1、April 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Kunststoffe (FNK) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 23.040.50!,iLM“9704142www.din.deDDIN 16837Mehrsch
2、ichtverbundrohre Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre Allgemeine Anforderungen und PrfungenMultilayer pipes Plastics-Multilayer pipes General quality requirements and testingTubes multicouches Plastiques tubes multicouches Exigences de qualit, essaisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10
3、772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenDIN 16837:2006-04 2 Inhalt Seite Vorwort .3 1 Anwendungsbereich 3 2 Normative Verweisungen.3 3 Begriffe 4 4 Werkstoffe .5 4.1 Allgemeines.5 4.2 Werkstoffe fr die Innen- und Auenschicht.5 4.3 Barriere-Schichten6 4.4 Haftvermittler.6 4.5 Schmelze-Masseflier
4、ate der Formmassen.6 4.6 Anteil an flchtigen Bestandteilen, Feuchtegehalt .6 5 Anforderungen an die Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre .6 5.1 Allgemeines.6 5.2 Zeitstand-Innendruckverhalten .7 5.3 Oberflchenbeschaffenheit .7 5.4 Mae, Grenzabmae, Ovalitt7 5.5 Verbundhaftung der Schichten im Dehnversu
5、ch8 5.6 Vernderung nach Wrmebehandlung.8 5.7 Schmelze-Masseflierate .8 5.8 Vernetzungsgrad (nur PE-X und PE-MDX) .8 5.9 Sauerstoffdichtheit .8 6 Prfungen8 6.1 Werkstoffe .8 6.2 Haftvermittler.9 6.3 Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre9 7 Kennzeichnung .10 8 DIN-Bezeichnung 10 Anhang A (informativ) Nac
6、hweis der thermischen Stabilitt von Auenschichten 11 A.1 Informationen zur Methode11 A.2 Prfgerte11 A.3 Herstellung der Probekrper.11 A.4 Versuchsdurchfhrung 12 Anhang B (normativ) Dehnversuch fr Mehrschichtverbundrohre 14 B.1 Kurzbeschreibung der Prfung.14 B.2 Einzelschritte.14 Literaturhinweise .1
7、5 Bilder Bild A.113 Bild A.213 Tabellen Tabelle 1 Mindestangaben zur Kennzeichnung.10 DIN 16837:2006-04 3 Vorwort Diese Norm wurde im Arbeitsausschuss NA 054-05-06 AA Thermoplast-Metall-Verbundrohre des Normen-ausschusses Kunststoffe (FNK) erstellt. Der Arbeitsausschuss sieht die thermische Stabilit
8、t als entscheidende Eigenschaft der verwendeten Werkstoffe an. Die Festlegung eines geeigneten Verfahrens zum Nachweis der thermischen Stabilitt ist Ziel gegenwrtig laufender weiterer Arbeiten. 1 Anwendungsbereich Diese Grundnorm gilt fr gerade (Stangenware) wie auch fr wickelfhige (Rollenware) druc
9、k- und temperatur-beanspruchte Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre aus verschiedenartigen Thermoplasten mit kreisrundem Quer-schnitt. Sie gilt nicht fr Rohre, die aus mehreren Schichten von gleichartigen Polymeren bestehen, welche sich lediglich durch unterschiedliche Farbgebung voneinander untersche
10、iden (z. B. PE 80 blau/PE 80 natur), sonst aber identischen Anforderungen einer Grundnorm unterliegen. Ebenso sind Rohre mit nicht verbundenen Schutzlagen nicht Gegenstand dieser Norm. Im Sinne dieser Norm wird vernetztes PE (PE-X, PE-MDX) als Thermoplast angesehen. In technischen Lieferbedingungen
11、fr bestimmte Anwendungsgebiete knnen einzelne Anforderungen wegfallen oder ergnzt werden. ANMERKUNG Geltende anwendungsbezogene Europische Normen sind zu beachten. Wenn Rohrleitungsteile bestimmungsgem mit dem Trinkwasser in Berhrung kommen, sind diese Bedarfsgegenstnde im Sinne des Lebensmittel- un
12、d Bedarfsgegenstndegesetzes (LMBG). 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokumen
13、ts (einschlielich aller nderungen). DIN 4726, Warmwasser-Fubodenheizungen und Heizkrperanbindungen Rohrleitungen aus Kunststoffen DIN 8075, Rohre aus Polyethylen (PE) PE 63, PE 80, PE 100, PE-HD Allgemeine Gteanforderungen, Prfungen DIN 8078, Rohre aus Polypropylen (PP) PP-H (Typ 1), PP-B (Typ 2), P
14、P-R (Typ 3) Allgemeine Gteanforderungen, Prfung DIN 16833, Rohre aus Polyethylen erhhter Temperaturbestndigkeit Allgemeine Gteanforderungen, Prfungen DIN 16892, Rohre aus vernetztem Polyethylen hoher Dichte (PE-X) Allgemeine Gteanforderungen, Prfung DIN 16894, Rohre aus vernetztem Polyethylen mittle
15、rer Dichte (PE-MDX) Allgemeine Qualitts-anforderungen, Prfung DIN 16968, Rohre aus Polybuten (PB) Allgemeine Qualittsanforderungen und Prfung DIN 16837:2006-04 4 DIN 51004, Thermische Analyse (TA) Bestimmung der Schmelztemperaturen kristalliner Stoffe mit der Differenzthermoanalyse (DTA) DIN EN 921,
16、 Kunststoff-Rohrleitungssysteme Rohre aus Thermoplasten Bestimmung des Zeitstand- Innendruckverhaltens bei konstanter Temperatur DIN EN 10204, Metallische Erzeugnisse Arten von Prfbescheinigungen DIN EN 12099, Kunststoff-Rohrleitungssysteme Polyethylen-Rohrleitungswerkstoffe und -teile Bestim-mung d
17、es Gehalts an flchtigen Bestandteilen DIN EN 12118, Kunststoff-Rohrleitungssysteme Bestimmung des Feuchtegehaltes in Thermoplasten mittels Coulometrie DIN EN ISO 1133, Kunststoffe Bestimmung der Schmelze-Masseflierate (MFR) und der Schmelze-Volumenflierate (MVR) von Thermoplasten DIN EN ISO 2505, Ro
18、hre aus Thermoplasten Lngsschrumpf Prfverfahren und Kennwerte DIN EN ISO 2578:1998-10, Kunststoffe Bestimmung der Temperatur-Zeit-Grenzen bei lang anhaltender Wrmeeinwirkung DIN EN ISO 9080:2003-10, Kunststoff-Rohrleitungs- und Schutzrohrsysteme Bestimmung des Zeitstand-Innendruckverhaltens von ther
19、moplastischen Rohrwerkstoffen durch Extrapolation ISO 4065, Thermoplastic pipes Universal wall thickness table ISO 10508, Thermoplastics pipes and fittings for hot and cold water systems ISO 15853, Thermoplastic materials Preparation of tubular test pieces for the determination of the hydrostatic st
20、rength of materials used for injection moulding 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Mehrschicht-Kunststoffverbundrohr Verbundrohr P schichtweise aufgebautes Rohr, dessen Rohrwand aus mindestens zwei verschiedenartigen Kunststoff-schichten besteht, welche stoff-
21、 oder kraftschlssig (mittels Haftvermittler) miteinander verbunden sind 3.2 Basisrohr Schicht(en), welche als Prfbasis zur Bestimmung der Festigkeitseigenschaften dient/dienen 3.3 Innenschicht Schicht in Kontakt mit dem geleiteten Fluid 3.4 Auenschicht Schicht in Kontakt mit der ueren Umgebung DIN 1
22、6837:2006-04 5 3.5 Zwischenschicht eingebettete Schicht zwischen Innen- und Auenschicht 3.6 Anwendungsschicht Schicht, die eine spezielle Eigenschaft aufweist in Bezug auf die Gebrauchsbedingungen des Rohres BEISPIEL Sauerstoffsperrschicht. 4 Werkstoffe 4.1 Allgemeines Zur Herstellung von Mehrschich
23、t-Kunststoffverbundrohren drfen nur Werkstoffe verwendet werden, die dem Werkstoffverarbeiter in ihrer Zusammensetzung bekannt sind. Formmassen unbekannter Zusammensetzung drfen nicht verwendet werden. Die Verwendung von Umlaufmaterial aus der gleichen Produktionssttte ist zulssig. Die Verwendung vo
24、n bereits vernetztem bzw. anvernetztem Material ist unzulssig. Werkstoffe unkontrollierter Zusammensetzung und Regenerat drfen nicht verwendet werden. 4.2 Werkstoffe fr die Innen- und Auenschicht 4.2.1 Genormte Werkstoffe Die fr Innen- und Auenschicht verwendeten genormten Werkstoffe mssen den Werks
25、toffanforderungen einer der folgenden Normen entsprechen: ! PB nach DIN 16968 ! PE-MDX nach DIN 16894 ! PE-RT nach DIN 16833 ! PE-X nach DIN 16892 ! PP nach DIN 8078 Fr die einzelnen Werkstoffe muss ein Abnahmeprfzeugnis 3.1 nach DIN EN 10204 vorliegen. 4.2.2 Werkstoffe aus PE nach DIN 8075 Fr die I
26、nnen- und Auenschicht knnen zustzlich zu den in 4.2.1 festgelegten Werkstoffen auch fr die jeweilige Anwendung geeignete thermisch stabilisierte Werkstoffe verwendet werden. 4.2.3 Werkstoffe, fr die keine Normen erstellt sind Zustzlich zu den in 4.2.1 festgelegten Werkstoffen knnen auch andere Werks
27、toffe verwendet werden, wenn fr diese die grundstzliche Eignung belegt ist (z. B. Bestndigkeit gegen die zu leitenden Medien oder Umgebungskonditionen) und der Nachweis der thermischen Stabilitt und das mechanische Langzeit-verhalten fr die Anwendungskonditionen belegt sind. Der Nachweis der Lebensd
28、auererwartung und des mechanischen Langzeitverhaltens kann nach DIN EN ISO 9080 gefhrt werden, falls fr den Werkstoff die Aktivierungsenergie aus DIN EN ISO 9080 anwendbar ist. Werkstoffe, die sich nicht allein in der Extrusion zu Rohren formen lassen, knnen in der Form gespritzter Rohre der Zeitsta
29、ndprfung unterworfen werden, falls die Kondition im vorstehenden Satz erfllt ist. Die Vorbereitung der Probekrper hat nach ISO 15853 zu erfolgen. DIN 16837:2006-04 6 4.3 Barriere-Schichten Werden Barriere-Schichten verwendet, so mssen diese fr den Verwendungszweck in ihrem physikalisch-chemischen Ve
30、rhalten geeignet sein (z. B. Wasser- oder Lsemittelbestndigkeit, Sperrwirkung gegen Gase). Die Beurteilung der thermischen Stabilitt eines Barriere-Werkstoffs kann in Anlehnung an DIN EN ISO 2578 nach Anhang A (informativ) erfolgen. Der Nachweis der Zusammensetzung ist durch ein Abnahmeprfzeugnis 3.
31、1 nach DIN EN 10204 zu erbringen. 4.4 Haftvermittler Werden zum Verbinden von zueinander dehsiven Kunststoffen thermoplastische Haftvermittler eingesetzt, so mssen diese einen Kristallit-Schmelzpunkt (DSC-Peak) aufweisen, der mindestens 10 C oberhalb der hchsten Prftemperatur der Rohre liegt. Die Be
32、urteilung der thermischen Stabilitt kann nach Anhang A (informativ) in Anlehnung an DIN EN ISO 2578 erfolgen. Der Nachweis der Zusammensetzung bzw. des Typs ist durch ein Abnahmeprfzeugnis 3.1 nach DIN EN 10204 zu erbringen. Prfung nach 6.2 (Schmelzpunkt), 6.3.4 und 6.3.8 (Eignung des Haftvermittler
33、s). 4.5 Schmelze-Masseflierate der Formmassen Im Rahmen der Qualittssicherung sind die Schmelze-Masseflierate (MFR) und ihre zulssigen Abweichungen vom Rohrhersteller festzulegen. Die Gleichmigkeit der Lieferungen ist zu sichern. Der MFR-Wert ist fr die einzelnen Typen zu messen, wobei die Anforderu
34、ngen von 5.7 zu erfllen sind. Prfung nach 6.1.1. 4.6 Anteil an flchtigen Bestandteilen, Feuchtegehalt Der Anteil an flchtigen Bestandteilen ist fr jeden einzelnen Rohstoff-Typ zu messen. Er darf fr alle Werkstofftypen hchstens 0,035 Gewichtsprozent betragen. Wird dieser Wert berschritten, muss der F
35、euchtegehalt bestimmt werden. Der Feuchtegehalt darf hchstens 0,03 Gewichtsprozent betragen. Prfung nach 6.1.2. 5 Anforderungen an die Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre 5.1 Allgemeines Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre mssen so beschaffen sein, dass ihre Wirkungsweise und Haltbarkeit durch die bei
36、 blichem Betrieb auftretenden mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen in ihrer Funktion nicht beeintrchtigt werden. Grundstzlich ist das Mehrschicht-Kunststoffverbundrohr als Gesamtkonstruktion zu prfen. Hierbei wird davon ausgegangen, dass alle Schichten zum Zeitstand-Innendruckver
37、halten beitragen. Falls die gesamte Konstruktion geprft wird, aber nur bestimmte Schichten oder auch nur eine Schicht zur Druckauslegung herangezogen werden/wird, muss der Hersteller dokumentieren, welche Schicht/en zur Bestimmung der Gesamt-Festigkeitseigenschaften heranzuziehen ist/sind. DIN 16837
38、:2006-04 7 Wird nur eine bestimmte Schicht geprft und zur Druckauslegung herangezogen, muss der Hersteller des Mehrschicht-Kunststoffverbundrohres dokumentieren, welche Schicht als Basisrohr (3.2) dient. 5.2 Zeitstand-Innendruckverhalten Ein Hersteller von Verbundrohren hat den Festigkeitsnachweis f
39、r jede Verbundrohrkonstruktion auf Grundlage von DIN EN ISO 9080 nachzuweisen. Die Prfung erfolgt nach DIN EN 921. Die Prfungen sind bei Temperaturen durchzufhren, die eine Extrapolation auf die geplante max. Temperatur bzw. auf ein Temperaturkollektiv erlauben bei einer Lebensdauererwartung von 50
40、Jahren. Fr Verbundrohrkonstruktionen, bei denen eine Zeitstand-Innendruckprfung auf Grund der Lage und/oder Wasserempfindlichkeit einer (mehrerer) Schichten nicht mglich ist, muss das Zeitstand-Innendruckverhalten am prfbaren Basisrohr der Konstruktion erfolgen (z. B. Rohraufbau PE-RT/Adh/EVOH: Prfu
41、ng des PE-RT-Basisrohres in Wasser/Wasser). Ist fr eine Anwendung solcher Konstruktionen ein dauernder Wasserkontakt mit den empfindlichen Schichten auszuschlieen, kann eine solche Konstruktion in ihrer Gesamtheit auch in Luft/Wasser im Wrmeschrank geprft werden. Die Extrapolation der Prfergebnisse
42、kann mit dem in der DIN EN ISO 9080 beschriebenen mathematischen Verfahren (SEM-Berechnungsmethode) durchgefhrt werden. Die resultierenden Extrapolationszeitgrenzen fr ein(e) gewnschte(s) Anwendungstemperatur/Anwendungskollektiv ergeben sich aus DIN EN ISO 9080:2003-10, Tabelle 1, aus der hchsten ge
43、whlten Prftemperatur. Bei Prfung des Zeitstand-Innendruckverhaltens mssen die Mehrschicht-Kunststoffverbundrohre den Festigkeitsanforderungen der relevanten Grundnormen entsprechen, wenn nur eine Schicht normgerecht prfbar ist. In diesem Falle darf auch nur diese Schicht zur Ermittlung der zulssigen
44、 Betriebsdrcke herangezogen werden. Werden Gesamtkonstruktionen geprft, so mssen mindestens die Festigkeitsanforderungen laut Norm des verwendeten Basisrohrs erfllt werden. Alle Konstruktionen drfen whrend der festgelegten Beanspruchungsdauer nicht undicht werden oder zu Bruch gehen. Prfung nach 6.3
45、.1. 5.3 Oberflchenbeschaffenheit Die Innen- und Auenoberflchen der Rohre mssen bei Prfung durch Inaugenscheinnahme glatt, sauber und frei von Riefen, Blasen oder anderen sichtbaren Inhomogenitten sein, die dazu fhren, dass die Rohre die Anforderungen dieser Norm nicht erfllen. Der Werkstoff darf kei
46、ne sichtbaren Verunreinigungen aufweisen. Prfung nach 6.3.2. 5.4 Mae, Grenzabmae, Ovalitt Der Hersteller hat in einer Werksnorm die Mae und Grenzabmae fr den Auendurchmesser sowie Lage und Schichtdicken des Gesamtaufbaus festzulegen. Die maximale Ovalitt ist festzulegen. Bevorzugte Rohrdimensionen s
47、ind in den Klassen A und C von ISO 4065 festgelegt. Prfung nach 6.3.3. DIN 16837:2006-04 8 5.5 Verbundhaftung der Schichten im Dehnversuch Fr Rohre, die bestimmungsgem aufgeweitet werden sollen, ist die Verbundhaftung der einzelnen Schichten untereinander im Dehnversuch nach 6.3.4 zu prfen. Bei der
48、Dehnprfung drfen sich die einzelnen Rohrschichten innerhalb von 15 min nicht voneinander trennen, und am Mehrschichtverbundrohr drfen keine Risse entstehen. 5.6 Vernderung nach Wrmebehandlung Die Rohre drfen nach Wrmebehandlung nur einen maximalen Lngsschrumpf von 3 %, bezogen auf die Ursprungslnge,
49、 aufweisen. Ferner drfen sich die Schichten nicht trennen. Prfung nach 6.3.5. 5.7 Schmelze-Masseflierate Die Schmelze-Masseflierate der jeweiligen Kunststoffschicht darf sich von der Schmelze-Masseflierate der entsprechenden Formmasse bei PP um nicht mehr als 0,2 g/10 min und bei PE, PB und PE-RT um nicht mehr als 0,3
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