AASHTO M 252-2021 Стандартные спецификации для дренажных труб из гофрированного полиэтилена

Стандартный №: AASHTO M 252-2021
Дата публикации: 2021
Разместил: American Association of State Highway and Transportation Officials
состояние: быть заменен
быть заменен: AASHTO M 252-2023
Последняя версия: AASHTO M 252-2025

сфера применения

Анализ структуры стандарта AASHTO M 252-21 и эволюции технологий

Стандарт AASHTO M 252-21 Ассоциации государственных автомобильных дорог и транспортных чиновников (AASHTO) — это техническая спецификация для гофрированных полиэтиленовых (ПЭ) дренажных труб, фитингов и соединителей. Этот стандарт, пересмотренный в 2021 году, отражает последние требования к технологиям материалов в подземных дренажных системах. Этот стандарт применяется к трубам номинальным диаметром от 75 до 250 мм (от 3 до 10 дюймов) и охватывает такие области применения, как подземные дренажные системы, ливневые трубы и поверхностный дренаж (водопропускные трубы), при условии, что гибкие стенки труб поддерживаются грунтом во всех областях применения.

С точки зрения развития технологий, стандарт M 252 претерпел несколько изменений, и версия 2021 года содержит значительные обновления в классификации материалов, методах испытаний и требованиях к эксплуатационным характеристикам.

По сравнению с предыдущими версиями, новый стандарт уделяет больше внимания оценке **стойкости к растрескиванию под воздействием окружающей среды** и **долгосрочной работоспособности трубопроводов**, отражая требования к долговечности полиэтиленовых трубопроводов в сложных условиях окружающей среды. Стандарт явно ссылается на ключевые методы испытаний, такие как ASTM D1693, обеспечивая научную строгость и воспроизводимость системы оценки.

Система классификации труб и структурные характеристики

Согласно главе 4 стандарта, гофрированные полиэтиленовые трубы классифицируются на два основных типа в зависимости от их структуры:

2 перфорации 100-250 мм (4-10 дюймов) 340 кПа (50 psi) Высокоэффективный подземный дренаж, баланс гидравлики и конструкции

Стоит отметить, что минимальный номинальный размер для труб типа S и SP составляет 100 мм, что связано с производственными ограничениями конструкции облицовки. Для труб типов C и CP диаметром менее 200 мм (8 дюймов) стандарт допускает поставку в рулонах, но прокатка не рекомендуется для труб диаметром более или равным 200 мм, а трубы типов S и SP вообще не поставляются в рулонах.

Технические требования к материалам и контроль качества

Глава 6 стандарта устанавливает строгие технические требования к сырью. Все трубы, фитинги и соединители должны быть изготовлены из первичной полиэтиленовой смолы, соответствующей стандарту ASTM D3350, а требования к классификации ячеек определяются в зависимости от различных производственных процессов:

6.1 Экструдированные трубы и фитинги, изготовленные методом выдувного формования

Должны использоваться полиэтиленовые компаунды с классификацией ячеек 424420C, а содержание сажи, измеренное в соответствии со стандартом ASTM D4218, не должно превышать 4%.

Это требование гарантирует, что материал обладает достаточной устойчивостью к растрескиванию под воздействием окружающей среды и долговременной стабильностью. Стандарт допускает использование смол с более высокими классами ячеек по одному или нескольким параметрам при условии, что конечный продукт соответствует всем требованиям к эксплуатационным характеристикам.

6.2 Фитинги и соединители, изготовленные методом ротационного формования

Требуется полиэтиленовая смола с классом ячеек 213320C, а содержание сажи также не должно превышать 4%.

Процессы ротационного формования предъявляют особые требования к характеристикам текучести расплава материалов. Этот класс обеспечивает баланс между технологическими характеристиками и характеристиками конечного продукта.

6.3 Материалы для фитингов и соединителей, изготовленных методом литья под давлением

Стандарт устанавливает использование полиэтиленовой смолы с классом ячеек 314420C с теми же ограничениями по содержанию сажи.

Процессы литья под давлением требуют материалов с хорошей текучестью и размерной стабильностью, и данная система классификации предоставляет количественные стандарты для этого.

Правила использования переработанных материалов

Стандарт допускает использование чистых переработанных материалов для замены первичного полиэтилена при условии соблюдения требований к классификации ячеек.

Данное положение отражает экологически чистую концепцию переработки ресурсов, но оно должно гарантировать, что переработанные материалы **полностью соответствуют требованиям классификации ячеек, описанным в разделе 6.1**, и не влияют на характеристики конечного продукта.

Ключевые показатели эффективности и методы испытаний

В главе 7 стандарта подробно описаны требования к характеристикам труб, которые проверяются методами испытаний, описанными в главе 9:

7.5 Жесткость труб

При испытании по методу параллельной пластинчатой нагрузки ASTM D2412 минимальная жесткость (PS) труб типа C при 5% деформации составляет 240 кПа (33 psi), а труб типа S — 340 кПа (50 psi). При испытании следует учитывать следующее: длина образца должна быть не менее 300 мм и должна включать все гофрированные участки; длина нагрузочной пластины должна превышать длину образца; Для труб с остаточной кривизной (особенно прокатанных материалов) начальной точкой кривой нагрузка-деформация определяется точка приложения нагрузки 20 ± 5 Н (4,5 ± 1 фунт).

7.6 Испытание трубы на сплющивание

Сплющите образец трубы до тех пор, пока вертикальный внутренний диаметр не уменьшится на 20%, с той же скоростью нагружения, что и при испытании на жесткость. При деформации менее 20% визуально не должно наблюдаться выпучивания (падение или отклонение кривой нагрузка-деформация вниз), растрескивания, расслоения или отслаивания. Осмотрите на наличие видимых дефектов сразу после снятия нагрузки.

Этот тест подтверждает способность трубы выдерживать деформацию без разрушения во время монтажа и эксплуатации.

7.7 Растрескивание под воздействием окружающей среды

Испытание проводится в соответствии с ASTM D1693, но со значительным изменением: используются два образца, каждый длиной в 90 градусов, представляющие собой неперфорированный участок трубы (как показано на рисунке 2). Образец сгибается так, чтобы укоротить длину внутреннего пояса на 20 ± 1%, и удерживается в этом положении с помощью подходящего крепежного устройства. Формула расчета: B = 0,84A (где A — размер внутреннего пояса до изгиба, а B — тот же размер после изгиба).

Полностью погружают согнутые образцы в 100% смачивающий агент «Igepal CO-630», предварительно нагретый до 50±2°C (122±3,6°F), на 24 часа, затем сразу же после извлечения осматривают их. Ни на одном из образцов не должно быть трещин.

7.8 Испытание на хрупкость

Испытание проводится в соответствии с ASTM D2444, но со специфическими параметрами: используется 6 образцов с падающим грузом B 2,5 кг (5,5 фунта). Для труб номинальным диаметром 200 мм (8 дюймов) и 250 мм (10 дюймов) высота падения груза составляет 1,5 м (5 футов); для труб диаметром от 75 мм (3 дюйма) до 150 мм (6 дюймов) высота составляет 0,55 м (1,8 фута).

Используя плоское приспособление для образцов, образцы выдерживаются в течение 24 часов при температуре -3,9±2,5°C (25±3,6°F), и испытание завершается в течение 60 секунд после извлечения. Центр ударного молотка должен попадать в верхнюю часть гофрированных поверхностей (3 образца) и между гофрированными поверхностями (3 образца). Допускается максимум одно разрушение образца.

Особые положения об исключениях

Стандарт предусматривает два особых исключения: 1) Трещины, возникающие в месте перфорации или на конце образца, с максимальной длиной хорды, не превышающей 10 мм (0,4 дюйма), не являются основанием для отклонения; 2) Трещины вдоль стыков или линий разъема пресс-формы не считаются признаками хрупкости и должны рассматриваться как дефекты процесса, при условии, что длина хорды трещины не превышает 50 мм (2 дюйма).

Технические требования к перфорации и производительность входного отверстия

В главе 7.4 стандарта подробно описаны технические требования к перфорации, которая является основной функциональной характеристикой дренажных труб:

Тип трубы	Структурные характеристики	Диапазон размеров	Минимальная жесткость трубы	Характеристики применения
Тип C (полностью гофрированный)	Гофрированы как внутренняя, так и внешняя поверхности, при этом гофрирование может быть кольцевым или спиральным	75-250 мм (3-10 дюймов)	240 кПа (33 psi)	Экономичная конструкция, подходит для общих сценариев дренажа
Тип CP (перфорированный тип C)	Конструкция типа C + перфорация класса 2	75-250 мм (3-10 дюймов)	240 кПа (33 psi)	Предназначен для подземного дренажа, обеспечивая определенную площадь входного отверстия
Тип S (гладкая облицовка)	Гофрированная наружная стенка + гладкая внутренняя облицовка стенки, гофрирование может быть кольцевым или спиральным	100-250 мм (4-10 дюймов)	340 кПа (50 psi)	Превосходные гидравлические характеристики Высокая производительность, высокая устойчивость к отложениям
Тип SP (перфорированный тип S)	Конструкция типа S + перфорация класса 1 или класса 2

Класс перфорации	Применимые сценарии	Форма перфорации	Требования к компоновке	Требования к площади входного отверстия
Класс 1	Подземный дренаж или комбинированный дождевой и подземный дренаж	Приблизительно круглая, диаметр: труба 100-150 мм ≤ 5 мм, труба 200-250 мм ≤ 10 мм	Прямоугольные наружные впадины, расположенные параллельно оси, симметрично распределены по обеим сторонам неперфорированного участка в нижней части трубы	Особых требований нет (поскольку указаны размер, количество и расположение отверстий)
Класс 2	Только подземный дренаж	Круглая или желобообразная форма, размеры указаны в таблице 2, максимальные пределы	Равномерно распределены внутри наружной впадины гофрирования	Минимум 20 см²/м (1 дюйм²/фут)

Особые требования к расположению для класса 1 Перфорация выполняется очень детально: количество рядов перфорации определяется в зависимости от диаметра трубы (2 ряда для труб диаметром 75 мм, 4 ряда для труб диаметром 100-250 мм), высота (H) центральной линии верхнего ряда от основания трубы и длина (L) хордального неперфорированного участка должны соответствовать спецификациям, приведенным в Таблице 1. Все перфорации должны быть аккуратно вырезаны и не должны препятствовать притоку воды. При перфорации круглых отверстий сверло не должно проникать в гофрированную боковую стенку. Важный инженерно-технический совет: для участков труб, соединенных фитингами или соединителями, перфорация не требуется на протяжении 100 мм (4 дюйма) на обоих концах. Это обеспечивает структурную целостность зоны соединения.

Технические требования к системам соединения

В главе 7.9 стандарта изложены исчерпывающие требования к системам соединения для обеспечения целостности всей трубопроводной системы:

7.9.3 Совместимость размеров

Фитинги и соединители не должны уменьшать внутренний диаметр соединяемой трубы более чем на 5% от номинального внутреннего диаметра. Переходники не должны уменьшать площадь поперечного сечения трубы меньшего диаметра. Это положение гарантирует, что пропускная способность соединения не станет узким местом системы.

7.9.4 Испытание целостности соединения

При испытании в соответствии с разделом 9.6.1 трубы, соединенные линейными соединителями, не должны расходиться. Для труб типа C и CP, поставляемых в рулонах, соединители следует устанавливать на соответствующую трубу в соответствии с рекомендациями производителя, используя секции труб длиной не менее 150 мм. Подвесьте две секции труб, соединенные соединителями, вертикально вдоль продольной оси, а затем проверьте массу на нижнем конце в течение 3 минут. Соединение должно выдерживать нагрузку, равную 0,090 кг/мм² (60 фунтов/фут) номинального внутреннего диаметра вдоль оси трубы, без разрыва. Испытайте два соединителя каждого типа.

7.9.5 Испытание соединителя на сплющивание

При испытании в соответствии с разделом 9.6.2 соединители не должны трескаться или деформироваться. Соберите каждый соединитель на соответствующей трубе, как рекомендовано производителем, используя секции трубы длиной не менее 150 мм. Нагружайте соединенную трубу и соединитель между параллельными пластинами со скоростью 12,5 мм/мин (0,5 дюйма/мин) до тех пор, пока вертикальный внутренний диаметр не уменьшится как минимум на 20% от номинального диаметра соединителя. Проверьте наличие повреждений при заданной деформации и после разгрузки.

7.9.6. Выравнивание

Конструкция фитингов должна обеспечивать, чтобы при соединении с трубой ось компонента оставалась горизонтальной и прямой во время испытаний в соответствии с разделом 9.6.3. Если труба изогнута, ее следует выпрямить вручную перед испытанием. Поместите компонент или соединение на ровную поверхность, чтобы проверить его способность обеспечивать прямой поток.

В стандарте особо подчеркивается, что: следует использовать только фитинги и соединения, предоставленные или рекомендованные производителем труб. К распространенным гофрированным фитингам относятся переходники, тройники, Y-образные соединения и заглушки.

Допуски размеров и контроль качества

Глава 7.2 стандарта устанавливает строгую систему допусков размеров:

7.2.3 Допуск внутреннего диаметра

При измерении в соответствии с разделом 9.5.1 допуск для внутреннего диаметра составляет +4,3%, -1,5%. Этот асимметричный допуск отражает характеристики производственного процесса, обеспечивая при этом совместимость соединений. Методы измерения включают использование конического калибра, как указано в ASTM D2122, или использование подходящего оборудования с точностью ±0,2 мм для измерения двух участков на линии разъема матрицы и под углом 90 градусов, с последующим вычислением среднего значения.

7.2.4 Допуск по длине

Гофрированные полиэтиленовые трубы являются экструдированными изделиями и могут продаваться любой длины, согласованной с заказчиком. При измерении в соответствии с разделом 9.5.2 длина не должна быть меньше 99% от указанного количества. Измерения следует проводить, когда труба не имеет напряжений, лежит ровно на горизонтальной поверхности и по прямой линии, а также при комнатной температуре.

7.2.2 Толщина футеровки

Для труб типов S и SP минимальные требования к толщине футеровки составляют: 0,5 мм (0,02 дюйма) для труб номинальным размером 100 мм и 150 мм и 0,6 мм (0,025 дюйма) для труб размером 200 мм и 250 мм. Измерения проводятся в соответствии со стандартом ASTM D2122 с использованием цифрового микрометра или ультразвукового толщиномера согласно разделу 9.5.4.

Размеры фитингов и соединений

Максимально допустимый зазор между фитингом или соединением и трубой не должен превышать 3 мм (0,1 дюйма), если не указано иное. Допуск по общей длине всех фитингов и соединений должен находиться в пределах ±12 мм (0,5 дюйма) от размеров, указанных производителем.

Система маркировки и обеспечения качества

Главы 11 и 12 стандарта устанавливают полную систему прослеживаемости и обеспечения качества:

11.1 Требования к маркировке труб

Каждая труба должна быть четко и непрерывно маркирована следующей информацией с интервалом не более 3,7 метров (12 футов): 1) наименование или товарный знак производителя; 2) номинальный размер; 3) Стандартное наименование AASHTO M 252; 4) Идентификационный код завода; 5) Дата производства или соответствующий код. Если используется код даты, внутри каждой трубы должна быть прикреплена прочная этикетка производителя с указанием фактической даты производства.

Стандарт дает четкое определение «прочной этикетки»: достаточно прочной, чтобы оставаться на месте и быть четко читаемой во время монтажа трубы.

12.1 Сертификат производителя

Производитель должен предоставить сертификат, подтверждающий, что продукт был изготовлен, испытан и поставлен в соответствии с данной спецификацией, а также отчеты о результатах испытаний и дату завершения каждого испытания. Каждый сертификат должен быть подписан уполномоченным лицом производителя.

12.2 Документация производителя

Производитель должен хранить следующую документацию: 1) Технический паспорт и сертификат производителя смолы, подтверждающие, что базовая смола соответствует минимальным требованиям классификации ячеек, указанным в спецификации продукта; 2) Технический паспорт и количество всех добавок, смешанных со смолой производителем труб; 3) Если смешиваются две смолы с разной классификацией ячеек, необходимо предоставить результаты испытаний, подтверждающие соответствие полученной смеси заданным требованиям к классификации ячеек; 4) Документы, связывающие место отгрузки смолы с маркировкой труб.

Стандартные спецификации для дренажных труб из гофрированного полиэтилена

AASHTO M 252-2021
Стандартные спецификации для дренажных труб из гофрированного полиэтилена

Анализ структуры стандарта AASHTO M 252-21 и эволюции технологий

Система классификации труб и структурные характеристики

Технические требования к материалам и контроль качества

6.1 Экструдированные трубы и фитинги, изготовленные методом выдувного формования

6.2 Фитинги и соединители, изготовленные методом ротационного формования

6.3 Материалы для фитингов и соединителей, изготовленных методом литья под давлением

Правила использования переработанных материалов

Ключевые показатели эффективности и методы испытаний

7.5 Жесткость труб

7.6 Испытание трубы на сплющивание

7.7 Растрескивание под воздействием окружающей среды

7.8 Испытание на хрупкость

Технические требования к перфорации и производительность входного отверстия

Технические требования к системам соединения

7.9.3 Совместимость размеров

7.9.4 Испытание целостности соединения

Допуски размеров и контроль качества

7.2.3 Допуск внутреннего диаметра

7.2.4 Допуск по длине

7.2.2 Толщина футеровки

Размеры фитингов и соединений

Система маркировки и обеспечения качества

11.1 Требования к маркировке труб

12.1 Сертификат производителя

12.2 Документация производителя

Рекомендации по стандартной реализации и инженерные руководства

Рекомендации по выбору

Меры предосторожности при монтаже

Контрольные точки качества

AASHTO M 252-2021 История

стандарты и спецификации

AASHTO M 252-2021Стандартные спецификации для дренажных труб из гофрированного полиэтилена

Анализ структуры стандарта AASHTO M 252-21 и эволюции технологий

Система классификации труб и структурные характеристики

Технические требования к материалам и контроль качества

6.1 Экструдированные трубы и фитинги, изготовленные методом выдувного формования

6.2 Фитинги и соединители, изготовленные методом ротационного формования

6.3 Материалы для фитингов и соединителей, изготовленных методом литья под давлением

Правила использования переработанных материалов

Ключевые показатели эффективности и методы испытаний

7.5 Жесткость труб

7.6 Испытание трубы на сплющивание

7.7 Растрескивание под воздействием окружающей среды

7.8 Испытание на хрупкость

Технические требования к перфорации и производительность входного отверстия

Технические требования к системам соединения

7.9.3 Совместимость размеров

7.9.4 Испытание целостности соединения

Допуски размеров и контроль качества

7.2.3 Допуск внутреннего диаметра

7.2.4 Допуск по длине

7.2.2 Толщина футеровки

Размеры фитингов и соединений

Система маркировки и обеспечения качества

11.1 Требования к маркировке труб

12.1 Сертификат производителя

12.2 Документация производителя

Рекомендации по стандартной реализации и инженерные руководства

Рекомендации по выбору

Меры предосторожности при монтаже

Контрольные точки качества

AASHTO M 252-2021 История

стандарты и спецификации

AASHTO M 252-2021
Стандартные спецификации для дренажных труб из гофрированного полиэтилена