ISO 4437-1:2024 気体燃料供給用のプラスチック配管システム | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

この文書の目的上、ISO 472, ISO 1043-1, および以下で与えられる用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1 幾何学に関する用語

3.1.1

呼び径

DN/OD

外径に関係する部品のサイズの数値指定

注記 1:製造寸法をミリメートル (mm) 単位で表した、便宜上の概数です。ねじサイズで指定された部品には適用されません。

3.1.2

呼び外径

d n

呼び径に割り当てられた指定外径 (3.1.1)

注記 1:呼び外径はミリメートル (mm) で表されます。

3.1.3

公称壁厚

e n

コンポーネントの壁厚の数値指定。これは製造寸法 (mm) にほぼ等しい便利な概数です。

注記 1: ISO 4437 シリーズに準拠する熱可塑性プラスチック部品の場合、公称肉厚e n の値は、 任意の点で指定された最小肉厚 (3.1.5) と同一です。

3.1.4

任意の点での壁の厚さ

e

コンポーネントの円周上の任意の点における肉厚を次に大きい 0.1 mm に四捨五入したもの

注記 1:継手およびバルブ本体の任意の点における肉厚の記号はE です。

3.1.5

任意の点における最小の壁の厚さ

e

コンポーネントの周囲の 任意の点 (3.1.4) における肉厚 の最小値

3.1.6

標準寸法比

SDR

パイプシリーズの数値指定 (3.1.7) 。 これは 呼び外径 (3.1.2) と 呼び肉厚 (3.1.3) の寸法比にほぼ等しい便利な概数です。

3.1.7

パイプシリーズ

S

パイプ指定番号

注記 1:パイプシリーズS と 標準寸法比 SDR (3.1.6) との関係は、 ISO 4065 に規定されているように、次の式で与えられます。

3.2 素材に関する用語

3.2.1

化合物

コンポーネントの加工および使用に必要な用量レベルでの、 ベースポリマー (3.2.2) (ポリエチレン) と添加剤 (すなわち、酸化防止剤、顔料、カーボンブラック、UV 安定剤など) の均質な押出混合物。

3.2.2

ベースポリマー

化合物(3.2.1) の製造のために材料供給者によって製造されたポリマー

3.3 材料特性に関する用語

3.3.1

予測される静水圧強度の下限信頼限界

σLPL

温度θおよび時間t で予測される静水圧強度の 97.5% 下限信頼限界を表す、応力の次元を含む量。

注記 1:メガパスカル (MPa) で表されます。

3.3.2

必要最低限​​の強度

夫人

20 °C, 50 年における 予測静水圧強度 (3.3.1) の信頼限界の下限 値。R10 シリーズまたは R20 シリーズの次に小さい値に切り捨てられます。

注記 1: この文書では、MRS が 8 MPa または 10 MPa の 化合物 (3.2.1) のみが指定されています。

注記 2: R10 シリーズおよび R20 シリーズは ISO 3 に準拠しています。

注記 3:メガパスカル (MPa) で表されます。

[出典:ISO 12162:2009, 3.3, 修正 — 項目の注 1 が削除され、新しい項目の注 1 ~ 3 に置き換えられました。]

3.3.3

設計係数

C

予測される静水圧強度 (3.3.1) の信頼限界の下限 で表されるもの以外の配管システムのコンポーネントの特性だけでなく、使用条件も考慮した 1 より大きい値の係数。

3.3.4

設計ストレス

σs

20 °C における特定の用途の許容応力。最小必要強度 MRS (3.3.2) を 設計係数 C (3.3.3) で割って求められます。

注記 1:これは、次の式で示されます。

注記 2:メガパスカル (MPa) で表されます。

3.3.5

溶融質量流量

MFR

指定された温度および荷重における溶融材料の粘度に関する値

注記 1: 10 分あたりのグラム数 (g/10 分) で表されます。

3.4 サービス条件に関する規約

3.4.1

気体燃料

大気圧で温度 15 °C で気体の燃料

注記 1:天然ガスネットワークに再生可能資源からのガス、例えば水素 (H 2 ) を注入する提案がある。これは現在も研究が進められているテーマです。

3.4.2

最高使用圧力

モップ

連続使用時に許容される配管システム内の流体の最大有効圧力

注記 1:現金で表示されます。配管システムのコンポーネントの物理的および機械的特性が考慮され、次の式を使用して計算されます。

注記 2:ポリエチレンガス供給システムの長期性能予測に関する研究では、耐用年数が少なくとも 100 年である可能性があることが示されています。参考文献 [14], [15], および [16] を参照してください。

3.4.3

基準温度

配管システムが設計された温度

注記 1:これは、基準温度 (ISO 4437-5 を参照) とは異なる動作温度で配管システムまたは配管システムの一部を設計する際に、さらなる計算の基礎として使用されます。

3.4.4

製造されたガス

合成ガス

処理されたガスで、天然ガスに特有ではない成分が含まれる場合がある

注記 1: 製造された (合成) ガスには、天然ガスに典型的ではない化学種、または湿った酸性ガスの場合のように、典型的ではない割合で見られる一般的な化学種が大量に含まれる可能性があります。

注記 2:製造されたガスは、次の 2 つの異なるカテゴリーに分類されます。
  • a)合成または代替天然ガスとして意図されており、組成と特性の両方において真の天然ガスと厳密に一致するもの。
  • b)使用中の天然ガスの代替または強化を目的としているかどうかにかかわらず、組成が天然ガスと厳密に一致しないもの。
ケース b) には都市ガス、コークス炉ガス(原液)、LPG と空気の混合ガスなどが含まれます。そのどれも、組成的には本物の天然ガスと似ていません(ただし、後者の場合、操作上は天然ガスと互換性がある可能性があります)。

[出典:ISO 14532:2014, 2.1.1.4]

3.5 関節に関する用語

3.5.1

バットフュージョンジョイント

パイプまたは スピゴットエンドフィッティング (3.5.6) の平らな端を加熱することによって作られる継手。ポリエチレン材料が溶融温度に達するまでそれらを平らな加熱プレートに当てて保持し、加熱プレートを素早く取り外して、差し込み口を押し込むことによって表面が融合されます。 2 つの柔らかい端が互いにぶつかり合う

3.5.2

フュージョンの互換性

2 つの類似または異なるポリエチレン 化合物 (3.2.1) が融合して接合部を形成する能力

3.5.3

電気融着ジョイント

ポリエチレン 電気融着ソケットフィッティング (3.5.4) or 電気融着サドルフィッティング (3.5.5) とパイプまたは スピゴットエンドフィッティング (3.5.6) の間の接合部。接合面が損傷し、隣接する材料が溶け、パイプと継手の表面が融合します。

3.5.4

電気融着ソケット継手

電気エネルギーを熱に変換してスピゴットエンドまたはパイプとの融着接続を実現できる 1 つまたは複数の統合発熱体を含むポリエチレン (PE) 継手。

3.5.5

エレクトロフュージョンサドルフィッティング

電気エネルギーを熱に変換してパイプに融着接続を実現できる 1 つまたは複数の統合発熱体を含むポリエチレン (PE) 継手。

3.5.6

スピゴットエンドフィッティング

スピゴット端の外径が対応するパイプの 公称外径 (3.1.2) とwhere ポリエチレン (PE) 継手

参考文献

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4ISO 4065, 熱可塑性プラスチックパイプ — ユニバーサル肉厚テーブル
5ISO 4437-5:2024, 気体燃料供給用のプラスチック配管システム — ポリエチレン (PE) — Part 5: システムの目的への適合性
6ISO/TS 10839, 気体燃料供給用のポリエチレンパイプおよび継手 — 設計、取り扱い、設置に関する実践規範
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20PE 80, PE 100, PE 100-RC 製パイプの加速ノッチ パイプ テスト (ANPT) 、TGM オーストリア、2019 年 12 月 6 日 (TGM – VA KU 25 550/8)、 www.pe100plus.com を参照
21研究所間比較加速ノッチパイプ試験 (ANPT) ISO 13479 、KIWA オランダ、2020 年 10 月 22 日 (LC 18841‑2a)、 www.pe100plus.com を 参照

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 472, ISO 1043-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1 Terms related to geometry

3.1.1

nominal size

DN/OD

numerical designation of the size of a component related to the outside diameter

Note 1 to entry: It is a convenient round number approximately equal to the manufacturing dimension in millimetres (mm). It is not applicable to components designated by thread size.

3.1.2

nominal outside diameter

dn

specified outside diameter assigned to a nominal size (3.1.1)

Note 1 to entry: Nominal outside diameter is expressed in millimetres (mm).

3.1.3

nominal wall thickness

en

numerical designation of the wall thickness of a component, which is a convenient round number, approximately equal to the manufacturing dimension in millimetres (mm)

Note 1 to entry: For thermoplastics components conforming to the ISO 4437 series, the value of the nominal wall thickness, en, is identical to the specified minimum wall thickness at any point (3.1.5) .

3.1.4

wall thickness at any point

e

wall thickness at any point around the circumference of a component rounded to the next greater 0,1 mm

Note 1 to entry: The symbol for the wall thickness of a fitting and valve body at any point is E.

3.1.5

minimum wall thickness at any point

emin

minimum value for the wall thickness at any point (3.1.4) around the circumference of a component

3.1.6

standard dimension ratio

SDR

numerical designation of a pipe series (3.1.7) , which is a convenient round number, approximately equal to the dimension ratio of the nominal outside diameter (3.1.2) and the nominal wall thickness (3.1.3)

3.1.7

pipe series

S

number for pipe designation

Note 1 to entry: The relationship between the pipe series, S, and the standard dimension ratio, SDR (3.1.6) is given by the following formula, as specified in ISO 4065:

3.2 Terms related to material

3.2.1

compound

homogenous extruded mixture of base polymer (3.2.2) (polyethylene) and additives (i.e. anti-oxidants, pigments, carbon black, UV-stabilizers and others) at a dosage level necessary for the processing and use of components

3.2.2

base polymer

polymer produced by the material supplier for the manufacture of the compound (3.2.1)

3.3 Terms related to material characteristics

3.3.1

lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength

σLPL

quantity, with the dimensions of stress, that represents the 97,5 % lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength at temperature θ and time t

Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

3.3.2

minimum required strength

MRS

value of the lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength (3.3.1) at 20 °C and 50 years, rounded down to the next smaller value of the R10 series or the R20 series

Note 1 to entry: Only compounds (3.2.1) with an MRS of 8 MPa or 10 MPa are specified in this document.

Note 2 to entry: The R10 series and the R20 series conform to ISO 3.

Note 3 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

[SOURCE:ISO 12162:2009, 3.3, modified — Note 1 to entry has been removed and replaced with new Notes 1 to 3 to entry.]

3.3.3

design coefficient

C

coefficient with a value greater than 1 which takes into consideration service conditions as well as properties of the components of a piping system other than those represented in the lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength (3.3.1)

3.3.4

design stress

σs

allowable stress for a given application at 20 °C that is derived from the minimum required strength, MRS (3.3.2) , by dividing it by the design coefficient, C (3.3.3)

Note 1 to entry: This is demonstrated in the following formula:

Note 2 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

3.3.5

melt mass-flow rate

MFR

value relating to the viscosity of the molten material at a specified temperature and load

Note 1 to entry: It is expressed in grams per 10 minutes (g/10 min).

3.4 Terms related to service conditions

3.4.1

gaseous fuel

fuel which is in gaseous state at a temperature of 15 °C at atmospheric pressure

Note 1 to entry: There are proposals to inject gases from renewable sources in natural gas networks, e.g. hydrogen (H2). This is the subject of ongoing research.

3.4.2

maximum operating pressure

MOP

maximum effective pressure of the fluid in the piping system which is allowed in continuous use

Note 1 to entry: It is expressed in bar. It takes into account the physical and the mechanical characteristics of the components of a piping system. It is calculated using the following formula:

Note 2 to entry: Research on long-term performance prediction of polyethylene gas distribution systems shows a possible service life of at least 100 years; see References [14], [15] and [16].

3.4.3

reference temperature

temperature for which the piping system is designed

Note 1 to entry: It is used as the base for further calculation when designing a piping system or parts of a piping system for operating temperatures different from the reference temperature (see ISO 4437-5).

3.4.4

manufactured gas

synthetic gas

gas which has been treated and can contain components that are not typical of natural gas

Note 1 to entry: Manufactured (synthetic) gases can contain substantial amounts of chemical species that are not typical of natural gases or common species found in atypical proportions as in the case of wet and sour gases.

Note 2 to entry: Manufactured gases fall into two distinct categories, as follows:
  • a) those that are intended as synthetic or substitute natural gases, and that closely match true natural gases in both composition and properties;
  • b) those that, whether or not intended to replace or enhance natural gas in service, do not closely match natural gases in composition.
Case b) includes gases such as town gas, coke oven gas (undiluted), and LPG/air mixtures. None of which is compositionally similar to a true natural gas (even though, in the latter case, it can be operationally interchangeable with natural gas).

[SOURCE:ISO 14532:2014, 2.1.1.4]

3.5 Terms related to joints

3.5.1

butt fusion joint

joint made by heating the planed ends of pipes or spigot end fittings (3.5.6) , the surfaces of which are fused together by holding them against a flat heating plate until the polyethylene material reaches fusion temperature, removing the heating plate quickly and pushing the two softened ends against one another

3.5.2

fusion compatibility

ability of two similar or dissimilar polyethylene compounds (3.2.1) to be fused together to form a joint

3.5.3

electrofusion joint

joint between a polyethylene electrofusion socket fitting (3.5.4) or electrofusion saddle fitting (3.5.5) and a pipe or spigot end fitting (3.5.6) , made by heating the electrofusion fitting by the Joule effect of the heating element incorporated at their jointing surfaces, causing the material adjacent to them to melt, and the pipe and fitting surfaces to fuse

3.5.4

electrofusion socket fitting

polyethylene (PE) fitting which contains one or more integrated heating elements that are capable of transforming electrical energy into heat to realize a fusion joint with a spigot end or a pipe

3.5.5

electrofusion saddle fitting

polyethylene (PE) fitting which contains one or more integrated heating elements that are capable of transforming electrical energy into heat to realize a fusion joint onto a pipe

3.5.6

spigot end fitting

polyethylene (PE) fitting where the outside diameter of the spigot end is equal to the nominal outside diameter (3.1.2) of the corresponding pipe

Bibliography

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2ISO 760, Determination of water — Karl Fischer method (General method)
3ISO 1183-3, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 3: Gas pyknometer method
4ISO 4065, Thermoplastics pipes — Universal wall thickness table
5ISO 4437-5:2024, Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels — Polyethylene (PE) — Part 5: Fitness for purpose of the system
6ISO/TS 10839, Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels — Code of practice for design, handling and installation
7ISO 11295, Plastics piping systems used for the rehabilitation of pipelines — Classification and overview of strategic, tactical and operational activities
8ISO 14532:2014, Natural gas — Vocabulary
9CEN/TS 1555-7, Plastics piping systems for the supply of gaseous fuels — Polyethylene (PE) — Part 7: Guide for the assessment of conformity
10DIN PAS 1075, 3Pressure pipes made of PE 100-RC for alternative installation techniques – Highest quality and safety
11PPI MS-2, Model specification for polyethylene plastic pipe, tubing and fittings for fuel gas distribution systems.
12PPI TR-3, Policies and Procedures for Developing Hydrostatic Design Basis (HDB), Hydrostatic Design Stresses (HDS), Pressure Design Basis (PDB), Strength Design Basis (SDB), Minimum Required Strength (MRS) Ratings, and Categorized Required Strength (CRS) for Thermoplastic Piping Materials or Pipe
13PPI TR-22/2013, Polyethylene piping distribution systems for components of liquid petroleum gases
14Restlebensdauer von Kunststoffrohren nach einer Betriebszeit von 41 Jahren, Schulte U., Hessel J., 3R international (45), Heft 9/2006
15Lifetime prediction of a blue PE100 water pipe. Hoang E.M., Lowe D., Polym. Degrad. Stabil. 2008 August, 93 (8) pp. 1496–1503
16Residual quality of first generation gas and water pipes, Scholten F., Wolters M., Wenzel M., Wüst J., Proceedings of Plastics Pipes Conference PPXV, September 2010
17Determining limits and minimum requirements for materials and pipes for rough-beddable pipes made from PE 100-RC DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches, Germany, (G 3-01-14), June 2018
18Minimum service life of buried polyethylene pipes without sand embedding, Hessel J., 3R International 40 (2001), pages 4-12
19Accelerated pipe test methods to evaluate PE 100-RC materials. Possibilities for ISO standardisation, Kratochvilla T., Eremiasch R., Bruckner C., TGM Austria, Proceedings of the 19th Plastic Pipes Conference PPXIX, September 2018
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21Interlaboratory comparison Accelerated Notch Pipe test (ANPT) ISO 13479, KIWA The Netherlands, 22nd October 2020 (LC 18841‑2a), see www.pe100plus.com