HDPE管 用語集

HDPE管の仕様書は言葉が少なく略語が多いものです。当社が目にする買い手と供給者の争いの大半は、同じ略語を二人が別の意味に読むことに行き着きます。SDRとSシリーズの混同、PNを使用圧力と読む、MRSを試験圧力と取り違える、といったことです。このページでは規格が定義するとおりに用語を定義し、確認できるよう規格名を明記しています。

用語は出会う順に並べています。材料、次に形状、次に圧力、次に接合、最後に証明書に記載される試験です。各項目には固有のアンカーがあるので、入札の照会から特定の定義に直接リンクできます。

主な特長

• 材料グレード：PE80、PE100、PE100-RC、そしてMRSが実際に測るもの
• 形状：DN、OD、SDR、Sシリーズ、肉厚公差、楕円度
• 圧力：PN、設計係数、温度減率、サージ
• 接合：バット融着、電気融着、スタブエンド、融着ビード
• 証明書の試験：OIT、MFR、カーボンブラック、水圧、低速き裂進展

用語集

HDPE

高密度ポリエチレン。密度が約0.94〜0.96 g/cm³のポリエチレンです。配管では PE80 や PE100 の圧力管全般をゆるく指す言葉として使われますが、規格が分類するのは材料グレードであって HDPE という言葉ではありません。

PE100

20 °Cにおける50年水圧強度（MRS）が10 MPa以上のポリエチレンコンパウンド。ISO 4427、EN 12201、GB/T 13663 における水道・ガス圧力管の標準材料です。

PE80

MRSが8 MPaのコンパウンド。寸法はPE100管と同じで、同じSDRでは圧力等級が一段低くなります。SDR 11はPE80でPN12.5、PE100でPN16です。

PE100-RC

低速き裂進展への耐性が認証されたPE100。通常はノッチ試験で8,760時間超、および点荷重試験で示されます。石や引き込みで管壁に傷がつく非開削工法や砂床なしの埋設に指定されます。

MRS

Minimum Required Strength（最小要求強度）。材料が20 °Cで50年間耐える周方向応力の下側信頼限界を、R10系列の直近の段に切り下げた値です。MRS 10 MPa = PE100。材料特性であり、試験圧力ではありません。

設計係数（C）

MRSに適用して設計応力を求める安全係数。σs = MRS ÷ C。ISO 4427は水用に最小1.25を用います。国によっては、またガス規格ではより大きな値を用い、同じSDRでもPNが下がります。

SDR

Standard Dimension Ratio（標準寸法比）。呼び外径を最小肉厚で割った値です。SDRが小さいほど肉厚が厚く、圧力等級が高くなります。ASTMでは同じ比率をDRと呼びます。

Sシリーズ

管シリーズ番号。S = (SDR − 1) ÷ 2。SDR 11はS 5、SDR 17はS 8です。欧州の入札ではSDRの代わりにSを記載することがありますが、同じ管を指します。

PN

呼び圧力（bar）。20 °Cの水で50年間の許容使用圧力で、PN = 20 × σs ÷ (SDR − 1)（σsはMPa）。試験圧力ではなく、20 °Cを超える場合は減率なしには有効ではありません。

DN / OD

ISOおよびEN規格ではDNはミリメートル単位の呼び外径です。DN110管の外径は110 mmです。ASTMとAWWAではサイズはIPSまたはDIPSのインチで、実外径は呼びと異なり、4インチIPSは114.3 mmです。

内径

DNから肉厚の2倍を引いた値。水理計算に必要な値で、SDRによって変わります。DN110の内径はSDR 17で約96 mm、SDR 11で約90 mmです。

肉厚（emin / emax）

eminは規格がサイズとSDRごとに表にした最小肉厚。emaxはそれに製造公差を加えた値で、ISO 4427 グレードVでは0.1 × emin + 0.1 mmを切り上げます。製造された肉厚はどの点でもこの範囲に収まらなければなりません。

楕円度

真円からのずれ。同一断面での最大外径と最小外径の差で、ISO 11922-1で制限されます。コイル管は巻き戻し後に再び丸くなります。電気融着カプラは真円の管を必要とするため、楕円度は接合前に測定します。

SN（リング剛性）

ISO 9969で測定する呼びリング剛性（kN/m²）。波付管や構造壁管などの無圧管を、土荷重下でのたわみ抵抗によって分類します。SN4とSN8が埋設の一般的な等級です。

バット融着

両管端の面を加熱板で加熱し、押し付けて二重のビードを形成する接合法。概ねDN63以上で用い、パラメータはISO 21307またはDVS 2207-1によります。同じSDRの管同士なら、継手は管と同等の強度になります。

電気融着

発熱線を埋め込んだカプラによる接合。管端を削り、清掃し、固定してからカプラに通電します。小径、補修、バット融着機が入らない接続部に用います。芯ずれには寛容ですが、削り作業は例外なく必要です。

スタブエンドとバッキングフランジ

HDPEと金属の接続部。フレア面を持つ短いPEスタブエンドを管にバット融着し、その背後のルーズな鋼製バッキングフランジをバルブや鋼フランジにボルト締めします。フランジアダプタとも呼びます。

融着ビード

バット融着継手の両側に盛り上がる材料のリング。その形状が最初の品質確認になります。均一で、管表面まで巻き戻り、中央に切れ込みがないこと。取り外して曲げ、継手を検査することもできます。

OIT

酸化誘導時間。試料が200 °Cの酸素中で酸化に耐える分数で、ISO 11357-6で測定します。ISO 4427は20分以上を要求します。酸化防止剤が押出を経ても残っていることを確認する試験です。

MFR

190 °C、荷重5 kgでのメルトマスフローレイト（g/10 min）。管のMFRはコンパウンドの申告値の±20 %以内でなければならず、それを超える変化は加工中にポリマーが劣化したことを意味します。

カーボンブラック含有量

黒色のPE管は紫外線保護のため2〜2.5 %のよく分散したカーボンブラック（ISO 6964）を含み、これにより屋外保管が可能になります。青色や着色管は別の安定剤に頼るため、屋外保管期間が短くなります。

水圧強度試験

ISO 1167に従って管試料を水槽内で加圧します。PE100の場合、ISO 4427は20 °C・周方向応力12.0 MPaで100時間、80 °C・5.4 MPaで165時間、80 °C・5.0 MPaで1,000時間、破壊なしを要求します。

温度減率

水温が20 °Cを超える場合に許容圧力を下げること。ISO 13761の代表的な係数は30 °Cで約0.87、40 °Cで約0.74で、PN16管は40 °Cで約11.8 barになります。減率は許容圧力を下げるもので、製品を変えるものではありません。

低速き裂進展（SCG）

傷や石の当たる箇所で長期応力を受けたPE管の破壊形態で、き裂が管壁をゆっくり進展します。ノッチ付き管試験（ISO 13479）で、PE100-RCではさらに点荷重試験とFNCT試験で評価します。

サージ（ウォーターハンマー）

バルブ閉止やポンプ停止による短時間の圧力上昇。PEは弾性率が低いためよく耐えます。AWWA C906は、偶発的サージは圧力クラスの2.0倍、反復サージは1.5倍まで管の減率なしで認めています。

コイルと直管

小径管（通常DN110まで）は50〜100 mのコイルで、大径管は6 m、11.8 m、12 mの直管で供給されます。コイルは継手数と輸送容積を減らしますが、電気融着の前に再真円化が必要です。