ISO 21138-2:2007
(Main)Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage — Structured-wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) — Part 2: Pipes and fittings with smooth external surface, Type A
Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage — Structured-wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) — Part 2: Pipes and fittings with smooth external surface, Type A
ISO 21138-2:2007, together with ISO 21138-1, specifies the definitions and requirements for pipes with a smooth external surface (Type A), fittings and systems based on unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) structured-wall piping in the field of non-pressure systems for underground drainage and sewerage. ISO 21138-2:2007 specifically refers to PVC, PP and PE materials ISO 21138-2:2007 specifies test methods and test parameters. ISO 21138-2:2007 covers a range of pipe and fitting sizes, materials, pipe constructions, and nominal ring stiffnesses, and gives recommendations concerning colours. In conjunction with ISO 21138-1, it is applicable to PVC-U, PP and PE structured-wall pipes and fittings, to their joints and to joints with components of other plastics and non-plastics materials intended to be used for buried piping systems for the transport of drainage and sewage. ISO 21138-2:2007 is applicable to PVC-U, PP and PE structured-wall pipes and fittings with or without an integral socket with elastomeric ring seal joints as well as welded and fused joints.
Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements et les collecteurs d'assainissement sans pression enterrés — Systèmes de canalisations à parois structurées en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U), polypropylène (PP) et polyéthylène (PE) — Partie 2: Tubes et raccords avec une surface externe lisse, type A
L'ISO 21138-2:2007, conjointement avec l'ISO 21138-1, spécifie les définitions et les exigences pour les tubes avec une surface externe lisse (Type A), les raccords et le système de canalisations fabriqués à partir de poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC‑U), polypropylène (PP) et polyéthylène (PE) destinés à être utilisés en tant que systèmes de canalisations à parois structurées dans le domaine des branchements et des collecteurs d'assainissement enterrés sans pression. L'ISO 21138-2:2007 est applicable en particulier aux matériaux PVC, PP et PE. Elle spécifie les méthodes d'essai et les paramètres d'essai. Elle couvre une gamme de dimensions de tubes et de raccords, de matériaux, de constructions de tubes, de rigidité annulaire nominale et donne des recommandations concernant les couleurs. Conjointement avec l'ISO 21138-1, elle s'applique aux tubes et raccords à parois structurées en PVC‑U, PP et PE, à leurs assemblages ainsi qu'aux assemblages avec d'autres composants en d'autres matières, plastiques ou non, destinés à être utilisés pour les systèmes de canalisations enterrées pour le transport des eaux de drainage et d'assainissement. L'ISO 21138-2:2007 s'applique aux tubes et raccords à parois structurées en PVC‑U, PP et PE, qui comprennent des assemblages à bague d'étanchéité en élastomère avec ou sans emboîture intégrée ainsi que des assemblages soudés et les assemblages obtenus par fusion.
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21138-2
First edition
2007-10-15
Plastics piping systems for non-pressure
underground drainage and sewerage —
Structured-wall piping systems
of unplasticized poly(vinyl chloride)
(PVC-U), polypropylene (PP) and
polyethylene (PE) —
Part 2:
Pipes and fittings with smooth external
surface, Type A
Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements
et les collecteurs d'assainissement sans pression enterrés — Systèmes
de canalisations à parois structurées en poly(chlorure de vinyle)
non plastifié (PVC-U), polypropylène (PP) et polyéthylène (PE) —
Partie 2: Tubes et raccords avec une surface externe lisse, type A
Reference number
ISO 21138-2:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 21138-2:2007(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 21138-2:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms. 3
3.1 Terms and definitions. 3
3.2 Symbols . 4
3.3 Abbreviated terms . 4
4 Material . 5
4.1 General. 5
4.2 Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U). 5
4.3 Polypropylene (PP). 6
4.4 Polyethylene (PE). 8
5 Designation of wall construction and examples of typical jointing methods . 10
5.1 Wall constructions designated as Type A. 10
5.2 Designation and design of joints . 12
6 General characteristics for pipes and fittings — Colour. 12
7 Geometrical characteristics. 12
7.1 General. 12
7.2 Dimensions. 12
7.3 Types of fitting . 17
8 Physical characteristics. 17
8.1 Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U).17
8.2 Polypropylene (PP). 19
8.3 Polyethylene (PE). 19
9 Mechanical characteristics . 20
9.1 Mechanical characteristics of pipes . 20
9.2 Mechanical characteristics of fittings. 23
10 Performance requirements . 23
11 Marking . 25
11.1 General. 25
11.2 Minimum required marking. 25
Annex A (normative) Virgin PVC-U material. 27
Annex B (normative) Utilization of non-virgin PVC-U material. 28
Annex C (normative) Virgin PP material . 31
Annex D (normative) Utilisation of non-virgin PP material. 32
Annex E (normative) Virgin PE material . 35
Annex F (normative) Utilization of non-virgin PE material . 36
Annex G (informative) Survey of possible use of reprocessable and recyclable material. 40
Bibliography . 41
© ISO 2007 – All rights reserved iii
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ISO 21138-2:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has
been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 21138-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the
transport of fluids, Subcommittee SC 1, Plastics pipes and fittings for soil, waste and drainage (including land
drainage).
ISO 21138 consists of the following parts, under the general title Plastics piping systems for non-pressure
underground drainage and sewerage — Structured-wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride)
(PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE):
⎯ Part 1: Material specifications and performance criteria for pipes, fittings and system
⎯ Part 2: Pipes and fittings with smooth external surface, Type A
⎯ Part 3: Pipes and fittings with non-smooth external surface, Type B
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ISO 21138-2:2007(E)
Introduction
ISO 21138 is the system standard covering the plastics piping systems for non-pressure underground
drainage and sewerage, in particular thermoplastics structured-wall piping systems.
© ISO 2007 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21138-2:2007(E)
Plastics piping systems for non-pressure underground
drainage and sewerage — Structured-wall piping systems of
unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP)
and polyethylene (PE) —
Part 2:
Pipes and fittings with smooth external surface, Type A
1 Scope
This part of ISO 21138, together with ISO 21138-1, specifies the definitions and requirements for pipes with a
smooth external surface (Type A), fittings and systems based on unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U),
polypropylene (PP) and polyethylene (PE) structured-wall piping in the field of non-pressure systems for
underground drainage and sewerage.
NOTE 1 These pipes, fittings and the system can be used for highway drainage and surface water.
This part of ISO 21138 specifically refers to PVC, PP and PE materials.
NOTE 2 Other thermoplastic materials can be added via an addendum.
This part of ISO 21138 specifies test methods and test parameters.
This part of ISO 21138 covers a range of pipe and fitting sizes, materials, pipe constructions and nominal ring
stiffnesses, and gives recommendations concerning colours.
NOTE 3 It is the responsibility of the purchaser or specifier to make the appropriate selections from these aspects,
taking into account their particular requirements and any relevant national regulations and installation practices or codes.
In conjunction with ISO 21138-1, it is applicable to PVC-U, PP and PE structured-wall pipes and fittings, to
their joints and to joints with components of other plastics and non-plastics materials intended to be used for
buried piping systems for the transport of drainage and sewage.
It is applicable to PVC-U, PP and PE structured-wall pipes and fittings with or without an integral socket with
elastomeric ring seal joints as well as welded and fused joints.
NOTE 4 For dimensions larger than DN/OD 1200, or DN/ID 1200, this part of ISO 21138 can serve as a general guide
regarding appearance, colour, physical and mechanical characteristics as well as performance requirements.
Test methods are not included in this document.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
© ISO 2007 – All rights reserved 1
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ISO 21138-2:2007(E)
ISO 178, Plastics — Determination of flexural properties
ISO 306:1994, Plastics — Thermoplastic materials — Determination of Vicat softening temperature (VST)
ISO 527-2:1993, Plastics — Determination of tensile properties — Part 2: Test conditions for moulding and
extrusion plastics
ISO 580:2005, Plastics piping and ducting systems — Injection-moulded thermoplastics fittings — Methods for
visually assessing the effects of heating
ISO 1133:2005, Plastics — Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate
(MVR) of thermoplastics
ISO 1167-1, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids — Determination of
the resistance to internal pressure — Part 1: General method
ISO 1167-2, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids — Determination of
the resistance to internal pressure — Part 2: Preparation of pipe test pieces
ISO 1183-1, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion
method, liquid pyknometer method and titration method
ISO 2505, Thermoplastics pipes — Longitudinal reversion — Test methods and parameters
ISO 2507-1, Thermoplastics pipes and fittings — Vicat softening temperature — Part 1: General test method
ISO 2507-2, Thermoplastics pipes and fittings — Vicat softening temperature — Part 2: Test conditions for
unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) or chlorinated poly(vinyl chloride) (PVC-C) pipes and fittings and for
high impact resistance poly(vinyl chloride) (PVC-Hi) pipes
ISO 3126, Plastics piping systems — Plastics components — Determination of dimensions
ISO 3127:1994, Thermoplastics pipes — Determination of resistance to external blows — Round-the-clock
method
ISO 3451-1:1997, Plastics — Determination of ash — Part 1: General methods
ISO 4435:2003, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage —
Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U)
ISO 8772:2006, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage —
Polyethylene (PE)
ISO 8773:2006, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage —
Polypropylene (PP)
ISO 9852, Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) pipes — Dichloromethane resistance at specified
temperature (DCMT) — Test method
ISO 9967, Thermoplastics pipes — Determination of creep ratio
ISO 9969, Thermoplastics pipes — Determination of ring stiffness
ISO 11173:1994, Thermoplastics pipes — Determination of resistance to external blows — Staircase method
ISO 11357-6, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 6: Determination of oxidation
induction time (isothermal OIT) and oxidation induction temperature (dynamic OIT)
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ISO 21138-2:2007(E)
ISO 21138-1, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage — Structured-
wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene
(PE) — Part 1: Material specifications and performance criteria for pipes, fittings and the system
ISO 21138-3, Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage — Structured-
wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene
(PE) — Part 3: Pipes and fittings with a non-smooth external surface, Type B
ISO 22088-3, Plastics — Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC) — Part 3: Bent
strip method
EN 922, Plastics piping and ducting systems — Pipes and fittings of unplasticized poly(vinyl chloride)
(PVC-U) — Specimen preparation for determination of the viscosity number and calculation of the K-value
EN 1053, Plastics piping systems — Thermoplastics piping systems for non-pressure applications — Test
method for watertightness
EN 1277:2003, Plastics piping systems — Thermoplastics piping systems for buried non-pressure
applications — Test methods for leaktightness of elastomeric sealing ring type joints
EN 1437:2002, Plastics piping systems — Piping systems for underground drainage and sewerage — Test
method for resistance to combined temperature cycling and external loading
EN 1446, Plastics piping and ducting systems — Thermoplastics pipes — Determination of ring flexibility
EN 1905, Plastics piping systems — Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) pipes, fittings and material —
Method for assessment of the PVC content based on total chlorine content
EN 1979, Plastics piping and ducting systems — Thermoplastics spirally-formed structured-wall pipes —
Determination of the tensile strength of a seam
EN 10204:2004, Metallic products — Types of inspection documents
EN 12099, Plastics piping systems — Polyethylene piping materials and components — Determination of
volatile content
EN 14741, Thermoplastics piping and ducting systems — Joints for buried non-pressure applications — Test
method for the long-term sealing performance of joints with elastomeric seals by estimating the sealing
pressure
1)
EN 15344:— , Plastics — Recycled plastics — Characterisation of polyethylene) (PE) recyclates
1)
EN 15345:— , Plastics — Recycled plastics — Characterisation of polypropylene) (PP) recyclates
1)
EN 15346:— , Plastics — Recycled plastics — Characterisation of poly(vinyl chloride) (PVC) recyclates
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the following terms, definitions, symbols and abbreviated terms apply.
3.1 Terms and definitions
The terms and definitions given in ISO 21138-1 apply.
1) To be published.
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ISO 21138-2:2007(E)
3.2 Symbols
A length of engagement, or maximum pull-out whilst maintaining tightness
C depth of sealing zone
D socket inside diameter
i
d outside diameter
e
d mean outside diameter
em
d inside diameter
i
d mean inside diameter
im
d minimum mean inside diameter of a socket
sm,min
e wall thickness (at any point)
e construction height
c
e wall thickness of the socket
2
e wall thickness of the groove
3
e wall thickness of the inside layer (waterway wall thickness)
4
e wall thickness of the inside layer under a hollow section
5
L minimum length of spigot
1
l effective length of a pipe
3.3 Abbreviated terms
CaCO calcium carbonate
3
CT close tolerance
DN nominal size
DN/ID nominal size related to inside diameter
DN/OD nominal size related to outside diameter
ID inside diameter
MgCO magnesium carbonate
3
MFR melt mass-flow rate
OD outside diameter
OIT oxidation induction time
PE polyethylene
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ISO 21138-2:2007(E)
PP polypropylene
PVC-U unplasticized poly(vinyl chloride)
S pipe series S
SDR standard dimension ratio
SN nominal ring stiffness
TIR true impact rate
TPE thermoplastic elastomer
VST Vicat softening temperature
4 Material
4.1 General
The material shall be one of the following: unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) or
polyethylene (PE) to which are added those additives that are needed to facilitate the manufacture of
components conforming to this part of ISO 21138, including the relevant annexes.
4.2 Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U)
4.2.1 General
The raw material shall be PVC-U to which are added those additives that are needed to facilitate the
manufacture of components conforming to the requirements of this ISO 21138 (see also Annex A).
NOTE Additional information of the characteristics of PVC-U material or components made thereof is given in
ISO 21138-1:2007, Annex A.
4.2.2 Pipe and fitting material characteristics
When tested in accordance with the test method specified in Table 1, using the indicated parameters, the
material shall have characteristics conforming to the requirements given in Table 1.
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ISO 21138-2:2007(E)
Table 1 — Material characteristics of PVC-U pipes and injection-moulded fittings
Characteristic Requirements Test parameters Test method
Resistance to No failure during the End caps Type A or B ISO 1167-1
internal pressure test period
Orientation Free ISO 1167-2
a, b, c
Number of test pieces 3
Test temperature 60 °C
Circumferential stress
— pipe material 10 MPa
— fitting material 6,3 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 1 000 h
a
For extrusion compounds, this test shall be carried out in the form of a solid-wall pipe made from the relevant extrusion material.
b
For injection-moulding compounds, this test shall be carried out in the form of an injection-moulded or extruded sample in solid-wall
pipe form made from the relevant material.
c
Not required for the intermediate layer of Type A1 pipes.
4.2.3 Utilization of non-virgin materials
For the utilization of non-virgin PVC-U materials, conditions and requirements are given in Annex B, and the
PVC recyclates shall conform to the characterization specified in EN 15346.
NOTE Annex G gives a survey of the possible use of reprocessable and recyclable materials.
4.3 Polypropylene (PP)
4.3.1 General
The compound for pipes and fittings shall be PP base material to which are added those additives that are
needed to facilitate the manufacture of components conforming to the requirements of this part of ISO 21138.
See also Annex C.
NOTE Additional information on the characteristics of PP material or components made thereof is given in
ISO 21138-1:2007 Annex A.
4.3.2 Pipe and fitting material characteristics
When tested in accordance with the test methods specified in Table 2, using the indicated parameters, the
material shall have characteristics conforming to the requirements given in Table 2.
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ISO 21138-2:2007(E)
Table 2 — Material characteristics of PP pipes and injection-moulded fittings
Characteristic Requirements Test parameters Test method
Resistance to No failure during End caps Type A or B ISO 1167-1
internal pressure the test period
Test temperature 80 °C
a, b, d
140 h
Orientation Free ISO 1167-2
Number of test pieces 3
Circumferential stress 4,2 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 140 h
Resistance to No failure during End caps Type A or B ISO 1167-1
internal pressure the test period
Test temperature 95 °C
a, b, d
1 000 h
Orientation Free ISO 1167-2
Number of test pieces 3
Circumferential stress 2,5 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 1 000 h
Melt mass-flow
u 1,5 g/10 min Temperature 230 °C ISO 1133
rate
Loading mass 2,16 kg Condition M
Thermal stability, W 8 min Temperature 200 °C ISO 11357-6
c
OIT
a
For extrusion compounds, this test shall be carried out in the form of a solid-wall pipe made from the relevant extrusion material.
b
For injection-moulding compounds, this test shall be carried out in the form of an injection-moulded or extruded sample in
solid-wall pipe form made from the relevant material.
c
This requirement is only valid for pipes and fittings intended to be jointed in the field by fusing or welding.
d
Not required for the intermediate layer of Type A1 pipes.
4.3.3 Melt mass-flow rate classification
Materials for pipes and fittings intended for jointing in the field by fusion or welding shall be designated by the
following MFR classes:
⎯ Class A: MFR u 0,3 g/10 min
⎯ Class B: 0,3 g/10 min < MFR u 0,6 g/10 min
⎯ Class C: 0,6 g/10 min < MFR u 0,9 g/10 min
⎯ Class D: 0,9 g/10 min < MFR u 1,5 g/10 min
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ISO 21138-2:2007(E)
In the case where a raw material, because of its MFR tolerance, arbitrarily falls in one of two adjacent classes,
the manufacturer of the components may mark the MFR class on the product as follows:
⎯ for an MFR value across the border between A and B, it is permitted to classify it as class A;
⎯ for an MFR value across the border between B and C, it is permitted to classify it as class C;
⎯ for an MFR value across the border between C and D, it is permitted to classify it as class D.
4.3.4 Utilization of non-virgin materials
For the utilization of non-virgin PP materials, conditions and requirements are given in Annex D, and the PP
recyclates shall conform to the characterization specified in EN 15345.
NOTE Annex G gives a survey of the possible use of reprocessable and recyclable materials.
4.4 Polyethylene (PE)
4.4.1 General
The base material shall be polyethylene (PE) to which are added those additives that are needed to facilitate
the manufacture of components conforming to this part of ISO 21138. See also Annex E.
NOTE Additional information on the characteristics of PE material or components made thereof is given in
ISO 21138-1:2007, Annex A.
4.4.2 Material characteristics of pipes and injection-moulded fittings
When tested in accordance with the test method specified in Table 3, using the indicated parameters, the
material shall have characteristics conforming to the requirements given in Table 3.
8 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 21138-2:2007(E)
Table 3 — Material characteristics of PE pipes and injection-moulded fittings
Characteristic Requirements Test parameters Test method
Resistance to No failure during the End caps Type A or B ISO 1167-1
internal pressure test period
Test temperature 80 °C
a, b, d
165 h
Orientation Free ISO 1167-2
Number of test pieces 3
Circumferential stress 4,0 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 165 h
Resistance to No failure during the End caps Type A or B ISO 1167-1
internal pressure test period
Test temperature 80 °C
a, b, d
1 000 h
Orientation Free ISO 1167-2
Number of test pieces 3
Circumferential stress 2,8 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 1 000 h
Melt mass-flow u 1,6 g/10 min Temperature 190 °C ISO 1133
rate
Loading mass 5 kg Condition T
Thermal stability, W 20 min Temperature 200 °C ISO 11357-6
c
OIT
3
Reference density W 930 kg/m In accordance with ISO 1183-1 ISO 1183-1
a
This test shall be carried out in the form of a solid-wall pipe made from the relevant extrusion material.
b
For injection-moulding compounds, this test shall be carried out in the form of an injection-moulded or extruded sample in solid-wall
pipe form made from the relevant material.
c
This requirement is only valid for pipes and fittings intended to be jointed in the field by fusing or welding.
d
Not required for the intermediate layer of Type A1 pipes.
4.4.3 Material characteristics of rotational-moulded fittings
When tested in accordance with the test methods specified in Table 4, using the indicated parameters, the
material shall have characteristics conforming to the requirements given in Table 4.
© ISO 2007 – All rights reserved 9
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ISO 21138-2:2007(E)
Table 4 — Material characteristics of PE rotational-moulded fittings
Characteristic Requirements Test parameters Test
Resistance to internal No failure during the End caps Type A or B ISO 1167-1
pressure test period
Orientation Free
a
165 h
Number of test pieces 3 ISO 1167-2
Test temperature 60 °C
Circumferential stress 3,9 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 165 h
Resistance to internal No failure during the End caps Type A or B ISO 1167-1
pressure test period
Orientation Free
a
1 000 h
Number of test pieces 3 ISO 1167-2
Test temperature 60 °C
Circumferential stress 3,2 MPa
Conditioning period In accordance with
ISO 1167-1
Type of test Water-in-water
Test period 1 000 h
Melt mass-flow rate 3 g/10 min u MFR Temperature 190 °C ISO 1133
u 1,6 g/10 min Loading mass 5 Kg Condition T
Thermal stability OIT W 10 min Temperature 200 °C ISO 11357-6
3
Reference density W 925 kg/m Temperature (23 ± 2) °C ISO 1183-1
a
This test shall be carried out in the f
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21138-2
Première édition
2007-10-15
Systèmes de canalisations en plastique
pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement sans pression
enterrés — Systèmes de canalisations
à parois structurées en poly(chlorure
de vinyle) non plastifié (PVC-U),
polypropylène (PP) et polyéthylène
(PE) —
Partie 2:
Tubes et raccords avec une surface
externe lisse, type A
Plastics piping systems for non-pressure underground drainage
and sewerage — Structured-wall piping systems of unplasticized
poly(vinylchloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene
(PE) —
Part 2: Pipes and fittings with smooth external surface, Type A
Numéro de référence
ISO 21138-2:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 21138-2:2007(F)
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Publié en Suisse
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ISO 21138-2:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 2
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 4
3.1 Termes et définitions. 4
3.2 Symboles . 4
3.3 Termes abrégés . 5
4 Matière . 5
4.1 Généralités . 5
4.2 Poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) .5
4.3 Polypropylène (PP). 6
4.4 Polyéthylène (PE). 8
5 Désignation des constructions de parois et exemples de méthodes types d'assemblage. 10
5.1 Constructions de parois désignées de type A . 11
5.2 Désignation et conception des assemblages. 12
6 Caractéristiques générales pour les tubes et raccords — Couleur . 12
7 Caractéristiques géométriques . 12
7.1 Généralités . 12
7.2 Dimensions. 13
7.3 Types de raccords . 17
8 Caractéristiques physiques. 17
8.1 Poly(chlorure de vinyle) (PVC-U) non plastifié . 17
8.2 Polypropylène (PP). 19
8.3 Polyéthylène (PE). 20
9 Caractéristiques mécaniques. 21
9.1 Caractéristiques mécaniques des tubes. 21
9.2 Caractéristiques mécaniques des raccords . 24
10 Exigences de performance . 24
11 Marquage . 26
11.1 Généralités . 26
11.2 Marquage minimal exigé . 26
Annexe A (normative) Matière PVC-U vierge. 28
Annexe B (normative) Utilisation de PVC-U non vierge. 29
Annexe C (normative) Matière PP vierge. 32
Annexe D (normative) Utilisation de PP non vierge . 33
Annexe E (normative) Matière PE vierge . 36
Annexe F (normative) Utilisation de PE non vierge. 37
Annexe G (informative) Aperçu de l'utilisation possible des matières rebroyées et régénérées. 41
Bibliographie . 42
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ISO 21138-2:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21138-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 138, Tubes, raccords et robinetterie en
matières plastiques pour le transport des fluides, sous-comité SC 1, Tubes et raccords en matières plastiques
pour évacuation et assainissement (y compris le drainage des sols).
L'ISO 21138 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes de canalisations en
plastique pour les branchements et les collecteurs d'assainissement sans pression enterrés — Systèmes de
canalisations à parois structurées en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U), polypropylène (PP) et
polyéthylène (PE):
⎯ Partie 1: Spécifications des matières et critères de performance des tubes, raccords et système
⎯ Partie 2: Tubes et raccords avec une surface externe lisse, type A
⎯ Partie 3: Tubes et raccords avec une surface externe non lisse, type B
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ISO 21138-2:2007(F)
Introduction
L'ISO 21138 est une norme de système couvrant les systèmes de canalisations en plastique pour les
branchements et les collecteurs d'assainissement enterrés sans pression et en particulier les systèmes de
canalisations thermoplastiques à parois structurées.
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NORME INTERNATIONALE ISO 21138-2:2007(F)
Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements
et les collecteurs d'assainissement sans pression enterrés —
Systèmes de canalisations à parois structurées en
poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U), polypropylène
(PP) et polyéthylène (PE) —
Partie 2:
Tubes et raccords avec une surface externe lisse, type A
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 21138, conjointement avec l'ISO 21138-1, spécifie les définitions et les exigences
pour les tubes avec une surface externe lisse (Type A), les raccords et le système de canalisations fabriqués
à partir de poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U), polypropylène (PP) et polyéthylène (PE) destinés à
être utilisés en tant que systèmes de canalisations à parois structurées dans le domaine des branchements et
des collecteurs d'assainissement enterrés sans pression.
NOTE 1 Ces tubes, raccords et système peuvent être utilisés pour le transport des eaux de drainage et de surface.
La présente partie de l'ISO 21138 est applicable en particulier aux matériaux PVC, PP et PE.
NOTE 2 D'autres matériaux thermoplastiques peuvent être introduits dans un additif.
La présente partie de l'ISO 21138 spécifie les méthodes d'essai et les paramètres d'essai.
Elle couvre une gamme de dimensions de tubes et de raccords, de matériaux, de constructions de tubes, de
rigidité annulaire nominale et donne des recommandations concernant les couleurs.
NOTE 3 Il est de la responsabilité de l'acheteur ou du prescripteur de faire les sélections appropriées à partir de ces
aspects, en tenant compte des exigences particulières et des règles nationales concernées et des pratiques ou codes de
pose.
Conjointement avec l'ISO 21138-1, elle s'applique aux tubes et raccords à parois structurées en PVC-U, PP et
PE, à leurs assemblages ainsi qu'aux assemblages avec d'autres composants en d'autres matières,
plastiques ou non, destinés à être utilisés pour les systèmes de canalisations enterrées pour le transport des
eaux de drainage et d'assainissement.
La présente partie de l'ISO 21138 s'applique aux tubes et raccords à parois structurées en PVC-U, PP et PE,
qui comprennent des assemblages à bague d'étanchéité en élastomère avec ou sans emboîture intégrée
ainsi que des assemblages soudés et les assemblages obtenus par fusion.
NOTE 4 Pour les dimensions plus grandes que DN/OD 1200 ou DN/ID 1200, la présente partie de l'ISO 21138 peut
servir comme guide général en ce qui concerne l'aspect, la couleur, les caractéristiques physiques et mécaniques aussi
bien que pour les exigences de performance.
Les méthodes d'essai ne sont pas incluses dans la présente partie de l'ISO 21138.
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ISO 21138-2:2007(F)
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 178, Plastiques — Détermination des propriétés en flexion
ISO 306:1994, Plastiques — Matières thermoplastiques — Détermination de la température de
ramollissement Vicat (VST)
ISO 527-2:1993, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 2: Conditions d'essai des
plastiques pour moulage et extrusion
ISO 580:2005, Systèmes de canalisations et de gaines en plastiques — Raccords thermoplastiques moulés
par injection — Méthodes d'essai pour estimer visuellement les effets de la chaleur
ISO 1133:2005, Plastiques — Détermination de l'indice de fluidité à chaud des thermoplastiques, en masse
(MFR) et en volume (MVR)
ISO 1167-1, Tubes, raccords et assemblages en matières thermoplastiques pour le transport des fluides —
Détermination de la résistance à la pression interne — Partie 1: Méthode générale
ISO 1167-2, Tubes, raccords et assemblages en matières thermoplastiques pour le transport des fluides —
Dermination de la résistance à la pression interne — Partie 2: Préparation des éprouvettes tubulaires
ISO 1183-1, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires —
Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage
ISO 2505, Tubes en matières thermoplastiques — Retrait longitudinal à chaud — Méthodes d'essai et
paramètres
ISO 2507-1, Tubes et raccords en matières thermoplastiques — Température de ramollissement Vicat —
Partie 1: Méthode générale d'essai
ISO 2507-2, Tubes et raccords en matières thermoplastiques — Température de ramollissement Vicat —
Partie 2: Conditions particulières d'essai pour tubes et raccords en poly(chlorure de vinyle) non plastifié
(PVC-U) ou en poly(chlorure de vinyle) chlore (PVC-C) et tubes en poly(chlorure de vinyle) à résistance au
choc améliorée (PVC-Hi)
ISO 3126, Systèmes de canalisations en plastiques — Composants en plastiques — Détermination des
dimensions
ISO 3127:1994, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination de la résistance aux chocs extérieurs —
Méthode autour du cadran
ISO 3451-1:1997, Plastiques — Détermination du taux de cendres — Partie 1: Méthodes générales
ISO 4435:2003, Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement enterrés sans pression — Poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U)
ISO 8772:2006, Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement enterrés sans pression — Polyéthylène (PE)
ISO 8773:2006, Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement enterrés sans pression — Polypropylène (PP)
ISO 9852, Tubes en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) — Résistance au dichlorométhane à une
température spécifiée (DCMT) — Méthode d'essai
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ISO 9967, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination du taux de fluage
ISO 9969, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination de la rigidité annulaire
ISO 11173:1994, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination de la résistance aux chocs extérieurs —
Méthode en escalier
ISO 11357-6, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 6: Détermination du temps
d'induction à l'oxydation
ISO 21138-1, Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement sans pression enterrés — Systèmes de canalisations à parois structurées en poly(chlorure
de vinyle) non plastifié (PVC-U), polypropylène (PP) et polyéthylène (PE) — Partie 1: Spécifications des
matières et critères de performance des tubes, raccords et système
ISO 21138-3, Systèmes de canalisations en plastique pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement sans pression enterrés — Systèmes de canalisations à parois structurées en poly(chlorure
de vinyle) non plastifié (PVC-U), polypropylène (PP) et polyéthylène (PE) — Partie 3: Tubes et raccords avec
surface externe non lisse, type B
ISO 22088-3, Plastiques — Détermination de la fissuration sous contrainte dans un environnement donné
(ESC) — Partie 3: Méthode de l'éprouvette courbée
EN 922, Systèmes de canalisations et des gaines en plastiques — Tubes et raccords en poly(chlorure de
vinyle) non plastifié (PVC-U) — Préparation d'un échantillon pour la détermination de l'indice de viscosité et le
calcul de la valeur-K
EN 1053, Systèmes de canalisations en plastiques — Systèmes de canalisations thermoplastiques pour
applications sans pression — Méthode d'essai de l'étanchéité à l'eau
EN 1277:2003, Systèmes de canalisations en plastiques — Systèmes de canalisations thermoplastiques pour
applications enterrées sans pression — Méthodes d'essai d'étanchéité des assemblages à bague
d'étanchéité en élastomère
EN 1437:2002, Systèmes de canalisations en plastique — Systèmes de canalisations pour assainissement
enterré — Méthode d'essai pour la résistance à un cycle de températures et de charge externe combinés
EN 1446, Systèmes de canalisations et de gaines en plastiques — Tubes thermoplastiques — Détermination
d'essai de flexibilité annulaire
EN 1905, Systèmes de canalisations en plastique — Tubes, raccords et matières en poly(chlorure de vinyle)
non plastifié (PVC-U) — Méthode d'évaluation de la teneur en PVC sur la base de la teneur totale en chlore
EN 1979, Systèmes de canalisations et de gaines en matières plastiques — Tubes thermoplastiques à paroi
structurée enroulés en hélice — Détermination de la résistance en traction de la ligne de soudure
EN 10204:2004, Produits métalliques — Types de documents de contrôle
EN 12099, Systèmes de canalisations en plastiques — Matériaux et composants de tuyauterie en
polyéthylène — Détermination de la teneur en matières volatiles
EN 14741, Systèmes de canalisations et de gaines en thermoplastiques — Assemblages pour applications
enterrées sans pression — Méthode d'essai pour la performance à long terme des assemblages avec
garniture d’étanchéité en élastomère par l'estimation de la pression d'étanchéité
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ISO 21138-2:2007(F)
1)
EN 15344:— , Plastiques — Plastiques recyclés — Caractérisation des recyclats de polyéthylène (PE)
1)
EN 15345:— , Plastiques — Plastiques recyclés — Caractérisation des recyclats de polypropylène (PP)
1)
EN 15346:— , Plastiques — Plastiques recyclés — Caractérisation des recyclats de poly(chlorure de
vinyle)(PVC)
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 21138-1 ainsi que les
symboles et termes abrégés suivants s'appliquent.
3.1 Termes et définitions
Les termes et définitions donnés dans l'ISO 21138-1 s'appliquent.
3.2 Symboles
A longueur de chambre, ou emboîtement maximum à partir du point d'étanchéité
C profondeur de la zone d'étanchéité
D diamètre intérieur d'emboîture
i
d diamètre extérieur
e
d diamètre extérieur moyen
em
d diamètre intérieur
i
d diamètre intérieur moyen
im
d diamètre intérieur moyen minimal d'emboîture
sm,min
e épaisseur de paroi (en un point quelconque)
e hauteur de construction
c
e épaisseur de paroi de l'emboîture
2
e épaisseur de paroi de la gorge
3
e épaisseur de paroi de la couche intérieure (épaisseur de paroi au contact de l'effluent)
4
e épaisseur de paroi de la couche intérieure sous une section creuse
5
L longueur minimale du bout mâle
1
l longueur effective d'un tube
1) À publier.
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3.3 Termes abrégés
CaCO carbonate de calcium
3
CT tolérance étroite
DN dimension nominale
DN/ID dimension nominale liée au diamètre intérieur
DN/OD dimension nominale liée au diamètre extérieur
ID diamètre intérieur
MgCO carbonate de magnésium
3
MFR indice de fluidité à chaud en masse
OD diamètre extérieur
OIT temps d'induction à l'oxydation
PE polyéthylène
PP polypropylène
PVC-U poly(chlorure de vinyle) non plastifié
S série de tubes
SDR rapport des dimensions nominales
SN rigidité annulaire nominale
TIR taux réel de rupture
TPE élastomère thermoplastique
VST température de ramollissement Vicat
4 Matière
4.1 Généralités
La matière doit être l'une des suivantes: du poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U), du polypropylène
(PP) ou du polyéthylène (PE) auxquels sont ajoutés les additifs nécessaires pour faciliter la fabrication des
composants conformes à la présente partie de l'ISO 21138, y compris aux annexes concernées.
4.2 Poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U)
4.2.1 Généralités
La matière de base doit être du PVC-U auquel sont ajoutés les additifs nécessaires pour faciliter la fabrication
des composants conformes aux exigences de la présente partie de l'ISO 21138 (voir aussi l'Annexe A).
NOTE Des informations supplémentaires concernant les caractéristiques de la matière ou des composants en
PVC-U sont données dans l'ISO 21138-1:2007, Annexe A.
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ISO 21138-2:2007(F)
4.2.2 Caractéristiques de la matière des tubes et raccords
Lorsqu'elle est soumise à essai conformément à la méthode d'essai spécifiée dans le Tableau 1, en utilisant
les paramètres indiqués, la matière doit avoir les caractéristiques conformes aux exigences données dans le
Tableau 1.
Tableau 1 — Caractéristiques de la matière des tubes en PVC-U et des raccords moulés par injection
Caractéristique Exigences Paramètres d'essai Méthode d'essai
Résistance à la Pas de rupture Embouts Type A ou B ISO 1167-1
a, b, c
pendant la période
pression interne
Orientation Libre
d'essai
Nombre d'éprouvettes 3 ISO 1167-2
Température d'essai 60 °C
Contrainte
circonférentielle
— matière du tube 10 MPa
— matière du raccord 6,3 MPa
Durée de Doit être conforme à
conditionnement l'ISO 1167-1
Type d'essai Eau-dans-eau
Durée d'essai 1 000 h
a
Pour les compositions extrudées, cet essai doit être réalisé sous la forme d'un tube à paroi compacte fabriqué à partir de la matière
d'extrusion concernée.
b
Pour les compositions pour moulage par injection, cet essai doit être réalisé sous la forme d'un échantillon moulé par injection ou
extrudé dans un tube à paroi compacte fabriqué à partir de la matière concernée.
c
Non exigé pour la couche intermédiaire des tubes de type A1.
4.2.3 Utilisation de matières non vierges
Les conditions et les exigences concernant l'utilisation de matières non vierges sont données à l'Annexe B et
les recyclats de PVC doivent être conformes à la caractérisation spécifiée dans l'EN 15346.
NOTE L'Annexe G donne un aperçu des possibilités d'emploi de matières rebroyées et régénérées.
4.3 Polypropylène (PP)
4.3.1 Généralités
La composition pour les tubes et les raccords doit être une matière à base de PP, à laquelle sont ajoutés les
additifs nécessaires pour faciliter la fabrication des composants conformes aux exigences de la présente
partie de l'ISO 21138. Voir aussi l'Annexe C.
NOTE Des informations supplémentaires concernant les caractéristiques de la matière ou des composants en PP
sont données dans l'ISO 21138-1:2007, Annexe A.
4.3.2 Caractéristiques de la matière des tubes et raccords
Lorsqu'elle est soumise à essai conformément aux méthodes d'essai spécifiées dans le Tableau 2, en utilisant
les paramètres indiqués, la matière doit avoir des caractéristiques conformes aux exigences données dans le
Tableau 2.
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ISO 21138-2:2007(F)
Tableau 2 — Caractéristiques de la matière des tubes en PP et des raccords moulés par injection
Caractéristique Exigences Paramètres d'essai Méthode d'essai
Résistance à la pression Pas de rupture Embouts Type A ou B ISO 1167-1
interne pendant la période
Température d'essai 80 °C
a, b, d
140 h d'essai
Orientation Libre ISO 1167-2
Nombre d'éprouvettes 3
Contrainte 4,2 MPa
circonférentielle
Durée de Doit être conforme à
conditionnement l'ISO 1167-1
Type d'essai Eau-dans-eau
Durée d'essai 140 h
Résistance à la pression Pas de rupture Embouts Type A ou B ISO 1167-1
interne pendant la période
Température d'essai 95 °C
a, b, d
1 000 h d'essai
Orientation Libre ISO 1167-2
Nombre d'éprouvettes 3
Contrainte 2,5 MPa
circonférentielle
Durée de Doit être conforme
conditionnement à l'ISO 1167-1
Type d'essai Eau-dans-eau
Durée d'essai 1 000 h
Indice de fluidité à chaud u 1,5 g/10 min Température 230 °C ISO 1133
Charge 2,16 kg condition M
c
Stabilité thermique, OIT W 8 min Température 200 °C ISO 11357-6
a
Pour les compositions extrudées, cet essai doit être réalisé sous la forme d'un tube à paroi compacte fabriqué à partir de la matière
d'extrusion concernée.
b
Pour les compositions moulées par injection, cet essai doit être réalisé sous la forme d'un échantillon moulé par injection ou
extrudé dans un tube à paroi compacte fabriqué à partir de la matière concernée.
c
Cette exigence n'est valable que pour les tubes et raccords destinés à être assemblés sur le chantier par fusion ou soudage.
d
Non exigé pour la couche intermédiaire des tubes de type A1.
4.3.3 Classification en fonction de l'indice de fluidité à chaud
Les matières pour les tubes et raccords destinés à être assemblés sur le chantier par fusion ou soudage
doivent être désignés par les classes MFR suivantes:
⎯ Classe A: MFR u 0,3 g/10 min
⎯ Classe B: 0,3 g/10 min < MFR u 0,6 g/10 min
⎯ Classe C: 0,6 g/10 min < MFR u 0,9 g/10 min
⎯ Classe D: 0,9 g/10 min < MFR u 1,5 g/10 min
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ISO 21138-2:2007(F)
Dans le cas où la matière première, du fait de la tolérance de classe MFR, tombe arbitrairement dans une des
classes adjacentes, le fabricant des composants peut marquer la classe MFR sur le produit comme suit:
⎯ pour la valeur de MFR chevauchant entre A et B il est permis de le classer en tant que classe A;
⎯ pour la valeur de MFR chevauchant entre B et C il est permis de le classer en tant que classe C;
⎯ pour la valeur de MFR chevauchant entre C et D il est permis de le classer en tant que classe D.
4.3.4 Utilisation de matières non vierges
Les conditions et les exigences concernant l'utilisation de matières non vierges en PP sont données à
l'Annexe D et les recyclats de PP doivent être conformes à la caractérisation spécifiée dans l'EN 15345.
NOTE L'Annexe G donne un aperçu des possibilités d'emploi de matières rebroyées et régénérées.
4.4 Polyéthylène (PE)
4.4.1 Généralités
La matière de base doit être du polyéthylène (PE) auquel sont ajoutés les additifs nécessaires pour faciliter la
fabrication des composants conformes à la présente partie de l'ISO 21138. Voir aussi l'Annexe E.
NOTE Des informations supplémentaires concernant les caractéristiques des matériaux ou des composants en PE
sont données dans l'ISO 21138-1:2007, Annexe A.
4.4.2 Caractéristiques de la matière des tubes et des raccords moulés par injection
Lorsqu'elle est soumise à essai conformément à la méthode d'essai spécifiée dans le Tableau 3, en utilisant
les paramètres in
...
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