管材與管材檢測方法的探討

摘 要：下文根據(jù)自己本人在管材檢測方面的經(jīng)驗，結(jié)合管材檢測的規(guī)定和標準，主要闡述管材檢測涉及到的主要參數(shù)、以及識別劣質(zhì)管材的簡單方法。

關鍵詞：管材 質(zhì)量 檢測

中圖分類號：TU821 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（c）-0067-02

管材在我們的生活中被廣泛的用于給水與排污，由上水管道組成城市的給水管網(wǎng)，由下水管道組成排水系統(tǒng)，排污去垢，清潔我們的生活。但家中漏水、路面塌陷、大面積停水等意外往往又給生活帶來很多不便，其中有很多是由管道惹的禍。其中有部分原因是安裝、設計的問題，主要還是管道的質(zhì)量不合格引發(fā)的。檢測能科學公正的還原管材質(zhì)量的本質(zhì)，檢測的依據(jù)即產(chǎn)品生產(chǎn)標準，相當于照妖鏡，真假好壞在其跟前原形畢露。

1 管材的分類

按用途分可分為給水管、排水管與供電管道。給水管又分為冷熱水用聚丙烯管道系統(tǒng)（GB/T18742.1～3-2002）和給水用聚乙烯（PE）管材（GB/T13663-2000）；排水管按材質(zhì)不同主要有硬聚氯乙烯（PVC-U）排水管材（GB/T5836.1-2006）、管件（GB/T5836.2-2006）、聚丙烯消音管材（）、埋地用硬聚氯乙烯（PVC-U）雙壁波紋管材（GB/T18477-2007）、埋地用聚乙烯（PE）雙壁波紋管材（GB/T19472.1-2004）、埋地用硬聚氯乙烯（PVC-U）加筋管材（QB/T2782-2006）與各種螺旋消音管等。供電管道有聚丙烯（MPP）管、埋地用氯化聚氯乙烯PVC-C電工套管（QB/T2479-2000）、高密度聚乙烯管、梅花管等。萬變不離其終，都是人造的化學管道，給水的還要多一項即符合飲用水衛(wèi)生許可要求，管材質(zhì)量的好壞只有通過檢測才能分辨。

2 常規(guī)管材的檢測

常規(guī)管材即硬聚氯乙烯（PVC-U）排水管，是我們生活中常見的戶外落水管或室內(nèi)衛(wèi)生間排污管道，其直徑通常有DN110、DN75、DN50等。需要檢測的主要參數(shù)有：外觀、壁厚、密度、維卡軟化溫度、縱向回縮率、二氯甲烷浸漬試驗、拉伸屈服強度、落錘沖擊試驗等俗話說外行看熱鬧，內(nèi)行看門道。對于管材的優(yōu)劣，我簡單的總結(jié)一下即：看、摸、掂一下。

（1）看。到眼即是管材的外觀。管材內(nèi)外壁應該光滑，不允許有氣泡、裂口和明顯的痕紋、凹陷、色澤不均及分解變色線。有缺陷的管材暗淡無光、有斑點、內(nèi)壁有氣孔?，F(xiàn)有新工藝生產(chǎn)的管材，即內(nèi)外壁很光滑，但就只有一層皮，兩層皮之間的夾層有明顯色差。其質(zhì)量也差，因為硬聚乙烯在管材截面中的不均勻布置，且其他參料多，主要是內(nèi)部。

（2）摸。摸上去光滑、不扎手。假如上面有灰塵，馬上會沾到你手上顯出管材的釉面，證明該管材質(zhì)量可以。假如摸上去毛乎乎的，手上有粉沫狀顆粒，露出灰蒙蒙的表面，表明該管材質(zhì)量有點懸。

（3）掂一下。簡單的說管材是由塑料（硬聚乙烯）與參和料組成。每個廠家都有保密的配方，也就生成了各種名牌。掂一下，不是掂廠家的配方而是掂管材的重量。重量輕則說明塑料成份多；重則說明參和料多。參和料主要是CaCO3俗稱石粉，密度遠大于硬聚乙烯。其影響在低溫時更為明顯，石粉與塑料因溫度影響產(chǎn)生不同程度的收縮，如遇到外力撞擊，極易破裂。某些消費者會想：石粉多少錢一噸？塑料多少錢一噸？

下面再從科學的角度來分析一下管材的檢測過程。

密度是GB/T5836.1-2006《建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》中一個新增項目。密度要求管材成分中的硬聚氯乙烯按一定比例分布，參料過多或過少都會影響管材質(zhì)量，密度一般是1350g/m3～1550g/m3。如參料石粉過多，密度會偏大，密度不符合要求的同時管材中各成分的粘聚力偏小，抗拉強度往往也不符合要求?？估瓘姸仁窍仍诠懿牟煌恢萌樱瞥蓡♀彔钤嚰?，然后經(jīng)過標準環(huán)境的調(diào)節(jié)之后，用電子拉力機以5 mm/s的速度均速拉伸試件，直至試件斷裂。密度過大的試件由于分子間的粘結(jié)力小，無塑化變形過程且拉伸強度要比規(guī)范要求低10～20MPa。密度合格的試件有一個明顯的塑化變形時間段，試件會被拉伸得很長，斷裂時外側(cè)邊緣會崩掉一小塊，形成缺口，且抗拉強度能達到40 MPa以上。

二氯甲烷浸漬試驗是對管材塑化程度與均一性的檢測。隨著自然界空氣質(zhì)量的變差，酸雨的增多，縮短了管材的使用壽命。簡單的說二氯甲烷浸漬是對管材組成與抗化學腐蝕性能的檢驗。表面沒有變化或極輕微變化表明管材塑化程度好。如表面變化劣于4 L則表明管材質(zhì)量差，抗腐蝕性能差。

縱向回縮率是把管材試件放入150 ℃高溫的烘箱中，恒溫30 min，取出等降溫至20 ℃后，觀察試件表面變化情況。100 mm的間距中變化一般小于3%，即為合格。

維卡軟化點的檢測是對管材升溫過程中，局部耐壓性能的判定。規(guī)范要求對管材試件進行等速加溫，尖針在重力作用下，插入管材1 mm，外部的溫度為管材的微卡軟化點。微卡軟化點如大于78 ℃，管材合格。

落錘沖擊試驗是以規(guī)定質(zhì)量和尺寸的落錘從規(guī)定高度沖擊試驗樣品上規(guī)定的部位，即可測出該批產(chǎn)品的真實沖擊率。沖擊試驗過程中試件要載0℃時水浴中調(diào)節(jié)30 min，載空氣中30 s內(nèi)完成，是考驗管材低溫抗擊打能力。

給水用PPR管的靜液壓實驗是通過儀器對試件施加環(huán)向壓應力，如管材無破裂、無滲漏則管材合格。（可加）

隨著科技的發(fā)展，常規(guī)管材又衍生出一系列的螺旋消音管。其主要特點是在內(nèi)壁增加螺旋筋，當水流順著管壁往下流時，由于螺旋筋的作用改變了水的流向，降低了沖擊管壁的噪音，同時由于增加了螺旋筋，還改善了管材的一些其他性能?？傊鶕?jù)檢測規(guī)范的要求，對相應的管材進行物理、化學性能的檢測，符合要求后才能流入市場。

3 埋地管材的檢測

上面談到的是常規(guī)管，大多是地面以上的，下面解析一下埋地管，它主要是埋于地下，施工中一般先開挖，再按規(guī)范埋置管道，最后回填土方。其大致可分為柔性管與剛性管。剛性管包括混凝土管、鋼筋混凝土管、球墨管、鋼管等；柔性管按用途可分為2種：第1種最常見，主要用于市政埋地排污、排水用管道，主要成份是硬聚氯乙烯、聚乙烯等。他們都具有埋地環(huán)境下有合適強度和剛度、重量輕、使用壽命長、便于鋪設安裝的特點。第2種是自來水管中的給水管：如聚乙烯PPR管、PE管等。它的主要成份還關系到我們引用水質(zhì)的安全問題。

管材質(zhì)量不過關給社會帶來許多危害。例如重復投資，某工地去年剛完工的管線，啟用不到一年，管道因多處破裂不得不重新開挖鋪設。常州大學城某宿舍、教學樓因給水管爆裂出現(xiàn)大面積停水，食堂吃飯都成了問題。管材的質(zhì)量差，對人生命構(gòu)不成危險，往往不會引起人們的重視，但它與我們的生活息息相關，會給我們帶來不必要的麻煩與金錢的損失。

管材檢測應在管材進入工地后，隨機抽取樣品，業(yè)主、監(jiān)理封樣后送檢。檢測程序應在施工進行前進行。

環(huán)剛度與環(huán)柔性是檢測埋地排污、排水管的重要指標。也是1組相對矛盾的指標。環(huán)剛度檢測是將試樣水平放置，按管材的直徑確定平板的壓縮速度，用兩個互相平行的平板垂直方向?qū)υ嚇邮┘訅毫?。在變形時產(chǎn)生反作用力，用管件截面直徑方向變形量為0.03di（管材試樣內(nèi)徑）時的力值計算環(huán)剛度。簡單的說環(huán)剛度要求管材有一定強度，抵抗變形，而環(huán)柔性則要求管材有一定的韌性，當變形量為30%Di（管材外徑）時不開裂，隨著卸載，管材能回彈并保持圓滑彎曲，無反向變形。

烘箱試驗是把管材放入烘箱中，管壁不能與烘箱壁接觸，在規(guī)定溫度（135 ℃）作用一段時間，取出放在20 ℃的室溫中觀察管材變化。如管材開裂、分層則該組管材不合格。

落錘沖擊試驗過程與常規(guī)管材的相同，只是錘頭、高度不同，都是要求真實沖擊率（TIR）小于等于10%，為合格。

通過以上方法對管材進行檢測，發(fā)現(xiàn)有些管材攙加了大量的CaCO3。國家標準對CaCO3的摻量要求少于20%，粒徑小于3微米，目的是改善管材的力學性；PVC的含量至少要80%以上，提高管材的耐久性與抗腐蝕性。過多的CaCO3會使管材有好的剛度，但環(huán)柔性、抗沖擊性能、耐腐蝕性能差。假如少量的PVC顆粒包裹著CaCO3，CaCO3則很容易被管道中流動的污水溶解并帶走，留下絮狀支架。這也是剛完工的管線，啟用不到一年，管道因多處破裂不得不重新開挖鋪設的原因所在。

檢測只是一種方法，只有通過科學公正的檢測材能發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)管材的質(zhì)量問題，并給業(yè)主把好質(zhì)量關。對于管材的購買者來說，切莫貪圖便宜，一分錢一分貨，人無遠慮，必有近憂。對于管材的生產(chǎn)者來說，質(zhì)量是企業(yè)的生存之本，劣質(zhì)低價也許能獲得眼前利益，但會損害企業(yè)品牌的價值。相信中國制造會越走越遠，也希望質(zhì)檢部門加大現(xiàn)場抽查的力度，使劣質(zhì)產(chǎn)品無處藏身。

參考文獻

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