山東省小農(nóng)水重點(diǎn)縣常用管材及質(zhì)量檢驗(yàn)

楊萌，許尚杰，王飛

（山東省水利科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250014）

山東省小農(nóng)水重點(diǎn)縣常用管材及質(zhì)量檢驗(yàn)

楊萌，許尚杰，王飛

（山東省水利科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250014）

介紹了山東省小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣工程常用管材的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了塑料管材質(zhì)量檢驗(yàn)的方法，以更好地推動(dòng)山東省小農(nóng)水重點(diǎn)縣的發(fā)展。

山東?。恍∞r(nóng)水；塑料管材；質(zhì)量檢驗(yàn)

為從根本上改變農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“靠天吃飯”的落后局面，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力，按照財(cái)政部、水利部的統(tǒng)一部署，山東省自2009年起啟動(dòng)實(shí)施了小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“重點(diǎn)縣”）。2012年度山東省重點(diǎn)縣項(xiàng)目共涉及103個(gè)縣，其中機(jī)井低壓管道灌溉、泵站管道灌溉兩種建設(shè)型式最為普遍，塑料管材是兩種工程建設(shè)型式中最主要的原材料，塑料管材的優(yōu)劣直接決定了整個(gè)工程建設(shè)質(zhì)量的高低。為了推動(dòng)山東省重點(diǎn)縣工程更好的發(fā)展，現(xiàn)將常用塑料管材的種類及重點(diǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)問題作一探討。

1 塑料管材種類

1.1 硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

PVC-U管材是目前國內(nèi)常用一種塑料管材，又稱為UPVC管。PVC-U管材具有較高的硬度和剛度、抗老化能力強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、材料較輕、硬度和剛度大、安裝方便簡(jiǎn)捷、施工勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。另外，可以根據(jù)具體工程需要的不同特點(diǎn)，滿足特定的性能要求，可在加工過程中適當(dāng)增加所必需的添加劑。PVC-U管材主要具有韌性差、耐熱性差、耐久性差、接頭粘合固化時(shí)間較長等缺點(diǎn)。

水利工程中使用的PVC-U管材根據(jù)公稱壓力的不同分為：低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材、給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。

1）低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材主要適用的生產(chǎn)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為《低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T13664-2006），指公稱壓力0.4MPa及以下，且管材工程外徑不大于315mm的PVC-U管材。其主要適用于管道輸水壓力不大、口徑使用范圍較小的支管、農(nóng)管等管道系統(tǒng)及微噴灌系統(tǒng)中。

2）給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材是以PVC樹脂為主要原料，加入專用助劑，經(jīng)擠出機(jī)擠出成型而成。但要求采用氯乙烯單位殘留量（VCM）低的衛(wèi)生級(jí)PVC樹脂粉，同時(shí)采用無毒或低毒（低鉛含量）熱穩(wěn)定體系，以保證管材的衛(wèi)生性能的管材。主要適用的生產(chǎn)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T10002.1-2006），指公稱壓力0.63～2.5MPa，公稱外徑20～1000mm的PVC-U管材。其主要適用于水溫不超過45℃的各種飲用水輸送工程及灌溉工程中。

1.2 聚乙烯（PE）管材

PE管材是目前山東省重點(diǎn)縣項(xiàng)目最常用的塑料管材，其主要生產(chǎn)原材料為聚乙烯樹脂。根據(jù)生產(chǎn)管道的原材料不同，分為PE63級(jí)（第一代）、PE80級(jí)（第二代）、PE100級(jí)（第三代）及PE112級(jí)（第四代）。目前使用最多的是PE100級(jí)聚乙烯管材。水利工程中使用的是給水用聚乙烯（PE）管材。PE管材具有連接可靠、低溫抗沖擊性好、耐化學(xué)腐蝕性好、耐磨性好、使用壽命長、柔韌性好、衛(wèi)生性能好、焊接工藝簡(jiǎn)單、施工方便等眾多優(yōu)點(diǎn)。PE管材主要缺點(diǎn)是原材料價(jià)格相對(duì)較高。

給水用聚乙烯（PE）管材主要適用的生產(chǎn)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為《給水用聚乙烯（PE）管材》（GB/ T13663-2000），指包含PE63、PE80、PE100材料制造的管材，公稱外徑16～1000mm的PE管材?？蛇m應(yīng)于溫度不超過40℃，一般用途的壓力輸水或飲用水輸送工程。

2 塑料管材的性能

2.1 優(yōu)點(diǎn)

上述塑料管材與傳統(tǒng)的鑄鐵管、水泥管道相比有如下共同優(yōu)點(diǎn)：1）管材材質(zhì)輕，有些管材僅為鐵管重量的1/8～1/5。2）管材耐腐蝕性強(qiáng)，內(nèi)壁光滑不結(jié)垢；外壁不生銹，延長了管道的使用壽命。3）管材內(nèi)壁光滑，流阻小，可降低輸水能耗5%以上。4）同一管材連接方式多樣，有配套的管件，有利于推廣使用。5）塑料管材生產(chǎn)節(jié)能節(jié)材，生產(chǎn)環(huán)保，制造能耗可降低75%，施工和維修簡(jiǎn)單便捷。

2.2 缺點(diǎn)

1）塑料管材的原材料品種少，原材料質(zhì)量控制不太穩(wěn)定，有些原材料料尚需進(jìn)口。2）與金屬管道相比，塑料管材機(jī)械強(qiáng)度較弱，抗沖擊性能差，抗紫外線性能差，埋地敷設(shè)及室內(nèi)明裝要有相應(yīng)措施。3）塑料管材線性膨脹系數(shù)較大，特別是復(fù)合管的多層結(jié)構(gòu)之間線性膨脹系數(shù)不一，容易發(fā)生故障，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求更為嚴(yán)格。4）塑料管材熔點(diǎn)相對(duì)較低，在出現(xiàn)火情時(shí)，塑料管道系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障，且燃燒時(shí)熱分解，會(huì)釋放出有毒氣體和煙霧。

3 塑料管材的質(zhì)量檢驗(yàn)

3.1 維卡軟化溫度

維卡軟化溫度是評(píng)價(jià)材料耐熱性能，反映制品在受熱條件下物理力學(xué)性能的指標(biāo)之一。管材維卡軟化溫度較低時(shí)，試件遇熱后極易發(fā)生變形。

3.2 拉伸屈服強(qiáng)度

在以往塑料管材檢驗(yàn)中，有個(gè)別塑料管材的拉伸強(qiáng)度低于40MPa，而且最嚴(yán)重的僅僅只有20MPa。這和GB/T8804.1-2003、GB/T8804.2-2003標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的其物理力學(xué)性能要求40MPa相差甚遠(yuǎn)。所以，個(gè)別管材因其拉伸屈服強(qiáng)度過低，延伸20%左右即可斷裂。

3.3 落錘沖擊試驗(yàn)

依據(jù)GB/T14152—2001標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在0℃條件下選用相應(yīng)落錘進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，不合格材料真實(shí)沖擊率（TIR）不能滿足規(guī)范要求。

3.4 縱向回縮率

將規(guī)定長度的試樣，放置于給定溫度下的加熱介質(zhì)中保持一定的時(shí)間，測(cè)量加熱前后試樣標(biāo)線間的距離，以相對(duì)原始長度的長度變化百分率來表示管材的縱向回縮率。通常有溶液實(shí)驗(yàn)和空氣實(shí)驗(yàn)兩種。在測(cè)量3次取平均值后，查表看是否符合GB/T6671～2001的標(biāo)準(zhǔn)。如果縱向回縮率不符合規(guī)范要求，則視為不合格產(chǎn)品。

3.5 靜液壓試驗(yàn)

靜液壓試驗(yàn)為塑料管材檢驗(yàn)中最重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。依據(jù)GB/T6111-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將規(guī)定長度的試樣，懸放在給定溫度且恒溫控制的環(huán)境中，一般為液體環(huán)境，在30s～1h之間用盡可能短的時(shí)間，均勻平穩(wěn)地將試樣施加試驗(yàn)壓力至規(guī)范規(guī)定的壓力，當(dāng)達(dá)到規(guī)定時(shí)間或試樣發(fā)生破壞、滲漏時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。如果未達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓力試樣就發(fā)生破壞、滲漏，表明試樣不能達(dá)到標(biāo)注的公稱壓力，視為不合格產(chǎn)品。

4 結(jié)語

綜上所述，塑料管材具有材質(zhì)輕、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑，流阻小、施工和維修簡(jiǎn)單便捷等優(yōu)點(diǎn)，與此同時(shí)，也存在著在塑料管材的原料品種少、機(jī)械強(qiáng)度較弱、管材線性膨脹系數(shù)較大、管材熔點(diǎn)相對(duì)較低的不足。所以，在大力引導(dǎo)塑料管材生產(chǎn)企業(yè)打造實(shí)力品牌、促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展的同時(shí)，作為工程建設(shè)單位及主管單位，要提高企業(yè)的工程準(zhǔn)入門檻，加強(qiáng)塑料管材檢驗(yàn)頻次，加大監(jiān)督抽查力度，保護(hù)優(yōu)質(zhì)的塑料管材產(chǎn)品，嚴(yán)厲打擊偽劣塑料管材產(chǎn)品。

（責(zé)任編輯崔春梅）

S279

B

1009-6159（2014）-01-0027-02

2013-10-11

楊萌（1984—），男，工程師