塑料管材管件的分析與應(yīng)用研究

寧德市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所 龔路生

在現(xiàn)代高科技社會，以塑料樹脂為原料的塑料管是除鋼鐵、水泥、木材之外的第四大新型建筑材料。由于其具有無毒、環(huán)保、節(jié)能、舒適等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于給水、排水、供氣、建材市場開發(fā)后，目前市場上出現(xiàn)的塑料管及管件和水管的識別和應(yīng)用主要包括塑料管和連接管。在工程項目中，要遵循多種原則，因地制宜地選擇最佳的新管道工程，在施工實踐中，還要針對所選的新管道制定配套工程，真正實現(xiàn)項目中新管道的可持續(xù)發(fā)展。為實現(xiàn)管道的可持續(xù)發(fā)展，還需對所選新管道制定相應(yīng)的施工方案。為了使管道健康發(fā)展，必須對管道質(zhì)量進行檢測。

一、塑料性能測試綜述

（一）測試塑料性能的目的

對于部分常規(guī)塑料管，應(yīng)按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進行性能試驗，以適當(dāng)控制本公司生產(chǎn)的塑料制品的原材料和性能，嚴(yán)格控制本公司的技術(shù)實力和生產(chǎn)能力；同時，它們必須準(zhǔn)確反映工業(yè)質(zhì)量，并確定它們是否符合實際應(yīng)用領(lǐng)域的性能要求；性能測試的結(jié)果不僅可以為將來的大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)提供指導(dǎo)，而且可以更有針對性。

（二）塑性試驗的特點

塑料制品的性能測試具有明顯的性能特點。首先，過高或過低的溫度可能使塑料制品不合適，提高脆性或直接變形。第二，時間效應(yīng)也很明顯：在短期高低溫碰撞或一次性碰撞的情況下，一些塑料制品沒有明顯的反應(yīng)，但經(jīng)過長期試驗，其物理化學(xué)性能大大降低。第三，它對變形的速度和效果有明顯的影響。塑料的分子結(jié)構(gòu)在高溫高壓環(huán)境下容易發(fā)生變形，同時會產(chǎn)生裂紋和損傷。第四，塑料性能試驗的數(shù)據(jù)容易受到非集中和均勻圖像的影響。由于是由高溫高強度材料制成，不同的物體可能有不同的分子結(jié)構(gòu)。因此，在外部因素影響下的性能參數(shù)沒有表現(xiàn)出足夠的一致性。

二、塑料管件管材的分類

（一）硬聚氯乙烯管(PVC-U管)

硬聚氯乙烯管是我們常說的PVC-U管。PVC-U管的突出特點是其化學(xué)穩(wěn)定性相對優(yōu)于其他材料，具有更好的耐腐蝕性，且其材料重量輕且價格便宜。它在建筑行業(yè)尤其流行。此外，由于其優(yōu)點，PVC-U管道因其導(dǎo)熱系數(shù)低和建筑施工方法簡單而被重復(fù)使用。但是，PVC-U管材還不完善，在強度、韌性和耐熱性方面仍存在較大缺陷，PVC-U管材目前主要用于建筑排水和供水、鋪設(shè)低壓冷水管道、電氣布線等。

（二）氯化聚氯乙烯管(PVC-C管)

氯化聚氯乙烯管的另一個名稱是PVC-C管，它是一種由氯乙烯樹脂制成的塑料管套。與其他塑料管相比，氯化聚氯乙烯管的突出優(yōu)點是材料輕、耐熱性好，價格合理、抗水流能力低。因此，氯化聚氯乙烯管道可以在建筑領(lǐng)域廣泛分布，但由于受生產(chǎn)材料的影響，它的成本較高，具有一定的毒性。因此，考慮到對居民健康的影響，氯化聚氯乙烯管道一般不用于排水和供水設(shè)施。因此，氯化聚氯乙烯管道僅適用于廢水處理和冷熱處理。

（三）三型無規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R管)

針對氯化聚氯乙烯管的缺點，三型無規(guī)共聚聚丙烯管可對其進行補償。三型無規(guī)共聚聚丙烯管，也稱為PP-R管，它無毒、環(huán)保，使用方便。三型無規(guī)共聚聚丙烯管由于耐寒性差，其溫度受到限制。因此，如果保溫層不到位，很容易造成開裂。施工人員在實際操作過程中應(yīng)小心處理。如果他們不注意，三型無規(guī)共聚聚丙烯管道的完整性將會受到破壞，但這并不是最大的缺點。三型隨機聚丙烯管主要用于許多領(lǐng)域，如冷熱水管道、工業(yè)流體輸送系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)灌溉等。

（四）嵌段共聚聚丙烯管(PP-B管)

嵌段共聚聚丙烯管,又稱P-BB管,由于其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性和環(huán)保性，在我國的建筑工程行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，嵌段共聚聚丙烯管的強度和耐熱效果卻并不理想；管徑的規(guī)格也是類似于三型無規(guī)共聚聚丙烯管,它雖是單嵌段的共聚聚丙烯管,但沒有任何阻燃效果。因此,共聚聚丙烯管主要作為加熱管道和排水口。但由于它們的造價相對比較高,在實際施工和使用中也會出現(xiàn)一些局限。

三、塑料管管材和埋地管材的檢測

（一）塑料管管材的檢測

1.靜液壓試驗

靜液壓試驗包括在規(guī)定的時間內(nèi)完成塑料管或管件的樣品，條件是：根據(jù)液體靜壓的試驗標(biāo)準(zhǔn)，試驗介質(zhì)將在水中、分離空氣和其他液體中，并根據(jù)試驗規(guī)則的說明完成試驗結(jié)果的準(zhǔn)確記錄，達到實驗規(guī)定的時間后，觀察實驗是否損壞。如果損壞或過度泄漏，應(yīng)調(diào)查損壞類型，以確定是脆性缺陷還是韌性缺陷。最后，必須確定塑料管是否為合格產(chǎn)品。

2.斷裂伸長率

斷裂伸長率是測量塑料管物理性能的重要指標(biāo)。因此，斷裂過程中的應(yīng)變檢查在評估和分析塑料管和其他管件的質(zhì)量方面起著重要作用。測試抗斷裂性的標(biāo)準(zhǔn)之一是測定熱塑性橡膠管的抗拉強度。試驗機上按照不同速度對各種類型的塑料管或者其他管件進行拉伸試驗來確定每種形式的塑料管或者其他部分的具體斷裂條件。在對塑料管道和其他管件進行檢測中,斷裂和延伸被作為一種主要的物理和化學(xué)性能檢驗內(nèi)容。

3.縱向回縮率

縱向回縮率是檢測和評價塑料管材和管件質(zhì)量的重要指標(biāo)。它反映了加熱條件下塑料管和管件在縱向塑性中的穩(wěn)定性相互作用?？v向回縮率的主要目的是提高塑料管模具在使用過程中對陽光、空氣溫度和其他熱源的承載能力，縱向收縮過程的參考標(biāo)準(zhǔn)是確定熱塑性塑料管的縱向收縮親和力。預(yù)處理后，將不同的試樣放入爐中，并在不同溫度下進行試驗。根據(jù)冷卻后塑料管暴露的特點，編制材料縱向收縮率變化分析報告。

4.維卡熱變形

維卡熱變形實驗的基礎(chǔ)是確定維卡在熱塑性管道和管件上的軟溫度。維卡熱變形實驗主要是對塑料管材和管件的耐熱性進行分析和評價。它是反映塑料管道和管件在加熱條件下性能的指標(biāo)之一。維卡熱變形檢測過程中獲得的溫度不能準(zhǔn)確反映塑料管道和管件在實際中所能承受的溫度和壓力，但可作為塑料管道和管件質(zhì)量管理的重要依據(jù)。在維卡熱變形實驗中，溫度越高，塑料管材和管件的熱穩(wěn)定性越好。相反，穩(wěn)定性越差。在特定的試驗過程中，將樣品置于恒溫環(huán)境中，在檢測過程中將溫度記錄為因變量，并在結(jié)構(gòu)變形時測量溫度。結(jié)構(gòu)的耐溫性越高，基礎(chǔ)耐熱性越高。

（二）埋地管道的檢測方法

埋地管道與普通管道不同，埋地管道主要埋在地下。埋地管道施工通常可分為三個階段：開挖、埋管和回填。如果管道質(zhì)量沒有超過標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致泄漏和質(zhì)量問題，這不僅會導(dǎo)致施工困難，還會導(dǎo)致水電中斷，這就是為什么埋地管道提前確定以下指標(biāo)尤為重要的原因：

（1）環(huán)剛度。檢查管的強度，以確保良好的抗變形能力。

（2）環(huán)柔度。必須檢查管道的韌性。相應(yīng)的規(guī)定要求管子在30%Di變形下不能斷裂，卸載后再卷起，并保持平滑彎曲而無反向變形。

（3）烘箱試驗。將管道放入烘箱中，確保其不會粘在墻上。在規(guī)定溫度下保存一段時間，然后取出，置于室溫。如果管子沒有開裂或分層，則表明管子合格。

（4）沖擊試驗。埋地管道的實際沖擊率不得超過10%，表明其合格。

四、塑料管件的應(yīng)用分析

（一）工程管道

在選擇管道時，有必要了解項目的基本特征。工程的路線分布相對復(fù)雜，涵蓋了多個地區(qū)的排水需求。除主要道路的排水管道外，還必須設(shè)置多個排水站，以支撐排水系統(tǒng)并發(fā)揮排水作用。

（二）冷水管道

在我國的建筑行業(yè),室內(nèi)冷水管道作為一個區(qū)域性的排水系統(tǒng)二級體系的一部分，能直接為整個城市的居民提供服務(wù)。在我們的日常生活中,居民的生活污水可以通過采用冷水管道收集后再進入我們的城市地下排水系統(tǒng),但該類管道的存放儲壓性和利用能力相對比較低,但在選擇該類管道結(jié)構(gòu)時,應(yīng)充分考慮材料的耐腐蝕性和安全性,以避免在短時間內(nèi)出現(xiàn)不當(dāng)使用和泄漏。

（三）使用新型塑料管道

最常見的新型塑料管是硬質(zhì)聚氯乙烯管。這種新管子是以聚氯乙烯樹脂為原料而不是軟化劑的塑料管。該管還具有很強的耐腐蝕性。一般情況下，排水管和廢水的強烈腐蝕會對管道造成長期腐蝕。在新硬質(zhì)PVC生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和開發(fā)過程中，針對不同行業(yè)和地區(qū)的需求，正在逐步生產(chǎn)新的管材。

五、塑料管道檢測中的幾個問題

（一）提高檢測人員的技術(shù)素質(zhì)和水平

如果沒有一支高質(zhì)量的檢驗隊伍，保證檢驗工作的質(zhì)量只是空談。一方面，加強檢測人員的政治思想培訓(xùn)，堅持職業(yè)道德。另一方面，加強管理和控制專業(yè)人員的培訓(xùn)，以提高專業(yè)技能水平。例如，用于管道液壓強度試驗的裝置是壓力板試驗。如果未嚴(yán)格遵守工作流程，如果試驗過程不足以充水或排氣，且送至布局的管道不合格，則試驗現(xiàn)場可能會中斷。不精確的測試結(jié)果將影響相關(guān)方對管道質(zhì)量的專業(yè)判斷。復(fù)檢將給工廠和施工造成不必要的經(jīng)濟損失，延誤工程進度，產(chǎn)生負面后果。因此，準(zhǔn)確有效地跟蹤檢測結(jié)果始終是檢測工作永恒的主題。

（二）加強測試質(zhì)量保證體系的建立

測試機構(gòu)應(yīng)建立質(zhì)量體系并保持其持續(xù)有效運行；以確保測試和測試機構(gòu)發(fā)布的測試數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。確保質(zhì)量保證體系的嚴(yán)格運行以及市政控制和審計機構(gòu)的質(zhì)量活動。提高審計機構(gòu)的質(zhì)量水平不僅僅取決于管理方法和標(biāo)準(zhǔn)化，控制和審計組織定期對內(nèi)部質(zhì)量活動進行內(nèi)部審計，以確保其運營持續(xù)符合規(guī)定的質(zhì)量方針和目標(biāo)，并符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。最高管理者通過內(nèi)部審核的結(jié)果改變現(xiàn)有質(zhì)量保證體系的缺陷，確保質(zhì)量保證體系的持續(xù)有效運行和持續(xù)改進。

六、結(jié)語

總之，塑料管的識別和使用非常重要。例如，供水和排水工程是影響現(xiàn)代城市規(guī)劃的基礎(chǔ)設(shè)施。因此，給排水工程是實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益的必要條件。管道作為給排水技術(shù)的基本要素之一，其質(zhì)量、性能和價格已成為工程施工界普遍關(guān)注的問題。