水利工程塑料管材檢測(cè)與應(yīng)用分析

陳俊旺

廣東建科源勝工程檢測(cè)有限公司 廣東 東莞 523710

引言

隨著城市化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，水利工程、市政工程以及建筑工程等相關(guān)項(xiàng)目不斷增加，對(duì)于塑料管材的需求數(shù)量隨之提升，在此種市場(chǎng)條件下對(duì)于塑料管材質(zhì)量水平要求越來(lái)越高，所以各個(gè)地區(qū)的塑料管材生產(chǎn)企業(yè)必須利用專業(yè)的技術(shù)手段，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占據(jù)一定地位。

1 水利工程塑料管材應(yīng)用

在水利工程建設(shè)過(guò)程中，與其他管道材料相比較，塑料管材普遍具備耐化學(xué)腐蝕、可塑性高、材料質(zhì)量較輕以及衛(wèi)生性能好等相關(guān)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，所以被廣泛地使用在水利工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)上。

1.1 聚乙烯

現(xiàn)階段，聚乙烯作為原材料生產(chǎn)的管道形式相對(duì)比較復(fù)雜，其中根據(jù)管材料自身密度、性能之間的差異可以將聚乙烯管道材料劃分為低密度、中密度以及高密度的聚乙烯管道材料。而根據(jù)管道生產(chǎn)和制造形式可以將管材料劃分為單層內(nèi)壁管材、雙壁波形管道材料以及纏繞管道材料。其中單層實(shí)壁管材生產(chǎn)過(guò)程中是通過(guò)不斷擠壓成型制作出的塑料管道材料，所以管材料自身具備良好的穩(wěn)定性、抗壓性、抗?jié)B透性以及機(jī)械性能，常用連接模式主要為法蘭連接、電熔等相關(guān)模式，可以作為水利工程水管傳輸。

在水利工程生產(chǎn)過(guò)程中，雙壁波紋管材生產(chǎn)質(zhì)量相對(duì)較輕、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本較低并且材料的基礎(chǔ)化學(xué)性能十分穩(wěn)定，為此，該材料在水利工程的排水管道結(jié)構(gòu)中被廣泛使用[1]。纏繞管道從本質(zhì)上來(lái)看主要以高密度的聚乙烯作為基礎(chǔ)原材料，最終使用材料輔助纏繞成型的操作技術(shù)最終獲得聚乙烯管道，由于該材料所生產(chǎn)的管道普遍具備耐老化性、強(qiáng)度較高、抗腐蝕性高等基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，為此逐漸被應(yīng)用在管道生產(chǎn)環(huán)節(jié)上。但是由于聚乙烯所生產(chǎn)管道結(jié)構(gòu)老化速度相對(duì)較快，為此，管道不能長(zhǎng)期間暴露在室外環(huán)境下，經(jīng)常使用在密封性較高的施工環(huán)境中。

針對(duì)以上材料特點(diǎn)，技術(shù)人員需要利用信息模擬等技術(shù)模式積極探索不同類型的冷卻方式對(duì)聚乙烯管道材料使用性能的影響和作用，其中實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明：管道材料生產(chǎn)過(guò)程中浸泡冷水進(jìn)行管道冷卻，能夠最大限度增加聚乙烯冷卻速度和效率，但是此種冷卻方式不能形成較大的晶體物質(zhì)，并且管道材料內(nèi)部晶體也不能確保基礎(chǔ)均勻性。雖然自然冷卻所生產(chǎn)的管道材料冷卻時(shí)間相對(duì)較慢，但是無(wú)論是管道材料結(jié)晶速度、材料密度，還是管道拉伸應(yīng)力等相關(guān)性能，都比浸泡冷水所得到的管道質(zhì)量高[2]。

1.2 硬聚氯乙烯

硬聚氯乙烯所生產(chǎn)出的管道材料在實(shí)際使用過(guò)程中主要分為雙壁波紋管道、直壁管道、螺旋纏繞管道等，是一種使用范圍比較廣泛且使用頻率較高的塑料材料管道。由于硬聚氯乙烯管道材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分光滑，所產(chǎn)生的管道摩擦阻力相對(duì)較小，普遍具備較高的排水性能，并且管道材料的基礎(chǔ)密度相對(duì)較低，所以管道材料安裝基礎(chǔ)難度較小。同時(shí)，該材料所生產(chǎn)的管道材料自身具有優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性、抗腐蝕性能、抗老化性能等，因此與普通管道所使用的材料相比較，該管道基礎(chǔ)使用壽命較長(zhǎng)，但是管材料的基礎(chǔ)防火性能以及耐熱性能相對(duì)較低，材料如果長(zhǎng)時(shí)間處于90°環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)軟化風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題，此時(shí)如果不能進(jìn)行更換和維護(hù)則會(huì)產(chǎn)生大量的濃煙物質(zhì)，所以，硬聚氯乙烯所生產(chǎn)的管道材料在高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)中使用時(shí)，必須設(shè)置相應(yīng)的防火設(shè)備，為此技術(shù)人員實(shí)際檢測(cè)硬聚氯乙烯材質(zhì)性能時(shí)，需要將不同品質(zhì)的碳酸鈣物質(zhì)增加至管道材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，并且通過(guò)二氮甲烷物質(zhì)的浸泡實(shí)驗(yàn)、材料落錘沖擊實(shí)驗(yàn)、液壓試探等強(qiáng)度測(cè)試，進(jìn)一步探索不同品質(zhì)碳酸鈣對(duì)于硬聚氯乙烯管材所產(chǎn)生力學(xué)性能而造成的不良影響，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)最終得出相關(guān)結(jié)論：想要提高管道材料生產(chǎn)質(zhì)量和使用性能，需要選擇具有輕質(zhì)活性碳酸鈣物質(zhì)作為硬聚氯乙烯材料填充試劑，才能從根本上提高管道的力學(xué)性能[3]。

1.3 氯化聚氯乙烯

在水利工程基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中，氯化聚氯乙烯材料在使用過(guò)程中具有顯著技術(shù)特點(diǎn)。

第一，氯化聚氯乙烯所生產(chǎn)的管道普遍具備抗腐蝕性和抗氧化性，為此，無(wú)須針對(duì)管道開展周期性檢查就可以穩(wěn)定管道材料生產(chǎn)質(zhì)量和效果，最大限度減少檢測(cè)所產(chǎn)生的故障問(wèn)題，從根本上減少管道后續(xù)維護(hù)和保養(yǎng)所需要的經(jīng)濟(jì)成本。

第二，氯化聚氯乙烯材料所生產(chǎn)的管道運(yùn)輸十分便捷，并且整個(gè)安裝流程和步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，整個(gè)材料安裝過(guò)程十分高效。

第三，該材料所生產(chǎn)的管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐熱性較高，其中沒(méi)有被腐蝕的氯化聚氯乙烯材料所生產(chǎn)的管材在93°左右的生產(chǎn)環(huán)境仍然可以保證基礎(chǔ)形態(tài)不產(chǎn)生變化。

第四，由于氯化聚氯乙烯管材在生產(chǎn)過(guò)程中自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能相對(duì)比較穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破損或者滲漏風(fēng)險(xiǎn)，加上該材料自身具有較高水平的阻燃性能，所以不會(huì)輕易在穩(wěn)定環(huán)境中燃燒，但是該材料生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較高，并且原材料自身具備一定毒性，長(zhǎng)期使用在水利工程中會(huì)對(duì)人體的安全造成嚴(yán)重不良影響。所以，該材料所生產(chǎn)的管道一般用于水利工程排放系統(tǒng)或者污水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中[4]。

1.4 聚丁烯

聚丁烯材料所生產(chǎn)的管道主要由丁烯作為基礎(chǔ)原材料所制作成的塑料管道材料，由于原材料中不包含鹵素分子，并沒(méi)有基礎(chǔ)毒性，可以重復(fù)回收和使用，因此聚丁烯管材在使用過(guò)程中普遍具備以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。

第一，該材料所生產(chǎn)的管道具有極高的安全性，無(wú)論是生產(chǎn)、使用還是回收等相關(guān)流程都不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，不會(huì)對(duì)人體健康和自然環(huán)境造成嚴(yán)重的損壞。

第二，該材料所生產(chǎn)的管道質(zhì)量水平相對(duì)較高，管道能夠通過(guò)自身的能量吸收有效抵消工程建設(shè)中，零部件以及混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)于管道材料所產(chǎn)生的基礎(chǔ)應(yīng)力，為此使用該材料縮減造成的工程效果較高。

第三，該材料所生產(chǎn)的管道材料安裝流程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，通常需要使用熱熔式連接技術(shù)模式，從根本上延長(zhǎng)管道的使用壽命。

第四，聚丁烯管材的化學(xué)成分和使用性能相對(duì)比較穩(wěn)定，具有較高的耐壓性能以及保溫性能。并且改材料管道如果長(zhǎng)時(shí)間使用廢氣之后還可以進(jìn)行回收處理，僅需要重新清洗和粉碎之后就可以生產(chǎn)出全新的管道材料，最大限度減少生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本，不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成較大的污染問(wèn)題。為此，技術(shù)人員針對(duì)該管道材料進(jìn)行更深層次的探索和分析，進(jìn)而選擇不同型號(hào)的管道開展性能測(cè)試，針對(duì)聚丁烯管材的耐氧化性能、耐熱性能和物理性能進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比和技術(shù)分析，最大限度挖掘不同管道材料使用優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用范圍。

2 水利工程塑料管材檢測(cè)

2.1 靜態(tài)壓力檢測(cè)

水利工程塑料管材性能測(cè)試主要指的是在制定溫度環(huán)境下，將測(cè)試材料制作成測(cè)試樣品，以水資源作為基礎(chǔ)測(cè)試介質(zhì)，向塑料管材內(nèi)部施加一定程度的壓力，測(cè)試技術(shù)人員需要詳細(xì)測(cè)量塑料管材內(nèi)部所能夠承擔(dān)的內(nèi)部壓力指數(shù)，并且逐漸增加壓力參數(shù)，直至塑料管道樣本產(chǎn)生破裂現(xiàn)狀和問(wèn)題。通過(guò)以上測(cè)試過(guò)程中所收集的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)一步探索塑料管材使用強(qiáng)度和測(cè)試時(shí)間之間所存在的關(guān)系，并且使用多重線性回歸方程式處理相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，針對(duì)各個(gè)環(huán)境溫度下的測(cè)試時(shí)間和對(duì)應(yīng)管材破壞應(yīng)力開展數(shù)據(jù)處理，最終得到相對(duì)完整的塑料管材靜態(tài)液壓測(cè)試數(shù)據(jù)和信息[5]。

2.2 縱向回縮率檢測(cè)

縱向回縮率檢測(cè)對(duì)于水利工程所使用的塑料管道質(zhì)量來(lái)說(shuō)，是評(píng)判其質(zhì)量水平的重要標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，其中縱向回縮主要指的是在標(biāo)準(zhǔn)溫度環(huán)境下，塑料管材由于縱方向等微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而產(chǎn)生管道長(zhǎng)度縮短現(xiàn)狀和問(wèn)題，能夠反映出管道材料在熱量環(huán)境下縱方向穩(wěn)定性變化趨勢(shì)，其中管材的縱方向回縮率越小，則說(shuō)明管材的抗溫度變化性能越高。針對(duì)管道此種建設(shè)現(xiàn)狀，檢測(cè)技術(shù)人員必須按照塑料管道測(cè)定文件中標(biāo)準(zhǔn)回縮率進(jìn)行詳細(xì)測(cè)定，隨后將不同塑料管道檢測(cè)材料進(jìn)行初步處理之后放置在烘箱設(shè)備中，在不同溫度基礎(chǔ)條件下，開展一系列縱方向回縮率檢測(cè)和性能試驗(yàn)，等待管道冷卻之后，詳細(xì)記錄塑料管道材料的使用狀態(tài)，以此作為基礎(chǔ)條件，詳細(xì)分析出不同樣品的縱方向回縮率文件報(bào)告，進(jìn)一步探索管道材料、管道直徑對(duì)于管道縱方向回縮率的影響程度。

3 水利工程塑料管材檢測(cè)注意事項(xiàng)

3.1 提升檢測(cè)技術(shù)水平

在水利工程塑料管道檢測(cè)實(shí)施過(guò)程中，如果不具備高素質(zhì)的檢測(cè)團(tuán)隊(duì)，那么提升監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量水平則無(wú)法真正意義上實(shí)現(xiàn)，為此，整個(gè)監(jiān)測(cè)流程應(yīng)該重視技術(shù)型人才的培養(yǎng)，其一，不斷強(qiáng)化對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)人員崗位責(zé)任心和政治思想等方面的教育，始終堅(jiān)持自身崗位職業(yè)道德。其二，強(qiáng)化對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)人員管材專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)培訓(xùn)，從根本上提升專業(yè)技術(shù)水平，所以管道材料實(shí)際開展性能檢測(cè)過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、流程以及施工規(guī)范等要求開展系統(tǒng)化操作。比如：管道材料開展靜態(tài)液壓強(qiáng)度性能檢測(cè)工作時(shí)，需要使用壓力爆破實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但是實(shí)際檢測(cè)環(huán)節(jié)上如果不能按照標(biāo)準(zhǔn)流程開展測(cè)試工作，造成測(cè)試樣品留有氣體物質(zhì)，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)試樣品損壞，所得到不準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果影響后續(xù)對(duì)管材質(zhì)量的判斷。如果由于管材質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致?lián)p壞，即使重新更換同樣會(huì)對(duì)施工企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失和問(wèn)題，延長(zhǎng)施工進(jìn)程，最終導(dǎo)致水利工程無(wú)法按時(shí)交工。

3.2 確保設(shè)備正常運(yùn)行

在水利工程塑料管材檢測(cè)環(huán)節(jié)上，高精準(zhǔn)程度的監(jiān)測(cè)設(shè)備是保證管材測(cè)試質(zhì)量水平的核心因素之一，為此監(jiān)測(cè)室內(nèi)需要具有正確且能夠獨(dú)立使用調(diào)整的監(jiān)測(cè)儀器，同時(shí)所有檢測(cè)儀器必須經(jīng)過(guò)參數(shù)計(jì)算達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，由于水利工程基礎(chǔ)建設(shè)的特殊性，所有檢測(cè)設(shè)備需要在有效期限內(nèi)開展技術(shù)操作，所有的設(shè)備使用狀態(tài)必須標(biāo)識(shí)清楚，嚴(yán)格禁止故障設(shè)備投入使用。除此之外，檢測(cè)期間還應(yīng)該格外重視檢測(cè)設(shè)備的更新，只有確保檢測(cè)設(shè)備的先進(jìn)性，才能從根本上增強(qiáng)管材檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。

3.3 強(qiáng)化質(zhì)量檢測(cè)體系

在塑料管材檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)區(qū)域的建立同樣意味著檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)技術(shù)以及檢測(cè)規(guī)范得到了完善和改革，并且以此作為基礎(chǔ)條件構(gòu)建出質(zhì)量檢測(cè)結(jié)構(gòu)體系。因此只有嚴(yán)格根據(jù)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)構(gòu)體系開展系統(tǒng)化運(yùn)作，才能保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)程度，從根本上提升監(jiān)測(cè)區(qū)域的工作質(zhì)量水平。監(jiān)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)程度的提升不僅需要依靠管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，還需要管理程序的規(guī)范化，才能定期針對(duì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量進(jìn)行內(nèi)部審批，以此驗(yàn)證管道材料質(zhì)量是否滿足現(xiàn)代化水利工程施工評(píng)定要求，為此，監(jiān)測(cè)部門的管理人員需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方案計(jì)劃和實(shí)施程序，定期針對(duì)管材質(zhì)量管理結(jié)構(gòu)體系以及檢測(cè)活動(dòng)開展全面審核，以此保證管材質(zhì)量管理結(jié)構(gòu)體系能夠持續(xù)有效。

4 結(jié)束語(yǔ)

由此可見，為了保證水利工程實(shí)施過(guò)程中管材使用效果，提升塑料管材質(zhì)量成為增強(qiáng)水利工程重要基礎(chǔ)保證，所以，水利工程建設(shè)中對(duì)塑料管材的綜合性能和質(zhì)量要求逐漸提高，通過(guò)提升塑料管材檢測(cè)工作者的專業(yè)技能和工作素養(yǎng)、確保檢測(cè)相關(guān)儀器的正常運(yùn)行。加強(qiáng)塑料管材質(zhì)量檢測(cè)體系建設(shè)等方法，進(jìn)一步提升了，水利工程中塑料管材質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，提升了水利工程整體質(zhì)量，促進(jìn)了水利工程建設(shè)相關(guān)行業(yè)健康發(fā)展。