淺談給水用硬聚氯乙烯（PVC—U）管材料檢測中的問題

翁圣俊

【摘 要】硬聚氯乙烯（PVC-U）管是應(yīng)用相當(dāng)廣泛的一種管材，在生產(chǎn)中也會(huì)由于各種因素導(dǎo)致材料性能與質(zhì)量問題，需要通過檢測來判斷管材的可用性，本文闡述了給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料在力學(xué)性能檢測與物理性能檢測中的一些常見問題，并提出一些解決建議，旨在提高管材質(zhì)量檢測的效果。

【關(guān)鍵詞】硬聚氯乙烯管材；落重試驗(yàn)；縱向回縮率檢測

中圖分類號(hào)： TU991.36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）20-0096-002

Discussion on Hard Polyvinyl Chloride （PVC - U） Pipe Material for Water Supply Detection of the Problem

WENG Sheng-jun

（Shanghai Jianwei Construction Engineering Management Co.，Ltd.，Shanghai 200333，China）

【Abstract】The hard polyvinyl chloride（PVC-U） pipe is a kind of pipe which is widely used.In the production，it can also lead to the material performance and quality problems due to various factors.It is necessary to judge the availability of the pipe by testing. Some common problems in the detection of mechanical properties and physical properties of hard polyvinyl chloride （PVC-U） pipe materials for water supply are put forward and some suggestions are put forward to improve the effect of pipe quality inspection.

【Key words】Hard polyvinyl chloride pipe；Weight loss test；Longitudinal retraction rate detection

0 前言

塑料材料作為一種高分子化合物，憑借其耐腐蝕、耐用、防水、質(zhì)輕與絕緣等優(yōu)異性能，在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，成為人們生產(chǎn)生活中隨處可見的物質(zhì)。硬聚氯乙烯材料是塑料的一種，通常用于生產(chǎn)硬質(zhì)管材與型材，在建筑、供水、排水等行業(yè)中的應(yīng)用較多，但目前我國這種管材的生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊，還需要通過有效的材料檢測以明確其中問題，并加以優(yōu)化。

1 硬聚氯乙烯管材力學(xué)性能檢測中應(yīng)當(dāng)注意的問題

1.1 落重試驗(yàn)

落重試驗(yàn)，又被稱作落錘沖擊試驗(yàn)，在試驗(yàn)中，使重錘從不同高度自由落地到試驗(yàn)樣本上，觀察樣本的破壞程度，以判斷重錘高度與樣本破壞情況之間的關(guān)系，這一試驗(yàn)所檢測的是硬聚氯乙烯管材抗擊外力的能力與效果。給水用硬聚氯乙烯管材會(huì)受到不同程度的外部壓力，這些壓力產(chǎn)生的原因十分復(fù)雜，包括管材運(yùn)輸、管材安裝與磕碰等，都會(huì)對(duì)管材的使用性能造成不同程度的影響。而采用落重試驗(yàn)來進(jìn)行管材的力學(xué)性能檢測，能夠準(zhǔn)確判斷管材的沖擊中所表現(xiàn)出來的強(qiáng)度。硬聚氯乙烯管材是一種剛性管材，而剛性管材受到破壞或斷裂的原因主要是外部因素，因此，落錘試驗(yàn)就成為判斷硬聚氯乙烯管材力學(xué)性能的重要指標(biāo)之一。

在試驗(yàn)過程中，需要注意采用真實(shí)沖擊率法，針對(duì)一批檢測樣本進(jìn)行落重試驗(yàn)，以確定真實(shí)沖擊率的實(shí)際情況，在這一過程中，需要嚴(yán)格按照《GB/T 14152-2001熱塑性塑料管材耐性外沖擊性能試驗(yàn)方法時(shí)針旋轉(zhuǎn)法》的規(guī)定進(jìn)行，確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。給水用硬聚氯乙烯管材的力學(xué)性能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)滿足沖擊率不超過5%的要求，即對(duì)樣本進(jìn)行測驗(yàn)過程中，保證至少50次沖擊內(nèi)不得產(chǎn)生一次管材破壞情況，才能夠判斷管材力學(xué)性能符合質(zhì)量要求。

1.2 液壓試驗(yàn)

給水用硬聚氯乙烯管材力學(xué)性能測驗(yàn)環(huán)節(jié)中，液壓試驗(yàn)也是其中非常重要的一環(huán)，通過液壓試驗(yàn)?zāi)軌蚺袛喙懿氖欠窬邆涑袎耗芰?，?jù)此分析管材的使用周期。給水用硬聚氯乙烯管材的破壞，會(huì)呈現(xiàn)出三種情況：管材韌性破壞、管材脆性破壞與管材滲漏破壞。無論哪一種情況出現(xiàn)在液壓試驗(yàn)中，都需要及時(shí)加以記錄，真實(shí)記錄信息并及時(shí)反饋，而生產(chǎn)單位也需要依據(jù)試驗(yàn)反饋信息來調(diào)整生產(chǎn)方法，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高材料質(zhì)量。

液壓試驗(yàn)開始之前，需要進(jìn)行給水用硬聚氯乙烯材料的質(zhì)量檢測，確定管材內(nèi)外壁是否光滑無氣泡，確定管材是否存在裂口與較為明顯的裂痕與紋路，確定管材外徑平均值、自由段位置的最小壁厚等，并及時(shí)記錄。這個(gè)過程中有可能需要使用長臂測厚儀來完成測量，并通過公式進(jìn)行計(jì)算：試驗(yàn)壓力=2倍環(huán)應(yīng)力×最小壁厚/（外徑平均值-最小壁厚），計(jì)算可得觀察試驗(yàn)壓力。需要對(duì)管材樣本采取必要的調(diào)整措施，以確保管材受熱的均勻性，避免管材在過高的內(nèi)外部溫度差下產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

液壓試驗(yàn)過程中，需要以夾具固定管材，具體包括兩種形式，其一，夾具中包括2個(gè)獨(dú)立的密封接頭，夾具中的壓力不斷加大，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，影響硬聚氯乙烯管壁質(zhì)量；其二，夾具中包括兩個(gè)相互連接的密封接頭，接頭之間構(gòu)成連桿，在以這種方式進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，需要考慮到管材的力的作用下可能會(huì)產(chǎn)生的材料破裂情況。此外，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整主壓力表的上下限值，液壓試驗(yàn)結(jié)束之后及時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)樣本的裝卸工作。小口徑的管材樣本的裝卸過程較為簡單，而大口徑的管材樣本的裝卸難度較大，需要首先進(jìn)行優(yōu)化排水，以315毫米直徑的管材進(jìn)行排水，需要確保排水量達(dá)到80升；以630毫米直徑的管材進(jìn)行排水，需要確保排水量達(dá)到310升[1]。endprint

2 硬聚氯乙烯管材物理性能檢測中應(yīng)當(dāng)注意的問題

2.1 管材密度檢測

對(duì)于管材進(jìn)行物理性能試驗(yàn)也是材料檢測中的重要環(huán)節(jié)，《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》中明確表示，對(duì)于這種管材的檢測與試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《塑料密度和相對(duì)密度試驗(yàn)方法》中所規(guī)定的浸漬法進(jìn)行檢測，這種方法更加適用于板、棒、管等各種形態(tài)的塑料制品，且試驗(yàn)方法較為簡單。浸漬液可以采用新鮮的蒸餾水這種既具有經(jīng)濟(jì)性又具有便捷性的材料。對(duì)于給水用硬聚氯乙烯管材的檢測，要求其密度要達(dá)到1.35-1.45g/c㎡，然而現(xiàn)實(shí)中很少有管材能夠真正滿足這一要求。純質(zhì)的PVC-U管材的密度通常為1.4g/c㎡，但碳酸鈣等無機(jī)粉料的密度通常較大，甚至能夠達(dá)到硬聚氯乙烯材料密度的2倍以上，許多企業(yè)在生產(chǎn)硬聚氯乙烯管材的過程中，出于經(jīng)濟(jì)效益的考量，會(huì)通過增加無機(jī)粉料的方式來進(jìn)行生產(chǎn)，這就會(huì)導(dǎo)致管材的密度超出密度控制的要求。另外，許多管材的生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中并不注重對(duì)于管材密度的控制，甚至在材料檢測工作中也不會(huì)檢測管材的密度，使得管材質(zhì)量與性能受到影響。因此，企業(yè)要想切實(shí)提高自身的核心競爭力，還應(yīng)當(dāng)著重確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，控制好無機(jī)粉料的用量，確保產(chǎn)品密度能夠滿足相關(guān)要求。

2.2 管材縱向回縮率檢測

對(duì)于管材的縱向回縮率檢測，是從生產(chǎn)技術(shù)的層面出發(fā)，通過規(guī)定檢測樣本長度，并將其置于固定溫度下的加熱介質(zhì)中維持一定時(shí)間，在加熱前后測量標(biāo)線之間的距離，與樣本的原始長度進(jìn)行對(duì)比，用以判斷管材生產(chǎn)工藝是否科學(xué)合理，能夠作為生產(chǎn)廠家調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝與技術(shù)應(yīng)用方法的一種指標(biāo)，更加適用于外壁光滑與橫截面管材質(zhì)量檢測工作中，但波紋管材并不適應(yīng)這種檢測方法。

《硬聚氯乙烯（PVC）管材縱向回縮率的測定》中提供了兩種管材縱向回縮率的檢測方法，其一為液浴試驗(yàn)方法，是采用熱浴槽、夾持器、劃線器與溫度計(jì)等設(shè)備共同完成的；其二為烘箱試驗(yàn)，是采用烘箱、劃線器與溫度計(jì)共同完成。相對(duì)而言，烘箱試驗(yàn)的方式具有更高的經(jīng)濟(jì)性，無需投入過高的試驗(yàn)成本，即可進(jìn)行簡單操作。需要注意的是，采用烘箱試驗(yàn)方法要確保檢測樣本不能接觸烘箱底部與烘箱邊壁；如果需要懸掛測試樣本，應(yīng)當(dāng)確保懸掛點(diǎn)在遠(yuǎn)離標(biāo)線的一側(cè)；如果需要使測試樣本平放，則應(yīng)當(dāng)放置于鋪墊有滑石粉的平板上，將測試樣本進(jìn)行切片，并將凸面向下放置，以確?？v向回縮率檢測的有效性與真實(shí)性。

2.3 維卡軟化溫度檢測

對(duì)管材進(jìn)行維卡軟化溫度檢測，其目的在于對(duì)管材的增塑情況加以控制，是檢驗(yàn)管材生產(chǎn)配方并確定管材使用環(huán)境溫度的重要方法。維卡軟化溫度檢測的原理在于，將檢測樣板放置于加熱介質(zhì)當(dāng)中，以每小時(shí)50℃及50N的負(fù)荷下，1mm2標(biāo)準(zhǔn)壓針壓入管材試驗(yàn)1毫米時(shí)候的溫度就是硬聚氯乙烯管材的維卡軟化溫度。在檢測中，檢測樣本可以通過切割進(jìn)行制備，由管材縱向切下，使樣本呈現(xiàn)為弧形，使樣本尺寸為50×10或50×20mm的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

3 結(jié)語

綜上，對(duì)于節(jié)水用硬聚氯乙烯材料的檢測，最重要的就是力學(xué)性能與物理性能的測驗(yàn)，而無論哪種測驗(yàn)都需要嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)定的要求，以確保材料檢測的有效性與科學(xué)性。本文研究的主旨在于，希望能夠通過對(duì)硬聚氯乙烯管材檢測中問題的分析，進(jìn)一步提高硬聚氯乙烯管材的質(zhì)量管理與控制水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張延峰.給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料性能檢測中應(yīng)注意的問題探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（15）：136-137.

[2]江文文.淺談建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材檢測[J].江蘇建材，2015（2）：26-27.endprint