塑料管材管件的檢測與應(yīng)用初探

孫晉陽

大同市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試所 山西大同 037000

塑料管材因具有內(nèi)壁光滑不易結(jié)垢、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保、耐腐蝕、施工和維修簡便、竣工便捷、使用壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于建筑給水排水、電力光纜保護、燃氣管、農(nóng)村的飲水改造和農(nóng)田的灌溉以及工業(yè)等領(lǐng)域，成為新時代城市建設(shè)管材網(wǎng)絡(luò)的主力軍。塑料管材的種類繁多，有硬質(zhì)聚氯乙烯管（PVC-U管）、氯化聚氯乙烯管（PVC-C管）、三型無規(guī)共聚聚丙烯管（PP-R管）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B管）、聚乙烯管（PE管）等等，下面就對以上五種塑料管材管件的性能與應(yīng)用分別進行分析。

1 塑料管材管件性能與應(yīng)用

1.1 硬聚氯乙烯管

硬聚氯乙烯管（也稱為PVC-U管）是一種混合材料，主料是PVC樹脂，并且管材中不含增塑劑，經(jīng)一定的工藝制成。硬聚氯乙烯管具有材質(zhì)輕、耐腐蝕性強、穩(wěn)定性好、不導(dǎo)熱，不導(dǎo)電，阻力小、價格低、阻燃，柔軟性好、使用方便、不容易斷裂等性能優(yōu)點；但它也有韌性較低、耐熱性差、強度差的缺點。

硬聚氯乙烯管適應(yīng)用于低壓狀態(tài)的冷水管道、建筑的給水管道系統(tǒng)、排水管道系統(tǒng)、建筑的雨水系統(tǒng)、空調(diào)冷凝水管道系統(tǒng)以及建筑電路線、電氣配線保護管道系統(tǒng)等領(lǐng)域中使用，常用的連接方式是由有彈性的密封圈、粘接、螺紋連接等方式進行連接。

1.2 氯化聚氯乙烯管

氯化聚氯乙烯管（也稱為PVC-C管）是由氯乙烯樹脂經(jīng)過一定的工藝制造的塑料管。氯化聚氯乙烯管具有材質(zhì)輕、耐腐蝕性強、耐熱性好、保溫性好、穩(wěn)定性好、阻力小、不導(dǎo)熱、使用方便、耐老化、抗此外線性等眾多性能優(yōu)點，但也有不足之處是成本比較高、膠水帶有一定的毒性等缺點。

氯化聚氯乙烯管應(yīng)用于建筑冷水排放系統(tǒng)、污水的排放系統(tǒng)、熱水污水排放系統(tǒng)、建筑空調(diào)管道系統(tǒng)、游泳池以及溫泉管道系統(tǒng)、工業(yè)管道系統(tǒng)、地下水排放管道系統(tǒng)，還有廢水的排放系統(tǒng)和農(nóng)田灌溉管道系統(tǒng)，還可用于熱水管道系統(tǒng)的安裝的領(lǐng)域中使用，常用的連接方式有塑料的焊接、螺紋連接以及承插粘連等方式進行連接。

1.3 三型無規(guī)共聚聚丙烯管

三型無規(guī)共聚聚丙烯管（也稱為PP-R管）是經(jīng)過第三代改良的聚丙烯塑料管材。三型無規(guī)共聚聚丙烯管具有連接方便、管道內(nèi)壁光滑、阻力小、無毒衛(wèi)生、耐熱保溫、方便安裝、環(huán)保等性能優(yōu)點，與性能優(yōu)點并存的缺點是抗低溫的性能差、冬季容易了生斷裂、硬度低（在搬運時需要輕拿輕放）、不阻燃等缺點。

三型無規(guī)共聚聚丙烯管應(yīng)用于建筑室內(nèi)的冷水管道系統(tǒng)、熱水管道系統(tǒng)、油或腐蝕性較強液體管道系統(tǒng)、空調(diào)管道系統(tǒng)、農(nóng)田灌溉管道系統(tǒng)以及地面輻射采暖管道系統(tǒng)領(lǐng)域中使用，主要的連接方式是熱熔連接、專用絲扣連接以及電熔連接等方式進行連接。

1.4 嵌段共聚聚丙烯管

嵌段共聚聚丙烯管（也稱為PP-B管）是由丙烯和乙烯的嵌段共聚物，添加了適量助劑，經(jīng)過制管工藝而成的熱塑加熱塑料管材。嵌段共聚聚丙烯管具有無毒環(huán)保、耐溫性好、耐壓性強、抗蠕變能力強、韌性好、耐腐蝕、隔熱性好、耐沖擊力等眾多性能優(yōu)點。但是管材的耐高溫性能較差，而且管材規(guī)格單一、執(zhí)伸縮性差、不阻燃并且不容易進行二次維修等缺點。

嵌段共聚聚丙烯管主要用于自來水管道系統(tǒng)、熱水管道系統(tǒng)、集中空調(diào)系統(tǒng)和采暖供熱的管道系統(tǒng)領(lǐng)域中使用。嵌段共聚聚丙烯管在國內(nèi)的應(yīng)用存在一定的限制，主要是由于PB樹脂的供應(yīng)量不但小而且價格較高等原因造成的，主要連接方式是熱熔連接、電熔連接、法蘭連接、專用的絲扣連接方式進行連接。

1.5 聚乙烯管

聚乙烯管（也稱為PE管）是由單體的乙烯聚集而成。聚乙烯管由于在聚集時因為壓力、溫度等原因和聚集反應(yīng)的條件不同，可聚集出不同密度的樹脂，因此就有了高密度的聚乙烯（HDPE）、中密度的聚乙烯（MDPE）和低密度的聚乙烯（LDPE）之分，還根據(jù)生產(chǎn)管材的原材料的不同，分為第一代聚乙烯管材（PE63級）、第二代聚乙烯管材（PE80級）、第三代聚乙烯管材（PE100級）以及第四代聚乙烯管材（PE112級）的管材管件，目前最多使用的是第二代聚乙烯管材（PE80級）和第三代聚乙烯管材（PE100級）的管材。聚乙烯管具有無毒環(huán)保、衛(wèi)生、不易結(jié)垢、不易滋生細菌、柔韌性強、價格便宜、壽命長、耐沖擊強度高等性能優(yōu)點，它不足之處是國內(nèi)聚乙烯管的質(zhì)量過關(guān)的較少，大部分主要依靠進口，材質(zhì)較軟，尖銳的物品容易使管道破損、管材的承壓性低等缺點。

聚乙烯管在國內(nèi)主要用于輸送低壓供水管道系統(tǒng)、腐蝕性強液體管道系統(tǒng)、化工及可燃性氣體管道系統(tǒng)等領(lǐng)域使用。在國外聚乙烯管廣泛用于城市供水管道系統(tǒng)以及燃氣管道系統(tǒng)領(lǐng)域使用，主要連接方式是電熔連接、熱熔連接、焊接和熱熔承插連接方式進行連接。

2 塑料管材管件的檢測

2.1 硬聚氯乙烯排水管的檢測

硬聚氯乙烯管的生產(chǎn)廠家較多，在技術(shù)、設(shè)備、管理的差異也相對較多，問題也十分突出，也是造成硬聚氯乙烯管質(zhì)量存在差異性的原因。一般對硬聚氯乙烯管的檢測主要 通過以下4項進行：

維卡軟化溫度的檢測，此項檢測主要是檢驗管材的產(chǎn)品含量和生產(chǎn)配方，確保管材的溫度在使用范圍內(nèi)。根據(jù)執(zhí)行標準GB/T8802-2001的要求對試驗管材勻速加溫，在檢測時應(yīng)注意以下幾點：

（1）檢測時將加熱槽的溫度調(diào)至大約低于試樣管材軟化溫度50攝氏度并且保持恒溫狀態(tài)；

（2）檢測時將試樣管材弧形頂部水平朝下，壓針則壓在凹面上面；

（3）檢測時應(yīng)以每小時（50±5）攝氏度勻速升溫，提高加熱槽的溫度。整個的實驗過程應(yīng)將攪拌器打開。當壓針壓入試樣管村內(nèi)（1±0.01）毫米時，應(yīng)迅速地記錄下在此時的溫度。

拉伸強度的檢測，據(jù)以往的檢測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，拉伸強度均低于40MPa，最低的只有20MPa，這與標準規(guī)定的物理力學(xué)性能相差甚遠。因此如果在建筑中使用了劣質(zhì)產(chǎn)品，延伸20%左右時就可能斷裂，是十分危險的，在檢測時的方法如下：

（1）用測量工具測量的試樣管材搭接面的長度和寬度，要精確到0.05毫米；

（2）把試樣管材對稱地夾在夾持器中，夾持管材處到搭接端的距離應(yīng)為（50±1）毫米；

（3）開動檢測儀器，在（5±1）毫米/分鐘內(nèi)，以穩(wěn)定的速度加載。記錄試樣管材剪切破壞時的最大負荷、膠接破壞時的類型。

將記錄的數(shù)據(jù)根據(jù)計算公式進行計算，計算公式為：σt=p/（b×d）。

抗沖擊性能問題，根據(jù)GB/T5836.1-2006執(zhí)行標準規(guī)定，在零攝氏度的條件下進行相應(yīng)的落錘沖擊試驗，劣質(zhì)不合格的材料真實的沖擊率完全不能滿足規(guī)范的要求。此項檢測主要是為了測試管材的抗外力沖擊的能力，可以看出管材的韌性，具體的測試要求如下：

（1）試樣管材在（0±1）攝氏度進行水浴的狀態(tài)調(diào)節(jié)或空氣浴的狀態(tài)調(diào)節(jié)；

（2）在檢測中，需要將試樣管材獨個進行檢測，把冰與水的混合，溫度保持在0攝氏度進行檢測。

縱向回縮率問題，將規(guī)定的管材試樣，放置于150攝氏度高溫的烘箱中，恒溫1小時，冷卻至23攝氏度左右后，查看加熱前后試樣的縱向回縮率，根據(jù)GB/T6671-2001的執(zhí)行標準，檢測產(chǎn)品是否合格及合格率。檢測方法如下：

（1）檢測時用鐵皮做不同規(guī)格的長方形，將試樣管材選擇合適的長方形畫間距線進行加熱冷卻測試；

（2）在烘箱加熱測試中，應(yīng)在管材下方放入玻璃等平滑隔熱的材質(zhì)進行檢測，因為管材在此時的數(shù)據(jù)最準確；

（3）在檢測時應(yīng)先將烘箱的溫度調(diào)好后，穩(wěn)定20分鐘，再將試樣管材放入烘箱中，這樣檢測數(shù)據(jù)更為準確。

2.2 冷熱水用聚丙烯管的檢測

聚丙烯管按照使用原材料的不同可分為PP-H、PP-B和PP-R三種，當前使用最多的是PP-R管。一般情況下，試樣管村在20攝氏度的恒溫環(huán)境中用液體或空氣壓力為16MPa的條件下持續(xù)加壓1小時，檢測試樣管材是否有破裂現(xiàn)象，根據(jù)GB/TT18742.2-2002的執(zhí)行標準檢測產(chǎn)品是否合格及合格率。對聚丙烯管材的主要的檢測項目有：

（1）管材是否透光，此項檢測是為了防止管材因透光而水在光的照射下滋生細菌或微生物；

（2）外觀及規(guī)格尺寸，檢測管材是否色澤一致，內(nèi)、外壁是否光滑，無凹陷，無氣泡；管材的尺寸符合標準的要求，壁厚是否承受住內(nèi)壓；

（3）縱向的回縮率，檢測管材在加熱后是否有一定的回縮現(xiàn)象，是否符合標準要求；

（4）簡支梁沖擊檢測，主要是檢測管材是否有耐沖擊的性能，是否符合標準要求。

進行檢測的目的是為了嚴格把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，作為檢測人員一定要科學(xué)地、準確地、公正地提供產(chǎn)品檢測報告，以免劣質(zhì)不合格的產(chǎn)品流入市場，給建筑工程帶來不必要的麻煩，造成建筑方面的危險，消費者的權(quán)益受到損害。

3 結(jié)語

塑料管材管件因其獨具的材質(zhì)輕、而腐蝕、阻力小、內(nèi)壁光滑、連接方式多樣等眾多的優(yōu)點，塑料管材管件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)依據(jù)執(zhí)行標準嚴格把好質(zhì)量關(guān)，本著打造實力品牌，企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理念大力生產(chǎn)。作為質(zhì)量監(jiān)督管理部門，要保證優(yōu)質(zhì)的塑料管材管件進入市場。