淺談HDPE雙壁波紋管質(zhì)量控制要點(diǎn)

宋榮浩 李挺 葉常英

浙江偉星新型建材股份有限公司 浙江臨海 317000

隨著城市化發(fā)展,我國城市排水管道設(shè)施規(guī)模日益增加。高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管，80年代初在德國首先研制成功，具有優(yōu)異的性能和相對經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，大量替代混凝土管和鑄鐵管。其優(yōu)勢特點(diǎn)如下：

（1）耐腐蝕，使用壽命長：HDPE材質(zhì)耐大多數(shù)酸、堿、鹽類等物質(zhì)腐蝕，適合污水輸送，其設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)50年；（2）剛性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：通過中空波形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效提高管材環(huán)剛度，且通過管土共同作用，實(shí)際負(fù)載能力強(qiáng)。同時(shí)管材內(nèi)外壁通過一次熱熔擠出成型，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好；（3）質(zhì)量輕：與傳統(tǒng)混凝土管和鑄鐵管相比，米重小，運(yùn)輸、安裝搬運(yùn)方便；（4）內(nèi)壁光滑，水流阻力小；（5）連接方便、可靠：采用橡膠密封圈承插連接，施工速度快，密封性能好，滿足長期密封性能。

但是，目前由于國內(nèi)企業(yè)質(zhì)量控制要求不同和生產(chǎn)技術(shù)水平差異，如過分追求環(huán)剛度以及產(chǎn)品為降低成本采用了較多回用料，波紋管質(zhì)量存在良莠不齊的現(xiàn)象。針對該現(xiàn)象，本文對HDPE雙壁波紋管產(chǎn)品的質(zhì)量管理、生產(chǎn)和產(chǎn)品特點(diǎn)，從以下幾點(diǎn)進(jìn)行闡述。

1 原輔料質(zhì)量要求

波紋管擠出是連續(xù)生產(chǎn)的過程，要求原料不同批次間性能可控，不發(fā)生由于批次波動造成產(chǎn)品不合格現(xiàn)象。原料檢測是對產(chǎn)品源頭的把控，要求對每批次均進(jìn)行檢測。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19472．1-2004《埋地聚乙烯（PE）結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第1部分：聚乙烯雙壁波紋管》中對原料性能提出了要求，在滿足國標(biāo)同時(shí)，要求原料拉伸屈服強(qiáng)度≥20MPa、彎曲模量≥900MPa、缺口沖擊強(qiáng)度≥90KJ/m2，且不添加任何外來再生料，原料的強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度性能越好，管材相應(yīng)的環(huán)剛度和沖擊性能越優(yōu)越，產(chǎn)品使用壽命就越長[1]。

2 過程監(jiān)控

過程監(jiān)控是就是指在生產(chǎn)過程中，為及時(shí)掌握生產(chǎn)情況和監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，獲取各種過程變量值的信息，而對其中一些變量進(jìn)行的定性檢查和定量檢測。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可對影響過程狀況的變量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)和操縱，以達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本、節(jié)約能源、減少污染和安全生產(chǎn)等目的。

過程監(jiān)控一般需包含過程質(zhì)量檢測和過程工藝控制，可以參照2h/次的頻次進(jìn)行巡查，并作好相關(guān)記錄或數(shù)據(jù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量的可追溯性。

另外，由于波紋管性能指標(biāo)是基于原料和配方共同體現(xiàn)的，無法做到對單一原料性能控制即實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品性能的達(dá)標(biāo)。因此，過程監(jiān)控中必須建立一套合適的首件檢驗(yàn)性能數(shù)據(jù)庫。如在首件檢驗(yàn)中建立了波紋管下線1h性能數(shù)據(jù)，和24h性能數(shù)據(jù)對照。根據(jù)高密度聚乙烯結(jié)晶行為和力學(xué)性能變化特點(diǎn)，產(chǎn)品在剛下線的一段時(shí)間內(nèi)未完全冷卻，結(jié)晶未定型，在產(chǎn)品存放后會發(fā)生剛性增強(qiáng)，柔韌性下降現(xiàn)象[2]。如果把握不當(dāng)，在產(chǎn)品經(jīng)過24h調(diào)質(zhì)后再檢測發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，即造成了批量的產(chǎn)品質(zhì)量問題。因此，對該情況的把控顯得尤為重要。以環(huán)剛度為例，分析管材下線1h性能（圖1）和放置24h性能（圖2）對照。

分析：從管材下線1h檢測的環(huán)剛度部分?jǐn)?shù)據(jù)看，本階段SN8等級管材的環(huán)剛度控制中位數(shù)為7．8KN/m2，偏差0．2KN/m2。從剛下線1h數(shù)據(jù)看，其結(jié)果尚未達(dá)到8．0KN/m2。但是，通過跟蹤對比發(fā)現(xiàn)，其放置24h后，環(huán)剛度出現(xiàn)增長。如圖2：

圖1 管材下線1h環(huán)剛度（KN/m2）

圖2 管材下線24h環(huán)剛度（KN/m2）

分析：通過對上述圖1中樣本產(chǎn)品進(jìn)行性能跟蹤，其24h后，環(huán)剛度中位數(shù)增加至8．6KN/m2，偏差0．3KN/m2，下線24h后的環(huán)剛度相對剛下線1h時(shí)的環(huán)剛度中位數(shù)增長值為0．8KN/m2，與HDPE結(jié)晶定型后剛性增強(qiáng)理論吻合。從上述數(shù)據(jù)分析，建立性能對照表對產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)剛度指標(biāo)控制至關(guān)重要[3]。同樣，必須對雙壁波紋管材的環(huán)柔性和抗沖擊性能以同樣方法建立快速對照。

3 出廠檢測要點(diǎn)

在波紋管環(huán)剛度檢測中，影響環(huán)剛度不確定度的輸入量有負(fù)荷、試樣長度以及試樣內(nèi)徑這三大分量，以SN8產(chǎn)品為例，當(dāng)環(huán)剛度8．75KN/m2時(shí)，其擴(kuò)展不確定度為0．20KN/m2，三大分量中負(fù)荷對測量結(jié)果的影響最大。

4 結(jié)語

通過對原材料的質(zhì)量控制，并基于自身配方特點(diǎn)，建立一套波紋管產(chǎn)品質(zhì)量控制方法，可以做到快速、準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)作用，避免由于HDPE后結(jié)晶造成的產(chǎn)品指標(biāo)偏離現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)波紋管產(chǎn)品質(zhì)量、成本的有效控制。