山东省小农水重点县常用管材及质量检验

杨萌，许尚杰，王飞

（山东省水利科学研究院，山东济南 250014）

山东省小农水重点县常用管材及质量检验

杨萌，许尚杰，王飞

（山东省水利科学研究院，山东济南 250014）

介绍了山东省小型农田水利重点县工程常用管材的种类及其优缺点，并提出了塑料管材质量检验的方法，以更好地推动山东省小农水重点县的发展。

山东省；小农水；塑料管材；质量检验

为从根本上改变农田水利基础设施薄弱、农业生产“靠天吃饭”的落后局面，进一步提高农业抵御自然灾害的能力，按照财政部、水利部的统一部署，山东省自2009年起启动实施了小型农田水利重点县建设项目（以下简称“重点县”）。2012年度山东省重点县项目共涉及103个县，其中机井低压管道灌溉、泵站管道灌溉两种建设型式最为普遍，塑料管材是两种工程建设型式中最主要的原材料，塑料管材的优劣直接决定了整个工程建设质量的高低。为了推动山东省重点县工程更好的发展，现将常用塑料管材的种类及重点质量检验问题作一探讨。

1 塑料管材种类

1.1 硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

PVC-U管材是目前国内常用一种塑料管材，又称为UPVC管。PVC-U管材具有较高的硬度和刚度、抗老化能力强、耐化学腐蚀性好、化学稳定性高、材料较轻、硬度和刚度大、安装方便简捷、施工劳动强度低等优点。另外，可以根据具体工程需要的不同特点，满足特定的性能要求，可在加工过程中适当增加所必需的添加剂。PVC-U管材主要具有韧性差、耐热性差、耐久性差、接头粘合固化时间较长等缺点。

水利工程中使用的PVC-U管材根据公称压力的不同分为：低压输水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材、给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。

1）低压输水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。低压输水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材主要适用的生产及检验标准为《低压输水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T13664-2006），指公称压力0.4MPa及以下，且管材工程外径不大于315mm的PVC-U管材。其主要适用于管道输水压力不大、口径使用范围较小的支管、农管等管道系统及微喷灌系统中。

2）给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材是以PVC树脂为主要原料，加入专用助剂，经挤出机挤出成型而成。但要求采用氯乙烯单位残留量（VCM）低的卫生级PVC树脂粉，同时采用无毒或低毒（低铅含量）热稳定体系，以保证管材的卫生性能的管材。主要适用的生产及检验标准为《给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T10002.1-2006），指公称压力0.63～2.5MPa，公称外径20～1000mm的PVC-U管材。其主要适用于水温不超过45℃的各种饮用水输送工程及灌溉工程中。

1.2 聚乙烯（PE）管材

PE管材是目前山东省重点县项目最常用的塑料管材，其主要生产原材料为聚乙烯树脂。根据生产管道的原材料不同，分为PE63级（第一代）、PE80级（第二代）、PE100级（第三代）及PE112级（第四代）。目前使用最多的是PE100级聚乙烯管材。水利工程中使用的是给水用聚乙烯（PE）管材。PE管材具有连接可靠、低温抗冲击性好、耐化学腐蚀性好、耐磨性好、使用寿命长、柔韧性好、卫生性能好、焊接工艺简单、施工方便等众多优点。PE管材主要缺点是原材料价格相对较高。

给水用聚乙烯（PE）管材主要适用的生产及检验标准为《给水用聚乙烯（PE）管材》（GB/ T13663-2000），指包含PE63、PE80、PE100材料制造的管材，公称外径16～1000mm的PE管材。可适应于温度不超过40℃，一般用途的压力输水或饮用水输送工程。

2 塑料管材的性能

2.1 优点

上述塑料管材与传统的铸铁管、水泥管道相比有如下共同优点：1）管材材质轻，有些管材仅为铁管重量的1/8～1/5。2）管材耐腐蚀性强，内壁光滑不结垢；外壁不生锈，延长了管道的使用寿命。3）管材内壁光滑，流阻小，可降低输水能耗5%以上。4）同一管材连接方式多样，有配套的管件，有利于推广使用。5）塑料管材生产节能节材，生产环保，制造能耗可降低75%，施工和维修简单便捷。

2.2 缺点

1）塑料管材的原材料品种少，原材料质量控制不太稳定，有些原材料料尚需进口。2）与金属管道相比，塑料管材机械强度较弱，抗冲击性能差，抗紫外线性能差，埋地敷设及室内明装要有相应措施。3）塑料管材线性膨胀系数较大，特别是复合管的多层结构之间线性膨胀系数不一，容易发生故障，对产品质量要求更为严格。4）塑料管材熔点相对较低，在出现火情时，塑料管道系统容易出现故障，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾。

3 塑料管材的质量检验

3.1 维卡软化温度

维卡软化温度是评价材料耐热性能，反映制品在受热条件下物理力学性能的指标之一。管材维卡软化温度较低时，试件遇热后极易发生变形。

3.2 拉伸屈服强度

在以往塑料管材检验中，有个别塑料管材的拉伸强度低于40MPa，而且最严重的仅仅只有20MPa。这和GB/T8804.1-2003、GB/T8804.2-2003标准中规定的其物理力学性能要求40MPa相差甚远。所以，个别管材因其拉伸屈服强度过低，延伸20%左右即可断裂。

3.3 落锤冲击试验

依据GB/T14152—2001标准规定，在0℃条件下选用相应落锤进行冲击试验，不合格材料真实冲击率（TIR）不能满足规范要求。

3.4 纵向回缩率

将规定长度的试样，放置于给定温度下的加热介质中保持一定的时间，测量加热前后试样标线间的距离，以相对原始长度的长度变化百分率来表示管材的纵向回缩率。通常有溶液实验和空气实验两种。在测量3次取平均值后，查表看是否符合GB/T6671～2001的标准。如果纵向回缩率不符合规范要求，则视为不合格产品。

3.5 静液压试验

静液压试验为塑料管材检验中最重要的检验项目。依据GB/T6111-2003标准规定，将规定长度的试样，悬放在给定温度且恒温控制的环境中，一般为液体环境，在30s～1h之间用尽可能短的时间，均匀平稳地将试样施加试验压力至规范规定的压力，当达到规定时间或试样发生破坏、渗漏时，结束试验。如果未达到规范规定的压力试样就发生破坏、渗漏，表明试样不能达到标注的公称压力，视为不合格产品。

4 结语

综上所述，塑料管材具有材质轻、耐腐蚀、内壁光滑，流阻小、施工和维修简单便捷等优点，与此同时，也存在着在塑料管材的原料品种少、机械强度较弱、管材线性膨胀系数较大、管材熔点相对较低的不足。所以，在大力引导塑料管材生产企业打造实力品牌、促进行业健康发展的同时，作为工程建设单位及主管单位，要提高企业的工程准入门槛，加强塑料管材检验频次，加大监督抽查力度，保护优质的塑料管材产品，严厉打击伪劣塑料管材产品。

（责任编辑崔春梅）

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1009-6159（2014）-01-0027-02

2013-10-11

杨萌（1984—），男，工程师