塑料管材管件的分析与应用研究

宁德市产品质量检验所 龚路生

在现代高科技社会，以塑料树脂为原料的塑料管是除钢铁、水泥、木材之外的第四大新型建筑材料。由于其具有无毒、环保、节能、舒适等优点，被广泛应用于给水、排水、供气、建材市场开发后，目前市场上出现的塑料管及管件和水管的识别和应用主要包括塑料管和连接管。在工程项目中，要遵循多种原则，因地制宜地选择最佳的新管道工程，在施工实践中，还要针对所选的新管道制定配套工程，真正实现项目中新管道的可持续发展。为实现管道的可持续发展，还需对所选新管道制定相应的施工方案。为了使管道健康发展，必须对管道质量进行检测。

一、塑料性能测试综述

（一）测试塑料性能的目的

对于部分常规塑料管，应按照国家相关标准的要求进行性能试验，以适当控制本公司生产的塑料制品的原材料和性能，严格控制本公司的技术实力和生产能力；同时，它们必须准确反映工业质量，并确定它们是否符合实际应用领域的性能要求；性能测试的结果不仅可以为将来的大批量生产和小批量生产提供指导，而且可以更有针对性。

（二）塑性试验的特点

塑料制品的性能测试具有明显的性能特点。首先，过高或过低的温度可能使塑料制品不合适，提高脆性或直接变形。第二，时间效应也很明显：在短期高低温碰撞或一次性碰撞的情况下，一些塑料制品没有明显的反应，但经过长期试验，其物理化学性能大大降低。第三，它对变形的速度和效果有明显的影响。塑料的分子结构在高温高压环境下容易发生变形，同时会产生裂纹和损伤。第四，塑料性能试验的数据容易受到非集中和均匀图像的影响。由于是由高温高强度材料制成，不同的物体可能有不同的分子结构。因此，在外部因素影响下的性能参数没有表现出足够的一致性。

二、塑料管件管材的分类

（一）硬聚氯乙烯管(PVC-U管)

硬聚氯乙烯管是我们常说的PVC-U管。PVC-U管的突出特点是其化学稳定性相对优于其他材料，具有更好的耐腐蚀性，且其材料重量轻且价格便宜。它在建筑行业尤其流行。此外，由于其优点，PVC-U管道因其导热系数低和建筑施工方法简单而被重复使用。但是，PVC-U管材还不完善，在强度、韧性和耐热性方面仍存在较大缺陷，PVC-U管材目前主要用于建筑排水和供水、铺设低压冷水管道、电气布线等。

（二）氯化聚氯乙烯管(PVC-C管)

氯化聚氯乙烯管的另一个名称是PVC-C管，它是一种由氯乙烯树脂制成的塑料管套。与其他塑料管相比，氯化聚氯乙烯管的突出优点是材料轻、耐热性好，价格合理、抗水流能力低。因此，氯化聚氯乙烯管道可以在建筑领域广泛分布，但由于受生产材料的影响，它的成本较高，具有一定的毒性。因此，考虑到对居民健康的影响，氯化聚氯乙烯管道一般不用于排水和供水设施。因此，氯化聚氯乙烯管道仅适用于废水处理和冷热处理。

（三）三型无规共聚聚丙烯管(PP-R管)

针对氯化聚氯乙烯管的缺点，三型无规共聚聚丙烯管可对其进行补偿。三型无规共聚聚丙烯管，也称为PP-R管，它无毒、环保，使用方便。三型无规共聚聚丙烯管由于耐寒性差，其温度受到限制。因此，如果保温层不到位，很容易造成开裂。施工人员在实际操作过程中应小心处理。如果他们不注意，三型无规共聚聚丙烯管道的完整性将会受到破坏，但这并不是最大的缺点。三型随机聚丙烯管主要用于许多领域，如冷热水管道、工业流体输送系统、农业灌溉等。

（四）嵌段共聚聚丙烯管(PP-B管)

嵌段共聚聚丙烯管,又称P-BB管,由于其具有良好的化学稳定性、无毒性和环保性，在我国的建筑工程行业中已经得到了广泛的应用。然而，嵌段共聚聚丙烯管的强度和耐热效果却并不理想；管径的规格也是类似于三型无规共聚聚丙烯管,它虽是单嵌段的共聚聚丙烯管,但没有任何阻燃效果。因此,共聚聚丙烯管主要作为加热管道和排水口。但由于它们的造价相对比较高,在实际施工和使用中也会出现一些局限。

三、塑料管管材和埋地管材的检测

（一）塑料管管材的检测

1.静液压试验

静液压试验包括在规定的时间内完成塑料管或管件的样品，条件是：根据液体静压的试验标准，试验介质将在水中、分离空气和其他液体中，并根据试验规则的说明完成试验结果的准确记录，达到实验规定的时间后，观察实验是否损坏。如果损坏或过度泄漏，应调查损坏类型，以确定是脆性缺陷还是韧性缺陷。最后，必须确定塑料管是否为合格产品。

2.断裂伸长率

断裂伸长率是测量塑料管物理性能的重要指标。因此，断裂过程中的应变检查在评估和分析塑料管和其他管件的质量方面起着重要作用。测试抗断裂性的标准之一是测定热塑性橡胶管的抗拉强度。试验机上按照不同速度对各种类型的塑料管或者其他管件进行拉伸试验来确定每种形式的塑料管或者其他部分的具体断裂条件。在对塑料管道和其他管件进行检测中,断裂和延伸被作为一种主要的物理和化学性能检验内容。

3.纵向回缩率

纵向回缩率是检测和评价塑料管材和管件质量的重要指标。它反映了加热条件下塑料管和管件在纵向塑性中的稳定性相互作用。纵向回缩率的主要目的是提高塑料管模具在使用过程中对阳光、空气温度和其他热源的承载能力，纵向收缩过程的参考标准是确定热塑性塑料管的纵向收缩亲和力。预处理后，将不同的试样放入炉中，并在不同温度下进行试验。根据冷却后塑料管暴露的特点，编制材料纵向收缩率变化分析报告。

4.维卡热变形

维卡热变形实验的基础是确定维卡在热塑性管道和管件上的软温度。维卡热变形实验主要是对塑料管材和管件的耐热性进行分析和评价。它是反映塑料管道和管件在加热条件下性能的指标之一。维卡热变形检测过程中获得的温度不能准确反映塑料管道和管件在实际中所能承受的温度和压力，但可作为塑料管道和管件质量管理的重要依据。在维卡热变形实验中，温度越高，塑料管材和管件的热稳定性越好。相反，稳定性越差。在特定的试验过程中，将样品置于恒温环境中，在检测过程中将温度记录为因变量，并在结构变形时测量温度。结构的耐温性越高，基础耐热性越高。

（二）埋地管道的检测方法

埋地管道与普通管道不同，埋地管道主要埋在地下。埋地管道施工通常可分为三个阶段：开挖、埋管和回填。如果管道质量没有超过标准，导致泄漏和质量问题，这不仅会导致施工困难，还会导致水电中断，这就是为什么埋地管道提前确定以下指标尤为重要的原因：

（1）环刚度。检查管的强度，以确保良好的抗变形能力。

（2）环柔度。必须检查管道的韧性。相应的规定要求管子在30%Di变形下不能断裂，卸载后再卷起，并保持平滑弯曲而无反向变形。

（3）烘箱试验。将管道放入烘箱中，确保其不会粘在墙上。在规定温度下保存一段时间，然后取出，置于室温。如果管子没有开裂或分层，则表明管子合格。

（4）冲击试验。埋地管道的实际冲击率不得超过10%，表明其合格。

四、塑料管件的应用分析

（一）工程管道

在选择管道时，有必要了解项目的基本特征。工程的路线分布相对复杂，涵盖了多个地区的排水需求。除主要道路的排水管道外，还必须设置多个排水站，以支撑排水系统并发挥排水作用。

（二）冷水管道

在我国的建筑行业,室内冷水管道作为一个区域性的排水系统二级体系的一部分，能直接为整个城市的居民提供服务。在我们的日常生活中,居民的生活污水可以通过采用冷水管道收集后再进入我们的城市地下排水系统,但该类管道的存放储压性和利用能力相对比较低,但在选择该类管道结构时,应充分考虑材料的耐腐蚀性和安全性,以避免在短时间内出现不当使用和泄漏。

（三）使用新型塑料管道

最常见的新型塑料管是硬质聚氯乙烯管。这种新管子是以聚氯乙烯树脂为原料而不是软化剂的塑料管。该管还具有很强的耐腐蚀性。一般情况下，排水管和废水的强烈腐蚀会对管道造成长期腐蚀。在新硬质PVC生产工艺的优化和开发过程中，针对不同行业和地区的需求，正在逐步生产新的管材。

五、塑料管道检测中的几个问题

（一）提高检测人员的技术素质和水平

如果没有一支高质量的检验队伍，保证检验工作的质量只是空谈。一方面，加强检测人员的政治思想培训，坚持职业道德。另一方面，加强管理和控制专业人员的培训，以提高专业技能水平。例如，用于管道液压强度试验的装置是压力板试验。如果未严格遵守工作流程，如果试验过程不足以充水或排气，且送至布局的管道不合格，则试验现场可能会中断。不精确的测试结果将影响相关方对管道质量的专业判断。复检将给工厂和施工造成不必要的经济损失，延误工程进度，产生负面后果。因此，准确有效地跟踪检测结果始终是检测工作永恒的主题。

（二）加强测试质量保证体系的建立

测试机构应建立质量体系并保持其持续有效运行；以确保测试和测试机构发布的测试数据的科学性和准确性。确保质量保证体系的严格运行以及市政控制和审计机构的质量活动。提高审计机构的质量水平不仅仅取决于管理方法和标准化，控制和审计组织定期对内部质量活动进行内部审计，以确保其运营持续符合规定的质量方针和目标，并符合相关国家标准的要求。最高管理者通过内部审核的结果改变现有质量保证体系的缺陷，确保质量保证体系的持续有效运行和持续改进。

六、结语

总之，塑料管的识别和使用非常重要。例如，供水和排水工程是影响现代城市规划的基础设施。因此，给排水工程是实现经济、社会和生态效益的必要条件。管道作为给排水技术的基本要素之一，其质量、性能和价格已成为工程施工界普遍关注的问题。