水利工程塑料管材检测与应用分析

陈俊旺

广东建科源胜工程检测有限公司 广东 东莞 523710

引言

随着城市化发展进程不断推进，水利工程、市政工程以及建筑工程等相关项目不断增加，对于塑料管材的需求数量随之提升，在此种市场条件下对于塑料管材质量水平要求越来越高，所以各个地区的塑料管材生产企业必须利用专业的技术手段，在竞争激烈的市场中占据一定地位。

1 水利工程塑料管材应用

在水利工程建设过程中，与其他管道材料相比较，塑料管材普遍具备耐化学腐蚀、可塑性高、材料质量较轻以及卫生性能好等相关优势和特点，所以被广泛地使用在水利工程建设的各个环节上。

1.1 聚乙烯

现阶段，聚乙烯作为原材料生产的管道形式相对比较复杂，其中根据管材料自身密度、性能之间的差异可以将聚乙烯管道材料划分为低密度、中密度以及高密度的聚乙烯管道材料。而根据管道生产和制造形式可以将管材料划分为单层内壁管材、双壁波形管道材料以及缠绕管道材料。其中单层实壁管材生产过程中是通过不断挤压成型制作出的塑料管道材料，所以管材料自身具备良好的稳定性、抗压性、抗渗透性以及机械性能，常用连接模式主要为法兰连接、电熔等相关模式，可以作为水利工程水管传输。

在水利工程生产过程中，双壁波纹管材生产质量相对较轻、生产经济成本较低并且材料的基础化学性能十分稳定，为此，该材料在水利工程的排水管道结构中被广泛使用[1]。缠绕管道从本质上来看主要以高密度的聚乙烯作为基础原材料，最终使用材料辅助缠绕成型的操作技术最终获得聚乙烯管道，由于该材料所生产的管道普遍具备耐老化性、强度较高、抗腐蚀性高等基础优势，为此逐渐被应用在管道生产环节上。但是由于聚乙烯所生产管道结构老化速度相对较快，为此，管道不能长期间暴露在室外环境下，经常使用在密封性较高的施工环境中。

针对以上材料特点，技术人员需要利用信息模拟等技术模式积极探索不同类型的冷却方式对聚乙烯管道材料使用性能的影响和作用，其中实验结果进一步表明：管道材料生产过程中浸泡冷水进行管道冷却，能够最大限度增加聚乙烯冷却速度和效率，但是此种冷却方式不能形成较大的晶体物质，并且管道材料内部晶体也不能确保基础均匀性。虽然自然冷却所生产的管道材料冷却时间相对较慢，但是无论是管道材料结晶速度、材料密度，还是管道拉伸应力等相关性能，都比浸泡冷水所得到的管道质量高[2]。

1.2 硬聚氯乙烯

硬聚氯乙烯所生产出的管道材料在实际使用过程中主要分为双壁波纹管道、直壁管道、螺旋缠绕管道等，是一种使用范围比较广泛且使用频率较高的塑料材料管道。由于硬聚氯乙烯管道材料内部结构十分光滑，所产生的管道摩擦阻力相对较小，普遍具备较高的排水性能，并且管道材料的基础密度相对较低，所以管道材料安装基础难度较小。同时，该材料所生产的管道材料自身具有优秀的化学稳定性、抗腐蚀性能、抗老化性能等，因此与普通管道所使用的材料相比较，该管道基础使用寿命较长，但是管材料的基础防火性能以及耐热性能相对较低，材料如果长时间处于90°环境下会产生结构软化风险和问题，此时如果不能进行更换和维护则会产生大量的浓烟物质，所以，硬聚氯乙烯所生产的管道材料在高层建筑内部结构中使用时，必须设置相应的防火设备，为此技术人员实际检测硬聚氯乙烯材质性能时，需要将不同品质的碳酸钙物质增加至管道材料生产环节中，并且通过二氮甲烷物质的浸泡实验、材料落锤冲击实验、液压试探等强度测试，进一步探索不同品质碳酸钙对于硬聚氯乙烯管材所产生力学性能而造成的不良影响，经过实验最终得出相关结论：想要提高管道材料生产质量和使用性能，需要选择具有轻质活性碳酸钙物质作为硬聚氯乙烯材料填充试剂，才能从根本上提高管道的力学性能[3]。

1.3 氯化聚氯乙烯

在水利工程基础建设过程中，氯化聚氯乙烯材料在使用过程中具有显著技术特点。

第一，氯化聚氯乙烯所生产的管道普遍具备抗腐蚀性和抗氧化性，为此，无须针对管道开展周期性检查就可以稳定管道材料生产质量和效果，最大限度减少检测所产生的故障问题，从根本上减少管道后续维护和保养所需要的经济成本。

第二，氯化聚氯乙烯材料所生产的管道运输十分便捷，并且整个安装流程和步骤相对简单，整个材料安装过程十分高效。

第三，该材料所生产的管道结构强度、耐热性较高，其中没有被腐蚀的氯化聚氯乙烯材料所生产的管材在93°左右的生产环境仍然可以保证基础形态不产生变化。

第四，由于氯化聚氯乙烯管材在生产过程中自身内部结构和性能相对比较稳定，不会产生结构破损或者渗漏风险，加上该材料自身具有较高水平的阻燃性能，所以不会轻易在稳定环境中燃烧，但是该材料生产过程中所产生的经济成本相对较高，并且原材料自身具备一定毒性，长期使用在水利工程中会对人体的安全造成严重不良影响。所以，该材料所生产的管道一般用于水利工程排放系统或者污水处理系统结构中[4]。

1.4 聚丁烯

聚丁烯材料所生产的管道主要由丁烯作为基础原材料所制作成的塑料管道材料，由于原材料中不包含卤素分子，并没有基础毒性，可以重复回收和使用，因此聚丁烯管材在使用过程中普遍具备以下几个技术特点。

第一，该材料所生产的管道具有极高的安全性，无论是生产、使用还是回收等相关流程都不会产生有毒物质，不会对人体健康和自然环境造成严重的损坏。

第二，该材料所生产的管道质量水平相对较高，管道能够通过自身的能量吸收有效抵消工程建设中，零部件以及混凝土结构对于管道材料所产生的基础应力，为此使用该材料缩减造成的工程效果较高。

第三，该材料所生产的管道材料安装流程相对比较简单，通常需要使用热熔式连接技术模式，从根本上延长管道的使用寿命。

第四，聚丁烯管材的化学成分和使用性能相对比较稳定，具有较高的耐压性能以及保温性能。并且改材料管道如果长时间使用废气之后还可以进行回收处理，仅需要重新清洗和粉碎之后就可以生产出全新的管道材料，最大限度减少生产经济成本，不会对自然环境造成较大的污染问题。为此，技术人员针对该管道材料进行更深层次的探索和分析，进而选择不同型号的管道开展性能测试，针对聚丁烯管材的耐氧化性能、耐热性能和物理性能进行详细对比和技术分析，最大限度挖掘不同管道材料使用优势和应用范围。

2 水利工程塑料管材检测

2.1 静态压力检测

水利工程塑料管材性能测试主要指的是在制定温度环境下，将测试材料制作成测试样品，以水资源作为基础测试介质，向塑料管材内部施加一定程度的压力，测试技术人员需要详细测量塑料管材内部所能够承担的内部压力指数，并且逐渐增加压力参数，直至塑料管道样本产生破裂现状和问题。通过以上测试过程中所收集的信息和数据，进一步探索塑料管材使用强度和测试时间之间所存在的关系，并且使用多重线性回归方程式处理相关信息和数据，针对各个环境温度下的测试时间和对应管材破坏应力开展数据处理，最终得到相对完整的塑料管材静态液压测试数据和信息[5]。

2.2 纵向回缩率检测

纵向回缩率检测对于水利工程所使用的塑料管道质量来说，是评判其质量水平的重要标准指数，其中纵向回缩主要指的是在标准温度环境下，塑料管材由于纵方向等微观结构，进而产生管道长度缩短现状和问题，能够反映出管道材料在热量环境下纵方向稳定性变化趋势，其中管材的纵方向回缩率越小，则说明管材的抗温度变化性能越高。针对管道此种建设现状，检测技术人员必须按照塑料管道测定文件中标准回缩率进行详细测定，随后将不同塑料管道检测材料进行初步处理之后放置在烘箱设备中，在不同温度基础条件下，开展一系列纵方向回缩率检测和性能试验，等待管道冷却之后，详细记录塑料管道材料的使用状态，以此作为基础条件，详细分析出不同样品的纵方向回缩率文件报告，进一步探索管道材料、管道直径对于管道纵方向回缩率的影响程度。

3 水利工程塑料管材检测注意事项

3.1 提升检测技术水平

在水利工程塑料管道检测实施过程中，如果不具备高素质的检测团队，那么提升监测工作质量水平则无法真正意义上实现，为此，整个监测流程应该重视技术型人才的培养，其一，不断强化对监测技术人员岗位责任心和政治思想等方面的教育，始终坚持自身岗位职业道德。其二，强化对监测技术人员管材专业技术的基础培训，从根本上提升专业技术水平，所以管道材料实际开展性能检测过程中，必须严格按照检测标准、流程以及施工规范等要求开展系统化操作。比如：管道材料开展静态液压强度性能检测工作时，需要使用压力爆破实验设备，但是实际检测环节上如果不能按照标准流程开展测试工作，造成测试样品留有气体物质，则会导致测试样品损坏，所得到不准确的测试结果影响后续对管材质量的判断。如果由于管材质量问题导致损坏，即使重新更换同样会对施工企业造成经济损失和问题，延长施工进程，最终导致水利工程无法按时交工。

3.2 确保设备正常运行

在水利工程塑料管材检测环节上，高精准程度的监测设备是保证管材测试质量水平的核心因素之一，为此监测室内需要具有正确且能够独立使用调整的监测仪器，同时所有检测仪器必须经过参数计算达到合格标准，除此之外，由于水利工程基础建设的特殊性，所有检测设备需要在有效期限内开展技术操作，所有的设备使用状态必须标识清楚，严格禁止故障设备投入使用。除此之外，检测期间还应该格外重视检测设备的更新，只有确保检测设备的先进性，才能从根本上增强管材检测结果准确性。

3.3 强化质量检测体系

在塑料管材检测过程中，检测区域的建立同样意味着检测标准、检测技术以及检测规范得到了完善和改革，并且以此作为基础条件构建出质量检测结构体系。因此只有严格根据质量检测结构体系开展系统化运作，才能保证监测结果的精准程度，从根本上提升监测区域的工作质量水平。监测结果精准程度的提升不仅需要依靠管理系统标准化，还需要管理程序的规范化，才能定期针对监测质量进行内部审批，以此验证管道材料质量是否满足现代化水利工程施工评定要求，为此，监测部门的管理人员需要根据标准方案计划和实施程序，定期针对管材质量管理结构体系以及检测活动开展全面审核，以此保证管材质量管理结构体系能够持续有效。

4 结束语

由此可见，为了保证水利工程实施过程中管材使用效果，提升塑料管材质量成为增强水利工程重要基础保证，所以，水利工程建设中对塑料管材的综合性能和质量要求逐渐提高，通过提升塑料管材检测工作者的专业技能和工作素养、确保检测相关仪器的正常运行。加强塑料管材质量检测体系建设等方法，进一步提升了，水利工程中塑料管材质量检测结果的准确度，提升了水利工程整体质量，促进了水利工程建设相关行业健康发展。