王大亮
摘要:塑料管材是目前管道技術(shù)中最具代表性的復(fù)合型化學(xué)建材。它的出現(xiàn)直接體現(xiàn)著 “綠色和環(huán)?!卑l(fā)展主題。因塑料管材具有方便靈活的可加工性特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于建筑管道、給排水、電氣施工領(lǐng)域。筆者以塑料管材在檢測(cè)與應(yīng)用情況談自己的心得和體會(huì),如有不當(dāng)之處,萬望指正。
關(guān)鍵詞:塑料管材;檢測(cè);實(shí)際應(yīng)用
塑料管材是化學(xué)建材的代表產(chǎn)物。是由以合成或天然的高分子化合物為基本成分加以填料、增塑劑、穩(wěn)定劑及其他添加劑等配料進(jìn)行合成塑化所制成的復(fù)合型材料。是繼木材、鋼材、混凝土之后出現(xiàn)的第四類工業(yè)材料。塑料管材種類較多,其中給水管應(yīng)用最為廣泛的有PP-R(無規(guī)共聚聚丙烯)、PP-B(耐沖擊共聚聚丙烯)、PP-H(均聚聚丙烯)、PE(聚乙烯);排水管有PE(聚乙烯);PVC-U(硬聚氯乙烯)。
本文以聚乙烯(PE)管材為重點(diǎn)對(duì)塑料管材的檢測(cè)和應(yīng)用發(fā)表簡(jiǎn)要看法。
一、聚乙烯(PE)管材的檢測(cè)與應(yīng)用研究
1.PE管材的應(yīng)用現(xiàn)狀
聚乙烯(PE)是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的塑料品種之一,目前約占世界塑料總產(chǎn)量的30%,也是我們實(shí)際生活中最為常見的一種塑料,購物用的塑料袋、保鮮膜等都是由該材料制成。聚乙烯具有原料來源豐富、價(jià)格便宜、性能優(yōu)良、易加工等特點(diǎn)近來年得到飛速發(fā)展。
聚乙烯(PE)除具有塑料本身特有的化學(xué)穩(wěn)定性和卓越的電絕緣性能、出眾的耐低溫性能以及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)之外,還具有優(yōu)良耐磨性能,耐低溫和抗腐蝕能力更強(qiáng)。因此PE管被廣泛應(yīng)用以下三個(gè)方面:
1.1給水管
1.1.1性能優(yōu)勢(shì):未造粒前的PE為無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末,加工后為乳白色半透明顆粒。填料加工后的給水管一般為黑色或藍(lán)色。黑色管材上要有三條藍(lán)色條,色條沿管材圓周方向均勻分布。
1.1.2檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):適用于水溫不大于40℃,最大工作壓力不大于2.0MPa,一般用途的壓力輸水和飲用水輸配的聚乙烯管材。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T 13663.2-2018于2018年10月1日實(shí)施,部分代替GB/T 13663.2-2000。
1.1.3具體內(nèi)容的變化:GB/T 13663.2-2018刪除PE63材料生產(chǎn)的管材,僅包含PE100和PE80兩種材料,調(diào)整靜液壓強(qiáng)度的環(huán)應(yīng)力,氧化誘導(dǎo)時(shí)間由200℃提高到210℃;管材外徑由原來的1000mm擴(kuò)大到2500mm。
1.1.4水在流動(dòng)過程中的自重,常常是選擇載體的重要考慮因素,而PE管本身的重力承載范圍就很大,是接替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼制水管、聚氯乙烯水管的絕佳選擇,如圖一。
1.2排污管
1.2.1性能優(yōu)勢(shì):聚丙烯(PE)通常分為低密度聚乙烯和高密度聚乙烯,因結(jié)晶度不同導(dǎo)致密度、拉伸強(qiáng)度和熔點(diǎn)以及耐低溫性能均有不同。見表一
1.2.2應(yīng)用廣泛:表一可見聚丙烯(PE)管材熔點(diǎn)高,拉伸強(qiáng)度適宜在室溫下耐稀硝酸、稀硫酸、任何濃度的鹽酸、氫氟酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀等溶液,因其穩(wěn)定性能被制作成硅芯管,耐熱聚乙烯管,結(jié)構(gòu)管等多用途管材應(yīng)用廣泛 [1] 。
1.2.3檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
不同用途的聚丙烯(PE)管材檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)各不相同,常用如下:
CJ/T 358-2010《非開挖鋪設(shè)用高密度聚乙烯排水管》
CJ/T 250-2007《建筑排水用高密度聚乙烯管材及管件》
GB/T 24456-2009《高密度聚乙烯硅芯管》
GB/T 28799.3-2012《冷熱水用耐熱聚乙烯(PE-RT)管道系統(tǒng) 第3部分管件》
GB/T 19472.1-2004《埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第一部分?聚乙烯雙壁波紋管材》
GB/T 19472.2-2004《埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第二部分?聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材》
1.2.4施工過程中聚丙烯(PE)管材的檢測(cè)
施工過程中對(duì)聚丙烯(PE)管材的檢測(cè)常用水壓試驗(yàn)法。即利用高壓水對(duì)管道施以壓力通過管道截面的變化情況對(duì)管道的質(zhì)量強(qiáng)度等進(jìn)行檢測(cè)的方法,如圖二。
聚丙烯(PE)管材的水壓檢測(cè)應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面:
(1)在進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將試件置于水內(nèi)充分浸泡不少于半天。
(2)壓力大小設(shè)置應(yīng)當(dāng)在試件的工作范圍之內(nèi),否則便失去的檢測(cè)的意義,同理,也不能以氣壓實(shí)驗(yàn)代替。
(3)檢測(cè)的試件長(zhǎng)度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,過長(zhǎng)過短都會(huì)引起數(shù)據(jù)的偏差。通常在1000m以內(nèi),對(duì)于光滑無處理的試件長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)在500m以內(nèi)。
(4)對(duì)試件的固定端進(jìn)行可靠度檢查,保證其牢固程度,以防實(shí)驗(yàn)過程中試件脫落。
(5)水壓試驗(yàn)過程中與試件相連接的閥門等都應(yīng)處于打開狀態(tài),以防造成結(jié)果的誤差。
1.3作為礦用管
在所有的工程材料中,PE 材料的耐磨性能居于榜首,在惡劣環(huán)境中正常工作的年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他塑性材料,因此在進(jìn)行深度較大的礦業(yè)工程時(shí)常采用PE管作為輸送水或其他液體物質(zhì)的載體。
二、其他塑料管材的檢測(cè)
1.冷熱水用聚丙烯(PP-R)管材的檢測(cè)
聚丙烯(PP-R)管材的主要檢測(cè)內(nèi)容如下:
(1) 外觀;目測(cè)管材表面顏色,有無色差,內(nèi)外表面和端面質(zhì)量;
(2)尺寸規(guī)格:是管材尺寸最直接的檢測(cè),外徑和壁厚是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;
(3)縱向回縮率:測(cè)試管材在受熱發(fā)生后是否會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性造成影響[2] ;
(4)簡(jiǎn)支梁抗沖擊性能:主要用于測(cè)試管材的耐沖擊性能否達(dá)到要求;
(5)靜液壓試驗(yàn):測(cè)試管材在高溫和高壓狀態(tài)下是否出現(xiàn)滲漏和破裂;
(6)灰分:燃燒管材中的有機(jī)物含量并高溫煅燒處理測(cè)得殘留物含量;
(7)氧化誘導(dǎo)時(shí)間:測(cè)試主要用于判斷管材抗氧化性能;
(8)熔融溫度:測(cè)試結(jié)晶和半結(jié)晶聚合物的熔融溫度;
(9)顏料分散:測(cè)試離子和離團(tuán)在顯微鏡下的尺寸;
三、結(jié)束語
綜上所述,不同化學(xué)建材在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮的作用也不盡相同。施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)明確不同管材的優(yōu)勢(shì)及缺陷,做出正確選擇,保證施工質(zhì)量。另一方面,塑料管材耐腐蝕性能強(qiáng)大,運(yùn)輸便捷,經(jīng)濟(jì)環(huán)保,符合當(dāng)下“可持續(xù)發(fā)展”的時(shí)代主題。但我國塑料管材的制造與研究領(lǐng)域仍處于發(fā)展階段,管材強(qiáng)度提升空間較大。同時(shí)完善管材制造過程中的監(jiān)管體系,全方面促進(jìn)塑料管材的快速穩(wěn)步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 王加龍. 塑料測(cè)試工. 化學(xué)工業(yè)出版社,ISBN 7-5025-8211-8. [2] 邱燦榮. 淺談聚乙烯(PE)管的應(yīng)用與施工安裝技術(shù)[J]. 鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生,2008,35(5):251-253.
[2] 邱燦榮. 淺談聚乙烯(PE)管的應(yīng)用與施工安裝技術(shù)[J]. 鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生,2008,35(5):251-253.
(作者單位:沈陽市浩源水務(wù)工程監(jiān)理有限公司沈河第二分公司)