吳 淼
(福建博海工程技術有限公司, 福建 福州 350000)
近年我國的塑料管道行業得到了迅猛的發展,管道產品的市場在日益擴大,在逐漸發展的同時,一些缺點也逐步出現。尤其是原料品種有限、質量不穩定、價格浮動大、專用料缺少,產品質量難以保證,產品構成不合理,管理混亂,相關的規范、標準、定額、圖集等滯后嚴重,配套性差,適應不了管材的發展需要且實踐檢驗不足等因素,嚴重制約管材品質的提高和行業的進一步發展。
新型塑料管材具有輕質高強、節能節材、環保、耐腐蝕、施工及維修簡便、使用壽命長、造價較低等優點。廣泛用于市政工程給排水、建筑物內外給排水、住宅小區排污、排水、排氣、通訊電纜穿線、工業和民用給排水、采暖系統等。
對常見塑料排水管材的檢測進行如下相關研究(如表1):

表1 常見塑料排水管材的主要檢測項目、質量要求及主要檢驗儀器
2.2.1 維卡軟化溫度
維卡軟化溫度是指標準壓針在規定作用下,壓入管材或管件試件1mm時的溫度。當維卡軟度較低時,產品遇熱易變形。切不可單純為提高軟化溫度而盲目加大填料量,因為這可能卻使管材的拉伸強度、抗沖擊性能、縱向回縮率降低。因此要提高軟化溫度,應綜合考慮增加助劑、調整原料配比、優化生產工藝及生產設備。
技術要點:
a.試樣應經過預處理;
b.試件厚度可通過兩片疊加或加工處理,使其厚度在2.4mm~6mm;
c.試樣的凹面朝上使試樣和儀器的接觸面是平的;
d.儀器要在有加熱介質的情況下啟動加熱,否則會因干燒過熱,導致設備加熱管爆裂;
2.2.2 縱向回縮率
縱向回縮率是熱塑性管材產品性能優劣的一項重要指標。它體現熱塑性管材在熱影響下,管材沿縱向塑性變化的程度,對減少氣溫變化、日照及其它熱源給熱塑性管材造成影響,及提高使用年限都有重要意義。但常常因為不注意要領引起操作不當,對檢測精準度造成偏差。
技術要點:
a.試樣放入液浴槽或烘箱時,注意試樣既不觸底也不觸壁;
b.用方法B烘箱試驗時,需特別注意試驗時間要從烘箱溫度回升到規定溫度時算起。因開關烘箱門會使烘箱內溫度降低,將試樣放入烘箱后,需加熱一段時間使烘箱溫度回升。若從放入試樣即刻進行計算保持時間,會導致保持時間不足,影響試驗結果。
2.2.3 落錘沖擊試驗
在規定高度用規定的質量和尺寸的落錘進行沖擊試驗樣品規定的部位,以測出該產品的真實沖擊率。
技術要點:
a.當調整或更換墊板時,不許機械手掛錘工作,并將機械手落至最下端;
b.錘體在導向管內或設備工作時,嚴禁手扶導向管,試件安裝時,避開導向管下端面;
c.應有防止落錘二次沖擊的裝置;
d.不同管徑應注意不同的試樣畫線數;
e.當波紋管或加筋管的波紋間距或筋間距大于0.25倍的管材外徑時,沖擊點應為波紋或筋頂部。
2.2.4 拉伸屈服強度
在實際檢測中常發現有的產品拉伸強度達不到指標值,甚至低至指標值的一半。產品強度低,延伸率小(延伸率20%左右即斷裂),易斷裂。優質的硬聚乙烯管材拉伸有明顯屈服,有較大延伸率,而劣質管材脆性較大,延伸率較低,易斷裂。
技術要點:
a.試樣制備方式一般為機械加工,若壁厚小等于12mm時亦可用沖片機配合裁刀模具進行沖裁加工,但比對或仲裁時只可采用機械加工方法制樣。
b.在實際工作中,沖裁是較常用又較便捷的加工方式。裁刀的選用要根據規定選擇合適的尺寸,并且應選擇合適的沒有刻痕,刀口干凈的裁刀。沖裁前可將樣條放在(110±5)℃烘箱中略加熱,加熱時間可按1min/每毫米壁厚計。加熱后立即取出試樣,快速地一次裁切試樣。必要時,可加熱裁刀再進行裁切。
c.劃標線時注意避免試樣受損傷,避免標線對測試樣產生不良影響且應盡量窄。
d.安裝試樣時應注意使其試樣的軸線與試驗機的拉伸應力方向相同,調整夾具使其松緊適宜,既要防止試樣滑脫也要避免夾具對試樣造成損傷。如試樣從夾具處滑脫或在平行部位之外發生拉伸斷裂,應重新取樣試驗。
2.2.5 環剛度試驗
環剛度表示埋地塑料排水管抗外壓負載能力,環剛度的選擇影響了埋地塑料排水管是否可在外負載下安全工作。若選用的管材環剛度過小,管材可能發生過大變形或出現壓屈失穩破壞。相反,若環剛度選用過高,截面慣性矩過大,將造成用材料浪費,造價過高。
技術要點:
a.試驗時嚴禁開“快速”擋加載;
b.引伸計安裝時不能卡太松或太緊,以防試樣中脫落摔壞或刀刃損傷造成誤差;
c.加載時速度要均勻緩慢,防止沖擊。
d.環剛度計算過程中,不可誤將試驗機的橫梁變形作為內徑變形來計算環剛度,否則測得的結果會偏小。
2.3.6 環柔性試驗
技術要點:
a.壓縮速度按管材的外徑確定;
b.環剛度試驗后繼續壓縮至規定的徑向變形,觀察試樣狀態。
2.2.6 烘箱試驗
技術要點:
a.管徑不大于400mm沿軸向切成兩片;管徑大于400mm沿軸向切成四片。
b.烘箱達到規定溫度后,放入試樣注意試樣不與烘箱壁接觸且互不接觸。
例 某建筑工程采用建筑排水用PVC-U管材,規格型號為dn110×en3.2,其檢測項目及結果分析如下(如表2):

表2 建筑排水用PVC-U管材檢測項目及結果分析

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新型塑料排水管材具備各自的優點和缺點,施工企業在采用管材的時候要按照管材的性能特點,結合其規劃設計的施工要求來進行綜合選用。隨著社會經濟的不斷發展,科學水平不斷地提升,新型管材的制作和設計將會越來越完善,管材在排水管道的應用會得到不斷推廣,新型塑料排水管道在我國會有很好的發展前景和發展空間。新型管材塑料管道的材質、構成、新技術、新設備、新工藝及項目越來越多,各式各樣的塑料管道的試樣種類越來越繁多,檢測參數更是繁瑣,這就愈加考驗檢測人員的細心和耐心,且要有對各種標準各類試樣有鉆研的精神。
(1)對于檢測人員來說,標準規范是最重要的檢測工具。新型管材層出不窮,更新換代的速度愈來愈快,規范更新難免有些滯后,在現有標準規范的基礎上,檢測人員必須正確理解并熟練地使用各標準規范,使各項試驗步驟、試驗數據,均有據可依。
(2)對于檢測項目來說,儀器設備是最重要的試驗工具。檢測人員不僅要熟悉相關儀器設備的性能,并正確使用,還要有創新精神。不少儀器設備的實際使用功能遠比出廠時的自帶功能要多,也許只是某個配件的改進,就可使原有儀器發揮出更多的功效。
作為有專業技術的試驗檢測人員,我們必須提高責任感,加強自身專業素質,不僅要豐富專業的理論知識,還要不斷提高實操水平,并及時總結經驗,提高檢測結果的準確性。