塑料管材管件的检测与应用初探

孙晋阳

大同市质量技术监督检验测试所 山西大同 037000

塑料管材因具有内壁光滑不易结垢、节能、节材、环保、耐腐蚀、施工和维修简便、竣工便捷、使用寿命长等优点，广泛应用于建筑给水排水、电力光缆保护、燃气管、农村的饮水改造和农田的灌溉以及工业等领域，成为新时代城市建设管材网络的主力军。塑料管材的种类繁多，有硬质聚氯乙烯管（PVC-U管）、氯化聚氯乙烯管（PVC-C管）、三型无规共聚聚丙烯管（PP-R管）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B管）、聚乙烯管（PE管）等等，下面就对以上五种塑料管材管件的性能与应用分别进行分析。

1 塑料管材管件性能与应用

1.1 硬聚氯乙烯管

硬聚氯乙烯管（也称为PVC-U管）是一种混合材料，主料是PVC树脂，并且管材中不含增塑剂，经一定的工艺制成。硬聚氯乙烯管具有材质轻、耐腐蚀性强、稳定性好、不导热，不导电，阻力小、价格低、阻燃，柔软性好、使用方便、不容易断裂等性能优点；但它也有韧性较低、耐热性差、强度差的缺点。

硬聚氯乙烯管适应用于低压状态的冷水管道、建筑的给水管道系统、排水管道系统、建筑的雨水系统、空调冷凝水管道系统以及建筑电路线、电气配线保护管道系统等领域中使用，常用的连接方式是由有弹性的密封圈、粘接、螺纹连接等方式进行连接。

1.2 氯化聚氯乙烯管

氯化聚氯乙烯管（也称为PVC-C管）是由氯乙烯树脂经过一定的工艺制造的塑料管。氯化聚氯乙烯管具有材质轻、耐腐蚀性强、耐热性好、保温性好、稳定性好、阻力小、不导热、使用方便、耐老化、抗此外线性等众多性能优点，但也有不足之处是成本比较高、胶水带有一定的毒性等缺点。

氯化聚氯乙烯管应用于建筑冷水排放系统、污水的排放系统、热水污水排放系统、建筑空调管道系统、游泳池以及温泉管道系统、工业管道系统、地下水排放管道系统，还有废水的排放系统和农田灌溉管道系统，还可用于热水管道系统的安装的领域中使用，常用的连接方式有塑料的焊接、螺纹连接以及承插粘连等方式进行连接。

1.3 三型无规共聚聚丙烯管

三型无规共聚聚丙烯管（也称为PP-R管）是经过第三代改良的聚丙烯塑料管材。三型无规共聚聚丙烯管具有连接方便、管道内壁光滑、阻力小、无毒卫生、耐热保温、方便安装、环保等性能优点，与性能优点并存的缺点是抗低温的性能差、冬季容易了生断裂、硬度低（在搬运时需要轻拿轻放）、不阻燃等缺点。

三型无规共聚聚丙烯管应用于建筑室内的冷水管道系统、热水管道系统、油或腐蚀性较强液体管道系统、空调管道系统、农田灌溉管道系统以及地面辐射采暖管道系统领域中使用，主要的连接方式是热熔连接、专用丝扣连接以及电熔连接等方式进行连接。

1.4 嵌段共聚聚丙烯管

嵌段共聚聚丙烯管（也称为PP-B管）是由丙烯和乙烯的嵌段共聚物，添加了适量助剂，经过制管工艺而成的热塑加热塑料管材。嵌段共聚聚丙烯管具有无毒环保、耐温性好、耐压性强、抗蠕变能力强、韧性好、耐腐蚀、隔热性好、耐冲击力等众多性能优点。但是管材的耐高温性能较差，而且管材规格单一、执伸缩性差、不阻燃并且不容易进行二次维修等缺点。

嵌段共聚聚丙烯管主要用于自来水管道系统、热水管道系统、集中空调系统和采暖供热的管道系统领域中使用。嵌段共聚聚丙烯管在国内的应用存在一定的限制，主要是由于PB树脂的供应量不但小而且价格较高等原因造成的，主要连接方式是热熔连接、电熔连接、法兰连接、专用的丝扣连接方式进行连接。

1.5 聚乙烯管

聚乙烯管（也称为PE管）是由单体的乙烯聚集而成。聚乙烯管由于在聚集时因为压力、温度等原因和聚集反应的条件不同，可聚集出不同密度的树脂，因此就有了高密度的聚乙烯（HDPE）、中密度的聚乙烯（MDPE）和低密度的聚乙烯（LDPE）之分，还根据生产管材的原材料的不同，分为第一代聚乙烯管材（PE63级）、第二代聚乙烯管材（PE80级）、第三代聚乙烯管材（PE100级）以及第四代聚乙烯管材（PE112级）的管材管件，目前最多使用的是第二代聚乙烯管材（PE80级）和第三代聚乙烯管材（PE100级）的管材。聚乙烯管具有无毒环保、卫生、不易结垢、不易滋生细菌、柔韧性强、价格便宜、寿命长、耐冲击强度高等性能优点，它不足之处是国内聚乙烯管的质量过关的较少，大部分主要依靠进口，材质较软，尖锐的物品容易使管道破损、管材的承压性低等缺点。

聚乙烯管在国内主要用于输送低压供水管道系统、腐蚀性强液体管道系统、化工及可燃性气体管道系统等领域使用。在国外聚乙烯管广泛用于城市供水管道系统以及燃气管道系统领域使用，主要连接方式是电熔连接、热熔连接、焊接和热熔承插连接方式进行连接。

2 塑料管材管件的检测

2.1 硬聚氯乙烯排水管的检测

硬聚氯乙烯管的生产厂家较多，在技术、设备、管理的差异也相对较多，问题也十分突出，也是造成硬聚氯乙烯管质量存在差异性的原因。一般对硬聚氯乙烯管的检测主要 通过以下4项进行：

维卡软化温度的检测，此项检测主要是检验管材的产品含量和生产配方，确保管材的温度在使用范围内。根据执行标准GB/T8802-2001的要求对试验管材匀速加温，在检测时应注意以下几点：

（1）检测时将加热槽的温度调至大约低于试样管材软化温度50摄氏度并且保持恒温状态；

（2）检测时将试样管材弧形顶部水平朝下，压针则压在凹面上面；

（3）检测时应以每小时（50±5）摄氏度匀速升温，提高加热槽的温度。整个的实验过程应将搅拌器打开。当压针压入试样管村内（1±0.01）毫米时，应迅速地记录下在此时的温度。

拉伸强度的检测，据以往的检测数据发现，拉伸强度均低于40MPa，最低的只有20MPa，这与标准规定的物理力学性能相差甚远。因此如果在建筑中使用了劣质产品，延伸20%左右时就可能断裂，是十分危险的，在检测时的方法如下：

（1）用测量工具测量的试样管材搭接面的长度和宽度，要精确到0.05毫米；

（2）把试样管材对称地夹在夹持器中，夹持管材处到搭接端的距离应为（50±1）毫米；

（3）开动检测仪器，在（5±1）毫米/分钟内，以稳定的速度加载。记录试样管材剪切破坏时的最大负荷、胶接破坏时的类型。

将记录的数据根据计算公式进行计算，计算公式为：σt=p/（b×d）。

抗冲击性能问题，根据GB/T5836.1-2006执行标准规定，在零摄氏度的条件下进行相应的落锤冲击试验，劣质不合格的材料真实的冲击率完全不能满足规范的要求。此项检测主要是为了测试管材的抗外力冲击的能力，可以看出管材的韧性，具体的测试要求如下：

（1）试样管材在（0±1）摄氏度进行水浴的状态调节或空气浴的状态调节；

（2）在检测中，需要将试样管材独个进行检测，把冰与水的混合，温度保持在0摄氏度进行检测。

纵向回缩率问题，将规定的管材试样，放置于150摄氏度高温的烘箱中，恒温1小时，冷却至23摄氏度左右后，查看加热前后试样的纵向回缩率，根据GB/T6671-2001的执行标准，检测产品是否合格及合格率。检测方法如下：

（1）检测时用铁皮做不同规格的长方形，将试样管材选择合适的长方形画间距线进行加热冷却测试；

（2）在烘箱加热测试中，应在管材下方放入玻璃等平滑隔热的材质进行检测，因为管材在此时的数据最准确；

（3）在检测时应先将烘箱的温度调好后，稳定20分钟，再将试样管材放入烘箱中，这样检测数据更为准确。

2.2 冷热水用聚丙烯管的检测

聚丙烯管按照使用原材料的不同可分为PP-H、PP-B和PP-R三种，当前使用最多的是PP-R管。一般情况下，试样管村在20摄氏度的恒温环境中用液体或空气压力为16MPa的条件下持续加压1小时，检测试样管材是否有破裂现象，根据GB/TT18742.2-2002的执行标准检测产品是否合格及合格率。对聚丙烯管材的主要的检测项目有：

（1）管材是否透光，此项检测是为了防止管材因透光而水在光的照射下滋生细菌或微生物；

（2）外观及规格尺寸，检测管材是否色泽一致，内、外壁是否光滑，无凹陷，无气泡；管材的尺寸符合标准的要求，壁厚是否承受住内压；

（3）纵向的回缩率，检测管材在加热后是否有一定的回缩现象，是否符合标准要求；

（4）简支梁冲击检测，主要是检测管材是否有耐冲击的性能，是否符合标准要求。

进行检测的目的是为了严格把好产品质量关，作为检测人员一定要科学地、准确地、公正地提供产品检测报告，以免劣质不合格的产品流入市场，给建筑工程带来不必要的麻烦，造成建筑方面的危险，消费者的权益受到损害。

3 结语

塑料管材管件因其独具的材质轻、而腐蚀、阻力小、内壁光滑、连接方式多样等众多的优点，塑料管材管件生产企业应依据执行标准严格把好质量关，本着打造实力品牌，企业可持续发展的理念大力生产。作为质量监督管理部门，要保证优质的塑料管材管件进入市场。