塑料管材的承壓性能問題探討
隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，人民的生活居住水平迅速提高，生存環(huán)保意識不斷增強，為建筑給熱水用塑料管材的開發(fā)和應用提供了絕好的機遇和廣闊的市場前景。塑料管材具有許多金屬管無法比擬的優(yōu)點，已為管材下一步應用的主要領域。 隨著我國住宅業(yè)的快速發(fā)展和城市基礎設施等投資的力度也不斷加大，化學建材作為一種繼鋼材、木材、水泥之后發(fā)展起來的重要的新興建筑材料，已經(jīng)在我國現(xiàn)代建筑業(yè)的舞臺上顯示出了強大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。
1、塑料管材現(xiàn)狀
塑料管材在建筑塑料中的用量最大，品種也最多。與傳統(tǒng)的鑄鐵管、鍍鋅鋼管相比，塑料管材具有材質輕、耐腐蝕、不生銹、不結垢、內壁光滑、水流阻力小、衛(wèi)生性能好、運輸方便、施工便捷、勞動強度小、工程造價低等優(yōu)點。作為新型化學建材之一的塑料管道，既有優(yōu)良的物理性能，又有良好的化學性能，用途十分廣泛，在建筑用管材領域，已逐步取代鑄鐵管和鍍鋅鋼管等傳統(tǒng)管材。
2、塑料管材分類
按照所使用的材料，塑料管材可分為以下幾類：硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、交聯(lián)聚乙烯(PE-X)、冷熱水用耐熱聚乙烯(PE-RT)管材(CJ/T 175-2002)、冷熱水用聚丁烯(PB)管材(GB/T19473.2-2004)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)管材(GB/T20207.1-2006)、鋁塑復合壓力管、熔接型鋁塑復合管、給水涂塑復合鋼管(CJ/T 120-2000)、給水襯塑復合鋼管(CJ/T 1362001)、給水用鋼骨架聚乙烯塑料復合管(CJ/T 123-2000)、不銹鋼塑料復合管(CJ/T 184-2003)、鋼塑復合壓力鋼管(cJ/T 183-2003)6、聚丙烯-玻璃纖維增強塑料復合管(JB/T 7525-94)、吸水和排水用橡膠軟管(HG/T 3035-1999)及衛(wèi)生設備用軟管(JC 886-2001)等等。
其中，有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗稱有機玻璃)、聚氯乙烯(PVC)、尼龍(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(特富龍，PTFE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE)等是屬于熱塑性塑料，指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。
3、塑料管材壓力區(qū)別
(1)工作壓力;給水管道系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，作用在管內壁上的最大持續(xù)運行壓力。不包括水的水錘壓力。(2)水錘壓力;在給水管道系統(tǒng)中，由于水的流速發(fā)生突然變化而產(chǎn)生的大于工作壓力的瞬間壓力，亦稱波動壓力。(3)設計壓力;給水管道系統(tǒng)在運行中，作用在管內壁上的最大瞬時壓力。為管道長期運行中的工作壓力與殘余水錘壓力之和。(4)公稱(額定)壓力;與管材系統(tǒng)組件的力學性能相關的內水壓力指標。
4、常用塑型管材承壓性分析
承壓性能所涉及的內容是在一定條件下塑料管材能夠承受的內壓力和恒壓下的破壞時間。從而確定與之有關的設計參數(shù)以及對管材的質量進行評價和監(jiān)控。一般進行兩項試驗：液壓試驗和長期高溫液壓試驗。
5、塑料管材前景展望
雖然管道連接方面尚存許多問題，塑料管取代直徑為400mm以下的鑄鐵管和鍍鋅管，已成為<150ram建筑給水和>150ram輸配水埋地管兩大部分必用管材。我們有理由推斷，全部取而代之的事只是時間問題。然而，由于塑料管材在我國的發(fā)展歷史較短，只是近些年才逐漸興起，使人們對以往鑄鐵管熟悉的同時，對塑料管的劣勢還知之甚少。
第一，抗沖擊性能較差。按GB/‘F5836.1-92標準檢測落錘沖擊試驗，多年檢測發(fā)現(xiàn)，一次通過率不足50%，許多產(chǎn)品甚至經(jīng)過10次沖擊即全部破裂。
第二，拉伸強度及韌性較差。好的IJPVC管其拉伸強度曲線應具有明顯屈服，延伸率較大，而差的管材常常表現(xiàn)為脆性，延伸率低而易斷裂。
第三，管材線性膨脹系數(shù)較大，特別是復合管的多層結構之間線性膨脹系數(shù)不一致，非常易于發(fā)生復合質量問題，因此對產(chǎn)品在制過程中的質量問題要有更為嚴謹?shù)臋z驗措施。
第四，維卡軟化溫度較低(小于79)。現(xiàn)有文獻述及塑料管在低溫下的快速開裂遠比蠕變開裂問題嚴重。一經(jīng)出現(xiàn)裂紋，其擴展速率達100～500m/s，且無行之有效的修復方法，給管道正常工作運行帶來災難性后果，用戶叫苦不迭。
存在的這些問題是需要專家們花費時間逐一解決的，而管材的應用卻不能靠花時間來等待，這就需要我們采取有效手段隨時把住質量關口，加強產(chǎn)品的檢測手段，不能讓承壓不足的管材登陸市場。過程產(chǎn)品檢測就是在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品表面質量，外形尺寸(外徑、壁厚、圓度等)控制，目前較先進的生產(chǎn)線上配置有在線壁厚測量裝置和自動口模對中系統(tǒng)，沒有這些裝置就要我們使用工具測量管材外徑、壁厚和橢圓度等指標如不符要求及時對口模，真空定徑進行調節(jié)直到能夠穩(wěn)定生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。最終產(chǎn)品的檢測這是產(chǎn)品出廠前必須要做的，除前面提到的表面質量，外形尺寸檢測以外還要對管材產(chǎn)品進行靜液壓強度、斷裂伸長率、熱穩(wěn)定性和熔體質量流動速率四項物理性能指標的檢測。企業(yè)要想做強做大，必須把質量放在首位。只有做好今天的產(chǎn)品質量，才會擁有明天的一片市場。
