山東省小農水重點縣常用管材及質量檢驗

楊萌，許尚杰，王飛

（山東省水利科學研究院，山東濟南 250014）

山東省小農水重點縣常用管材及質量檢驗

楊萌，許尚杰，王飛

（山東省水利科學研究院，山東濟南 250014）

介紹了山東省小型農田水利重點縣工程常用管材的種類及其優缺點，并提出了塑料管材質量檢驗的方法，以更好地推動山東省小農水重點縣的發展。

山東省；小農水；塑料管材；質量檢驗

為從根本上改變農田水利基礎設施薄弱、農業生產“靠天吃飯”的落后局面，進一步提高農業抵御自然災害的能力，按照財政部、水利部的統一部署，山東省自2009年起啟動實施了小型農田水利重點縣建設項目（以下簡稱“重點縣”）。2012年度山東省重點縣項目共涉及103個縣，其中機井低壓管道灌溉、泵站管道灌溉兩種建設型式最為普遍，塑料管材是兩種工程建設型式中最主要的原材料，塑料管材的優劣直接決定了整個工程建設質量的高低。為了推動山東省重點縣工程更好的發展，現將常用塑料管材的種類及重點質量檢驗問題作一探討。

1 塑料管材種類

1.1 硬聚氯乙烯（PVC-U）管材

PVC-U管材是目前國內常用一種塑料管材，又稱為UPVC管。PVC-U管材具有較高的硬度和剛度、抗老化能力強、耐化學腐蝕性好、化學穩定性高、材料較輕、硬度和剛度大、安裝方便簡捷、施工勞動強度低等優點。另外，可以根據具體工程需要的不同特點，滿足特定的性能要求，可在加工過程中適當增加所必需的添加劑。PVC-U管材主要具有韌性差、耐熱性差、耐久性差、接頭粘合固化時間較長等缺點。

水利工程中使用的PVC-U管材根據公稱壓力的不同分為：低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材、給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。

1）低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材主要適用的生產及檢驗標準為《低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T13664-2006），指公稱壓力0.4MPa及以下，且管材工程外徑不大于315mm的PVC-U管材。其主要適用于管道輸水壓力不大、口徑使用范圍較小的支管、農管等管道系統及微噴灌系統中。

2）給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材是以PVC樹脂為主要原料，加入專用助劑，經擠出機擠出成型而成。但要求采用氯乙烯單位殘留量（VCM）低的衛生級PVC樹脂粉，同時采用無毒或低毒（低鉛含量）熱穩定體系，以保證管材的衛生性能的管材。主要適用的生產及檢驗標準為《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T10002.1-2006），指公稱壓力0.63～2.5MPa，公稱外徑20～1000mm的PVC-U管材。其主要適用于水溫不超過45℃的各種飲用水輸送工程及灌溉工程中。

1.2 聚乙烯（PE）管材

PE管材是目前山東省重點縣項目最常用的塑料管材，其主要生產原材料為聚乙烯樹脂。根據生產管道的原材料不同，分為PE63級（第一代）、PE80級（第二代）、PE100級（第三代）及PE112級（第四代）。目前使用最多的是PE100級聚乙烯管材。水利工程中使用的是給水用聚乙烯（PE）管材。PE管材具有連接可靠、低溫抗沖擊性好、耐化學腐蝕性好、耐磨性好、使用壽命長、柔韌性好、衛生性能好、焊接工藝簡單、施工方便等眾多優點。PE管材主要缺點是原材料價格相對較高。

給水用聚乙烯（PE）管材主要適用的生產及檢驗標準為《給水用聚乙烯（PE）管材》（GB/ T13663-2000），指包含PE63、PE80、PE100材料制造的管材，公稱外徑16～1000mm的PE管材。可適應于溫度不超過40℃，一般用途的壓力輸水或飲用水輸送工程。

2 塑料管材的性能

2.1 優點

上述塑料管材與傳統的鑄鐵管、水泥管道相比有如下共同優點：1）管材材質輕，有些管材僅為鐵管重量的1/8～1/5。2）管材耐腐蝕性強，內壁光滑不結垢；外壁不生銹，延長了管道的使用壽命。3）管材內壁光滑，流阻小，可降低輸水能耗5%以上。4）同一管材連接方式多樣，有配套的管件，有利于推廣使用。5）塑料管材生產節能節材，生產環保，制造能耗可降低75%，施工和維修簡單便捷。

2.2 缺點

1）塑料管材的原材料品種少，原材料質量控制不太穩定，有些原材料料尚需進口。2）與金屬管道相比，塑料管材機械強度較弱，抗沖擊性能差，抗紫外線性能差，埋地敷設及室內明裝要有相應措施。3）塑料管材線性膨脹系數較大，特別是復合管的多層結構之間線性膨脹系數不一，容易發生故障，對產品質量要求更為嚴格。4）塑料管材熔點相對較低，在出現火情時，塑料管道系統容易出現故障，且燃燒時熱分解，會釋放出有毒氣體和煙霧。

3 塑料管材的質量檢驗

3.1 維卡軟化溫度

維卡軟化溫度是評價材料耐熱性能，反映制品在受熱條件下物理力學性能的指標之一。管材維卡軟化溫度較低時，試件遇熱后極易發生變形。

3.2 拉伸屈服強度

在以往塑料管材檢驗中，有個別塑料管材的拉伸強度低于40MPa，而且最嚴重的僅僅只有20MPa。這和GB/T8804.1-2003、GB/T8804.2-2003標準中規定的其物理力學性能要求40MPa相差甚遠。所以，個別管材因其拉伸屈服強度過低，延伸20%左右即可斷裂。

3.3 落錘沖擊試驗

依據GB/T14152—2001標準規定，在0℃條件下選用相應落錘進行沖擊試驗，不合格材料真實沖擊率（TIR）不能滿足規范要求。

3.4 縱向回縮率

將規定長度的試樣，放置于給定溫度下的加熱介質中保持一定的時間，測量加熱前后試樣標線間的距離，以相對原始長度的長度變化百分率來表示管材的縱向回縮率。通常有溶液實驗和空氣實驗兩種。在測量3次取平均值后，查表看是否符合GB/T6671～2001的標準。如果縱向回縮率不符合規范要求，則視為不合格產品。

3.5 靜液壓試驗

靜液壓試驗為塑料管材檢驗中最重要的檢驗項目。依據GB/T6111-2003標準規定，將規定長度的試樣，懸放在給定溫度且恒溫控制的環境中，一般為液體環境，在30s～1h之間用盡可能短的時間，均勻平穩地將試樣施加試驗壓力至規范規定的壓力，當達到規定時間或試樣發生破壞、滲漏時，結束試驗。如果未達到規范規定的壓力試樣就發生破壞、滲漏，表明試樣不能達到標注的公稱壓力，視為不合格產品。

4 結語

綜上所述，塑料管材具有材質輕、耐腐蝕、內壁光滑，流阻小、施工和維修簡單便捷等優點，與此同時，也存在著在塑料管材的原料品種少、機械強度較弱、管材線性膨脹系數較大、管材熔點相對較低的不足。所以，在大力引導塑料管材生產企業打造實力品牌、促進行業健康發展的同時，作為工程建設單位及主管單位，要提高企業的工程準入門檻，加強塑料管材檢驗頻次，加大監督抽查力度，保護優質的塑料管材產品，嚴厲打擊偽劣塑料管材產品。

（責任編輯崔春梅）

S279

B

1009-6159（2014）-01-0027-02

2013-10-11

楊萌（1984—），男，工程師