给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料性能检测中应注意的问题探讨

赵淑平

（上海市嘉定区建设工程质量检测中心 上海嘉定 201800）

前言

虽然给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管现阶段在我国实现了较为广泛的应用，但在笔者的实际调研中发现，该管材质量水平参差不齐情况在我国各地较为常见，由此引发的管材脆裂、变形、漏水等问题必须得到关注，而为了尽可能避免这类问题的出现，正是本文围绕给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料性能检测开展具体研究的原因所在。

1 给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管力学性能检测

1.1 落锤冲击试验

落锤冲击试验属于给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管力学性能检测的重要组成部分，这一试验主要负责检测管材抵御外界冲击力量的能力，这一能力直接关系着给水用PVC-U管材能否抵御运输、安装等环节产生的冲击，管材的冲击韧性也将通过落锤冲击试验得以明确。事实上，据业界权威机构调查表明，给水用PVC-U管材的破坏多来自于外部损伤缺陷而非内部因素，由此可直观了解给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管落锤冲击试验开展的必要性[1]。

落锤冲击试验的开展需要应用真实冲击律法，该试验方法需要对整批给水用PVC-U管材进行落锤冲击试验，由此确定TIR（真实冲击率）情况，即可通过百分比直观展示管材抵御外界冲击力量的能力。在《给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）》（GB/T10002.1-2006）规范中，规范明确要求给水用PVC-U管材的TIR≤5%，且至少进行50次冲击不得出现1次破坏，由此方可保证给水用PVC-U管材能够较好抵御运输、安装等环节产生的冲击，因此给水用PVC-U管材的落锤冲击试验必须避免出现试验次数不足情况，否则管材质量将无法实现准确断定。值得注意的是，为保证落锤冲击试验质量，需要在（0±1）℃的水浴或空气浴中进行给水用PVC-U管材试验的状态调节，考虑到状态调节所需时间，一般使用水浴，而考虑到频繁开关门造成的空气流动将引发严重的温度波动，建议采用冰水混合方式进行落锤冲击试验，由此即可保证试验精准度，以S10DN50×2.4mmPN1.0型号的PVC-U管材为例，其落锤冲击试验的指标标准可描述为（0±1）℃下 1.0m（管材）TIR≤5%。

1.2 液压试验

液压试验属于常用给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管力学性能检测方式，这一检测可直观判断给水用PVC-U管材是否具备符合规范标准要求的承压能力，同时该检测还可用于给水用PVC-U管材使用寿命的分析。给水用PVC-U管材材破坏可细分为韧性破坏、渗漏破坏、脆性破坏，而为了避免这类破坏的出现影响管材正常使用，必须通过液压试验更深入了解给水用PVC-U管材力学性能。

在液压试验开始前，需要首先进行给水用PVC-U管材的质量情况测量，同时还需要应以长臂测厚仪层仪器进行管材平均自由外径、自由度位置最小壁厚的测量，测量应用公式可简单描述为“试验压力=2×环应力×最小壁厚/（平均外径-最小壁厚）”，由此即可明确给水用PVC-U管材的试验压力情况，同时还需要开展状态调节降低管材的内外温差，由此即可提升试验精确度。表1为《给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）》（GB/T10002.1-2006）规范中提出的液压试验条件要求，此外规范还提到给水用PVC-U管材试验在距离密封接头小于试验长度0.1倍处出现破裂，则表明试验结果无效。给水用PVC-U管材的液压试验必须得到管材静压试验机的支持，由此即可开展长时间恒定温度、恒定耐压下的静液压试验，以规格型号为S10DN50×2.4mmPN1.0型号的PVC-U管材为例，其液压试验标准为20℃/1h、环应力4.65MPa下无渗漏、无破裂。值得注意的是，为保证液压试验质量。必须在试验中将PVC-U管材试样置于恒温环境中，如置于恒温液体环境中，必须保证试验全过程平均温差为±1℃、最大偏差为±2℃，试验过程需做好试验渗漏、破坏的记录[2]。

表1 液压试验要求

2 给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管物理性能检测

2.1 密度检测

《给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）》（GB/T10002.1-2006）规范要求给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管的密度检测需要使用浸渍法，并使用新鲜蒸馏水作为检测用浸渍液，这是由于该方法具备较为经济、使用较为方面、可满足PVC-U管材使用需求等优势。规范中要求PVC-U管材密度应处于1.35～1.46g/cm3之间，但在笔者的实际调研中发现，我国现阶段很多PVC-U管材存在密度超标情况，这是由于纯PVC密度接近1.4g/cm3，而管材生产中使用的无机粉料形成的密度则大致为2.8g/cm3，这种情况的出现是由于无机粉料的大量应用可有效降低PVC-U管材成本，但PVCU管材的性能也往往会因此受到较为负面影响，由此可见PVC-U管材密度检测的重要性。值得注意的是，为保证PVC-U管材的浸渍法密度检测质量，测量重复性、衡量不等臂性、示值变动性、砝码误差引发的浸渍法密度检测结果波动必须得到重视。

2.2 纵向回缩率检测

纵向回缩率检测同样属于给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管物理性能检测的重要组成，该检测实质上是一种从制造技术角度出发开展的PVC-U管材技术工艺合理性分析，并可较好服务于PVC-U管材生产工艺技术水平的升级。值得注意的是，PVC-U管材的纵向回缩率检测较为适用于横截面、外壁光滑管材的测试，在波纹管材测试中往往无法取得较为令人满意的成果。纵向回缩率检测方法较为简单，检测人员只需在既定温度调节下选择规定程度基础上的PVC-U管材试验，即可通过测量加热试验产生的变化并对比原始长度与状态，完成PVC-U管材的纵向回缩率检测。规范提供了两种不同的PVC-U管材纵向回缩率检测方式，分别为烘箱试验和液浴试验，前者具备经济性强、成本较低、操作简单等特点，因此一般情况下回选择烘箱试验方式。值得注意的是，为保证PVC-U管材的纵向回缩率检测质量，必须保证2条周标线具有100mm的距离，因此需要采用高度游标卡尺方式进行划线。以S10DN50×2.4mmPN1.0型号的PVC-U管材为例，其纵向回缩率标准为（150±2℃，60min）≤5%[3]。

2.3 维卡软化温度检测

维卡软化温度检测能够为增塑行为能力的把握提供支持，PVC-U管材的能力控制将获得有力支持，PVC-U管材产品效用维度范围扩大也将由此实现。结合规范不难发现，PVC-U管材的维卡软化温度检测需要采用加热试验的方式，具体检测需要在50N负荷下、50℃/h等速升温状态、1mm2标准中，检测准压针压管材试样1mm时温度，该温度即为PVC-U管材的维卡软化温度。例如，在S10DN50×2.4mmPN1.0型号的PVC-U管材维卡软化温度检测中，采用切割管材的方式进行试样制备，可通过上下裁剪管材获得用于试验的PVC-U弧形管段，由于管材尺寸处于2.4～6.0mm之间，因此采用直接试验方式确定维卡软化温度为83.5（标准为80℃以上）。值得注意的是，如PVC-U管材的壁厚在2.4mm内，直接试验方式完成的维卡软化温度检测将出现精准度问题，因此需采用2片试验叠加方式进行试验，如果PVC-U管材的壁厚在6mm以上，则需要通过表面处理将该厚度降至4mm，这样才能较好保证维卡软化温度检测质量。

3 结论

综上所述，给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料性能检测包含多方面内容，在此基础上，本文结合行业规范详细论述的落锤冲击试验、液压试验、密度检测、纵向回缩率检测、维卡软化温度检测等内容，则提供了可行性较高的PVC-U管材性能检测路径，而为了更好包PVC-U管材检测质量，相关技术要求必须得到更高程度关注。

[1]王海燕.浅谈建筑用硬聚氯乙烯PVC-U管的检测质量要求[J].建材与装饰，2018，21：47～48.

[2]张延峰.给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料性能检测中应注意的问题探讨[J].工程建设与设计，2017，15：136～137+141.

[3]翁圣俊.浅谈给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材料检测中的问题[J].科技视界，2017，20：96～97.