在管材管件檢測(cè)過程中,靜液壓實(shí)驗(yàn)是最重要的技術(shù)檢測(cè)方式,在檢測(cè)過程中,需要考慮到各類因素的影響,才能在最大范圍內(nèi)保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。一般情況下,影響管道系統(tǒng)靜液壓檢驗(yàn)因素是多種多樣的,要嚴(yán)格地按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用多臺(tái)測(cè)試設(shè)備對(duì)比的方式。文章闡述了管道系統(tǒng)的靜液壓試驗(yàn),分析了管材的破壞類型,針對(duì)影響因素進(jìn)行全面探討,為相關(guān)工作提供一定的理論依據(jù)。
目前,隨著國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系的不斷融合,我國(guó)也出臺(tái)了更多的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為塑料管道在工程使用中提供更加完善的技術(shù)保障,與此同時(shí),設(shè)立第三方技術(shù)監(jiān)測(cè)部門能為檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)提供有效的依據(jù)。現(xiàn)階段,管道系統(tǒng)靜液壓實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)被廣泛使用在建筑、市政工程、水利等各個(gè)方面。然而,在檢測(cè)過程中的影響因素多種多樣,文章主要針對(duì)影響管道靜液壓實(shí)驗(yàn)的因素進(jìn)行探討,具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。圖片
1管道系統(tǒng)的靜液壓試驗(yàn)
管道系統(tǒng)靜液壓試驗(yàn)主要是針對(duì)輸送壓力流體的管道系統(tǒng),一般情況下,泵送流體以及流體自身在運(yùn)作過程中,可能由于落差而產(chǎn)生一定的壓力,壓力可能不規(guī)則的分布在管道系統(tǒng)中。經(jīng)過長(zhǎng)期的探究,管材實(shí)際使用壽命主要材料使用條件以及相關(guān)的荷載因素密切相關(guān)。首先,針對(duì)材料因素進(jìn)行探究。主要表現(xiàn)為樹脂的自身特征、添加加工助劑以及改性劑,或者是在加工過程中引起的管材形變。其次,在使用條件因素探究中,主要包括管材輸送的流體以及固體影響特點(diǎn)。例如:冷凝液體環(huán)境中發(fā)生的氧化微生物破壞作用。最后,需要考慮到荷載因素,如果管道受到溫度的影響,可能會(huì)發(fā)生一定的變化。尤其是環(huán)境、溫度和輸送介質(zhì)溫度。此外,還要考慮到管道運(yùn)行壓力以及壓力所能承受的負(fù)荷范圍,針對(duì)壓力流體輸送的塑料管道,需要進(jìn)行靜液壓試驗(yàn),才能有效地反映塑料管道的性能,對(duì)管道系統(tǒng)的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前,在塑料管道靜壓實(shí)驗(yàn)中最常使用的標(biāo)準(zhǔn)就是流體輸送用熱塑型管材耐壓試驗(yàn)方法。其中最主要的影響參數(shù)都是溫度、時(shí)間和壓力,由于制作塑料管材樹脂分子結(jié)構(gòu)是不同的,在進(jìn)行檢測(cè)過程中要考慮到三個(gè)參數(shù)的變化,進(jìn)而對(duì)管道的使用壽命進(jìn)行的分析。
2.管材的主要破壞類型
通常情況下,管材主要破壞類型,主要包括韌性、脆性、熱氧破壞等,詳細(xì)如下:
2.1韌性破壞
管材在發(fā)生較大的形變之后,可能會(huì)發(fā)生破壞,最容易發(fā)生的就是韌性破壞。由于樹脂彈性模量較小,在進(jìn)行伸縮變化時(shí),不僅受先天材料性能的影響,而且還受到塑料管材壁厚測(cè)量、精準(zhǔn)度、壓力控制等因素的影響。在韌性破壞分析時(shí),要考慮到管材的材料,例如:高密度的聚乙烯管材、低密度的聚乙烯管材、交聯(lián)聚乙烯管材等。
2.2脆性破壞
在進(jìn)行管材脆性破壞分析時(shí),如果管材受到壓力的破壞,而外形并沒有發(fā)生明顯的變化。這時(shí)容易出現(xiàn)脆性破壞,最容易出現(xiàn)在樹脂的彈性模量大、斷裂伸長(zhǎng)率小的管道中,平常我們所使用的聚氯乙烯管材最容易發(fā)生脆性破壞。通過大量的實(shí)驗(yàn)表明管道在使用過程中,除了自身材料因素缺陷之外,還可能在制作工藝中,管材內(nèi)部出現(xiàn)顯著的加工劃傷,都可能是造成脆性破壞的主要因素。
2.3氧化破壞
目前,隨著高分子結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變,斷裂形成具有微細(xì)管道力學(xué)性能的高分子晶型結(jié)構(gòu),這時(shí),使得原有的高分子結(jié)構(gòu)發(fā)生本質(zhì)的變化,這時(shí)管才會(huì)發(fā)生氧化破壞,主要受環(huán)境因素以及輸送流體的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。分子結(jié)構(gòu)最容易受到氧化還原反應(yīng)的作用,不穩(wěn)定的基因和抗氧基因進(jìn)行組合,這時(shí)會(huì)使得管道的抗氧化能力遭到破壞,在進(jìn)行檢測(cè)過程中一般會(huì)出現(xiàn)靜液壓狀態(tài)下。例如:我們通常使用的聚丙乙烯管材,在配置體系中使用的是低分子的質(zhì)化的樹脂會(huì)發(fā)生氧化破壞,導(dǎo)致整個(gè)管材出現(xiàn)熱破壞。
3影響塑料管材靜液壓檢測(cè)結(jié)果的因素
目前在進(jìn)行靜液壓檢測(cè)結(jié)果因素分析時(shí),主要對(duì)尺寸測(cè)量、恒溫水浴控制精度、溫度均勻性、人工操作等一系列的內(nèi)容進(jìn)行分析,詳細(xì)如下:
3.1尺寸測(cè)量準(zhǔn)確度對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響
現(xiàn)階段,在進(jìn)行尺寸測(cè)量準(zhǔn)確度對(duì)測(cè)試結(jié)果影響因素分析時(shí),通過大量的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)表明,影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素主要包括外徑以及壁厚測(cè)量準(zhǔn)確度。針對(duì)平均外徑和管材最小壁厚的準(zhǔn)確度來說,這會(huì)影響到靜液壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果,測(cè)量結(jié)果并不準(zhǔn)確,會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的干擾因素。一般情況下,進(jìn)行尺寸測(cè)量準(zhǔn)確度分析時(shí),管材實(shí)驗(yàn)壓力、管材平均外徑等均有不同程度的影響。分子分母具有較小的壁厚因子,這時(shí)管材壁厚測(cè)量結(jié)果的誤差較小。針對(duì)測(cè)量壓力產(chǎn)生一定的影響,這時(shí)要嚴(yán)格地參照壁厚具體的測(cè)量方式,這樣才能保證測(cè)量頭和管材曲面并沒有出現(xiàn)接觸面的縫隙,避免測(cè)量數(shù)據(jù)高于實(shí)際壁厚,這時(shí)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管材的正常承受值,使得管材遭到破壞。在進(jìn)行選擇測(cè)量點(diǎn)時(shí),必須要保證和刀具切割后的斷面至少大于十厘米,這樣才能減少由于剪切造成的壁厚發(fā)生改變,產(chǎn)生的干擾因素。目前,在進(jìn)行尺寸測(cè)量分析時(shí),要考慮到尺寸測(cè)量準(zhǔn)確度產(chǎn)生的影響。如果測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確,會(huì)直接影響最終的檢測(cè)結(jié)果,不利于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,這時(shí)在靜液壓試驗(yàn)過程中,要對(duì)塑料管材、尺寸測(cè)量精度進(jìn)行分析,保證管材在恒定的溫度和壓力下進(jìn)行探究才能把握相關(guān)的技術(shù)指標(biāo),做好各類因素的綜合分析,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3.2靜液壓試驗(yàn)儀精度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響
在靜液壓試驗(yàn)儀對(duì)測(cè)量結(jié)果分析時(shí),這是最主要的硬件內(nèi)容,一般情況下,儀器都和測(cè)試精度有著一定的聯(lián)系。在壓力控制精度、壓力控制穩(wěn)定性分析時(shí),要針對(duì)壓力控制精度范圍進(jìn)行設(shè)定。靜液壓實(shí)驗(yàn)儀器,它的壓力傳感器部分應(yīng)該參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求,考慮到系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題,針對(duì)出口壓力和測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行分析,避免出現(xiàn)控制點(diǎn)壓力,產(chǎn)生落后現(xiàn)象。在進(jìn)行儀表顯示壓力和實(shí)際出口壓力分析時(shí),如果兩者存在較大的偏差,這就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤,檢測(cè)結(jié)果是針對(duì)于我們通常使用的塑料管材來說,如果不能精準(zhǔn)的控制壓力,最容易的發(fā)生就是韌性破壞,這時(shí)會(huì)對(duì)整個(gè)管道產(chǎn)生消極的影響。在進(jìn)行試驗(yàn)精度控制時(shí),要對(duì)相關(guān)的壓力以及高壓軟管輸送介質(zhì)進(jìn)行分析,避免管材在長(zhǎng)時(shí)間壓力測(cè)試下產(chǎn)生的影響,要考慮到瞬間爆破的最大壓力值以及溫度的影響,針對(duì)壓力出現(xiàn)的差異,要找到存在的偏差,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和科學(xué)性。
3.3恒溫水浴溫度控制精度及溫度場(chǎng)均勻性的影響
恒溫水浴的溫度控制精度和溫場(chǎng)均勻性,也對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。在靜液壓試驗(yàn)過程中,必須要保證試驗(yàn)條件幾乎接近塑料管道的故障壓力和故障溫度,如果壓力過大,溫度過高,這會(huì)嚴(yán)重影響恒溫水浴溫度,控制精度以及溫度場(chǎng)均勻性,影響檢測(cè)結(jié)果的可靠性。在對(duì)不同管材管道溫度、時(shí)間、壓力公式分析時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)性,通過大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高壓低溫以及高溫低壓試驗(yàn)檢測(cè)中,如果溫度過高或者是超過實(shí)際的應(yīng)用范圍,會(huì)發(fā)生極大的韌性破壞,這時(shí)在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)韌性破壞,最好使用精度計(jì)量器和溫度校對(duì)器,這樣才能保證在進(jìn)行試驗(yàn)過程中,具有較大面積的水域,保證溫度場(chǎng)的均勻性,這時(shí)可以使用循環(huán)系統(tǒng)的模式,讓水域中的水進(jìn)行充分的攪拌,在最大范圍內(nèi)保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。
現(xiàn)階段,在塑料管材進(jìn)行靜液壓實(shí)驗(yàn)過程中,要對(duì)影響因素進(jìn)行全面探究,無論是試驗(yàn)機(jī)的精度、尺寸測(cè)量的準(zhǔn)確度,還是恒溫箱溫控精度以及溫度均勻性的影響,必須要全面探究嚴(yán)格的參照《塑料部件尺寸測(cè)定》才能針對(duì)測(cè)量數(shù)值進(jìn)行規(guī)范,確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,在最大范圍內(nèi)確保測(cè)量結(jié)果的精確性。只有通過科學(xué)的操作,才能降低實(shí)驗(yàn)過程對(duì)塑料管材產(chǎn)生的影響,尤其是恒溫箱中的其他液體對(duì)溫度均勻性的影響,保持恒定的溫度,要確保平均溫差和最大偏差。一般情況下在進(jìn)行恒溫箱溫度精度控制和溫度探究時(shí),平均溫度平均溫差最好在±1℃,而最大偏差最好處在±2℃,這時(shí)能夠進(jìn)行溫度探究,如果再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室,發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響過大或者是壓力數(shù)值偏大,這會(huì)導(dǎo)致溫度急劇增高,如果溫度超過了允許范圍,會(huì)使韌性發(fā)生嚴(yán)重性的破壞,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析時(shí),為了在最大范圍內(nèi)保證溫度的均勻性,我們可以在實(shí)驗(yàn)中,需要對(duì)各類影響因素進(jìn)行綜合考慮,使用循環(huán)系統(tǒng)。
3.4卡具對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響
在進(jìn)行卡具對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響分析時(shí)靜液壓實(shí)驗(yàn)可能會(huì)發(fā)生有效的破壞,這時(shí)必須破壞自由長(zhǎng)度范圍,才能有效地反映管材的真實(shí)質(zhì)量,嚴(yán)格地參照相關(guān)的規(guī)定,針對(duì)破壞后發(fā)生在裝卡后的自由長(zhǎng)度進(jìn)行分析,對(duì)于自由長(zhǎng)度來說,它是指在管材裝卡之后兩個(gè)夾具下沿間的距離。對(duì)于管材公稱外徑來說,它需要低于31.5厘米。它的自由長(zhǎng)度距離應(yīng)該大約三倍的管材,公稱外徑低不能低于25厘米。對(duì)于卡具來說,它的檢索系統(tǒng)在運(yùn)作中應(yīng)該考慮到管材的蠕變過程,在最大范圍內(nèi)提供可靠的作用,接觸部分不能出現(xiàn)尖銳的形狀,在實(shí)驗(yàn)中會(huì)造成相關(guān)的集中應(yīng)力,會(huì)使管材出現(xiàn)無效的破壞。在進(jìn)行安裝時(shí)應(yīng)該對(duì)在最大范圍內(nèi)滿足密封條的需求,實(shí)際作業(yè)時(shí)要考慮到管材的外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇合適的密封圈,確保卡壓的力度適中,避免發(fā)生集中應(yīng)力。尤其是脆弱的管材,例如:我們通常使用的硬質(zhì)聚氯乙烯管材。尤其是在進(jìn)行夾具安裝過程中,要考慮到實(shí)驗(yàn)過程的科學(xué)性。不能出現(xiàn)應(yīng)力過度集中的問題,在進(jìn)行PVC材料分析時(shí),如果它的脆性較弱,可以使用開具的檢索系統(tǒng),避免塑料管材蠕變過程產(chǎn)生斷裂。確保密封功能的可靠性,如果在實(shí)驗(yàn)過程中存在尖銳部分,需要考慮到應(yīng)力集中出現(xiàn)對(duì)塑料管材產(chǎn)生的影響,避免出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)由于壓力過大產(chǎn)生的失敗,要考慮到出口點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)壓力,兩者之間的差距。
3.5人員操作的影響
通常情況下,在熱塑管材進(jìn)行靜液壓實(shí)驗(yàn)中需要通過人工控制輸入不同的參數(shù),才能對(duì)溫度壓力進(jìn)行控制。在壓力控制系統(tǒng),需要由高壓軟管輸送到相應(yīng)的介質(zhì),在恒溫箱中進(jìn)行管材長(zhǎng)時(shí)間的靜壓試驗(yàn),靜液壓試驗(yàn)機(jī)具有較高的液壓控制精度和穩(wěn)定性,需要考慮到人工操作給實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。只有通過合理的人工控制操作,才能有效地降低塑料管材的形變,在壓力站沒有設(shè)定壓力值時(shí)必須要考慮到管材的打壓值。在恒溫水箱的過濾網(wǎng)應(yīng)該進(jìn)行定期清洗,避免產(chǎn)生水垢,影響水箱的運(yùn)行。在塑料管材進(jìn)行靜液壓實(shí)驗(yàn)時(shí),要考慮到熱塑管材、鋁塑復(fù)合管材的影響一般都是考慮到恒定的內(nèi)壓和恒定溫度的影響,才能考慮到瞬間爆破時(shí)的最大壓力值,根據(jù)不同溫度壓力和應(yīng)力的需求,可以在工業(yè)控制參數(shù)上進(jìn)行設(shè)置,全面提高壓力控制的精度和穩(wěn)定性,只有通過人員科學(xué)的操作,才能降低塑料產(chǎn)生形變的影響。根據(jù)以上探究?jī)?nèi)容,對(duì)靜液壓實(shí)驗(yàn)中影響因素的探究,需要考慮到塑料管材的安全性和可靠性,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)塑料管材進(jìn)行的評(píng)價(jià),才能全面提高檢測(cè)質(zhì)量,將塑料管道運(yùn)用到不同的發(fā)展規(guī)劃過程中,全面提高產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)水平,使得管理內(nèi)容更加的規(guī)范,也使得檢測(cè)方法更加的科學(xué),才能推動(dòng)塑料管材穩(wěn)健運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展,可以通過更加公正完善的檢驗(yàn)體系,全面提高靜液壓實(shí)驗(yàn)的功能。
4結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)階段在進(jìn)行工程質(zhì)量檢測(cè)過程中,必須要采用現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù),在根本上杜絕工程質(zhì)量危險(xiǎn)事故的發(fā)生。采取多方位分析因素,在新型材料使用過程中,應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān),避免出現(xiàn)安全事故,保證施工建設(shè)順利進(jìn)行。尤其是近年來,隨著我國(guó)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系的不斷接軌、更多規(guī)范內(nèi)容的出臺(tái),為了保證塑料管道,在工程應(yīng)用中具有更加完善的技術(shù)保障,應(yīng)該督促第三方技術(shù)監(jiān)管部門提供有效的檢測(cè)技術(shù)依據(jù),才能使得塑料管材被廣泛使用在建筑、農(nóng)田、灌溉等各個(gè)方面。在最大范圍內(nèi)確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對(duì)影響靜液壓試驗(yàn)的因素進(jìn)行探究,才能充分發(fā)揮管材到實(shí)際使用效果。
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