Контроль пластиковых двухслойных гофрированных труб для подземных коммуникаций

Контроль качества пластиковых двухслойных гофрированных труб для подземных коммуникаций

Пластиковые двухслойные гофрированные трубы (ДГТ) получили широкое распространение в строительстве подземных инженерных сетей (канализация, ливневые стоки, кабельная канализация, дренаж) благодаря своим преимуществам: легкости, коррозионной стойкости, долговечности, высокой кольцевой жесткости и простоте монтажа. Однако для обеспечения надежной и долговременной работы коммуникаций критически важен строгий контроль качества таких труб на всех этапах – от приемки сырья до выпуска готовой продукции. Данная статья освещает ключевые аспекты контроля ДГТ.

1. Объекты испытаний

Объектами контроля и испытаний являются:

1. Готовая продукция:
   • Трубы двухслойные гофрированные (прямые отрезки стандартной длины).
   • Фасонные части (фитинги): муфты, отводы, тройники, переходы, ревизии и т.д.
2. Полуфабрикаты и сырье (для входного и операционного контроля):
   • Гранулы основного полимера (чаще всего полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП)).
   • Сырье для производства внутреннего гладкого слоя.
   • Сырье для производства наружного гофрированного слоя (возможно использование рециклата в ограниченных количествах и только в наружном слое, при соответствии нормам).
   • Добавки: стабилизаторы, красители, модификаторы.
   • Образцы, вырезанные из стенки готовой трубы (для некоторых видов испытаний).

2. Область испытаний

Испытания пластиковых двухслойных гофрированных труб охватывают следующие основные направления контроля:

1. Входной контроль сырья: Проверка качества гранулированного полимера и добавок перед запуском в производство.
2. Приемо-сдаточные испытания готовой продукции: Контроль каждой партии труб и фитингов перед отгрузкой потребителю. Включает проверку внешнего вида, геометрических параметров и основных механических свойств.
3. Периодические испытания: Углубленная проверка физико-механических и эксплуатационных характеристик продукции с заданной периодичностью (например, раз в квартал или при изменении рецептуры).
4. Типовые испытания: Всесторонняя проверка труб при постановке на производство нового типоразмера или после существенных изменений в технологии или сырье.
5. Контроль в процессе производства: Операционный контроль параметров экструзии, геометрии, температуры и др. для обеспечения стабильности качества.

3. Методы испытаний

Контроль качества ДГТ осуществляется с использованием широкого спектра стандартизированных методов испытаний:

1. Механические испытания:

   • Определение кольцевой жесткости: Метод заключается в приложении радиальной нагрузки к отрезку трубы длиной не менее 3-х диаметров между параллельными плитами с постоянной скоростью и измерении деформации или нагрузки при заданной деформации (по ГОСТ 28779 или ISO 9969). Ключевой параметр для подземных труб.
   • Испытание на ударную прочность: Определение стойкости к ударным воздействиям при пониженной (обычно 0°C или -20°C) и/или комнатной температуре путем сбрасывания груза или удара маятником по образцу трубы (ГОСТ 31565, ISO 13968 или ISO 3127). Оценивается доля разрушенных образцов или энергия удара.
   • Испытание на растяжение: Определение предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве для материала труб (из гладкого слоя или из тела гофры) по ГОСТ 11262 или ISO 527.
   • Определение стойкости к сжатию (для муфт): Проверка способности соединительных муфт выдерживать осевое сжатие (ГОСТ Р 58398.1 или ISO 13966).

2. Геометрические измерения:

   • Наружный диаметр гофра/внутренний диаметр гладкого слоя: С помощью штангенциркулей, лент или оптических систем.
   • Высота гофра, Ширина гофра, Шаг гофра: Калибры, шаблоны, профилографы.
   • Толщина стенки (общая, отдельно гладкого слоя и гофра): Ультразвуковые толщиномеры или микрометры (на срезах).
   • Длина трубы: Рулетки, линейки.
   • Овальность: Измерение максимального и минимального наружного диаметра в одном сечении.

3. Термические испытания:

   • Испытание на стойкость при постоянной температуре (для муфт): Проверка герметичности соединения труба-муфта после выдержки при повышенной температуре (ГОСТ Р 58398.1 или ISO 13966).
   • Определение коэффициента линейного теплового расширения (КЛТР): ГОСТ 15173 или ISO 11359.

4. Физико-химические испытания:

   • Определение плотности: Метод гравиметрический или с использованием плотностной колонки по ГОСТ 15139 или ISO 1183.
   • Определение текучести расплава (индекс расплава): ГОСТ 11645 или ISO 1133. Важно для контроля сырья и стабильности процесса.
   • Определение степени черноты (для труб с углеродным стабилизатором): Микроскопия срезов стенки.
   • Определение ОИТ (Температура хрупкости по Вика): ГОСТ 15088 или ISO 306. Оценка термостабильности материала.
   • Стойкость к химическим средам: Выдержка образцов в реагентах с последующей оценкой изменения массы и механических свойств (ГОСТ 12020 или ISO 175).

5. Испытания на долговечность и старение:

   • Ускоренные испытания на долговечность (при повышенной температуре): Экстраполяция срока службы на основе тестов при повышенных температурах.
   • Стойкость к УФ-излучению: Выдержка образцов в климатической камере с УФ-облучением с последующей оценкой изменения внешнего вида и механических свойств (ГОСТ 9.708 или ISO 4892).

4. Испытательное оборудование

Для проведения перечисленных испытаний используется специализированное оборудование:

1. Универсальные разрывные машины: Оснащенные термокамерами для испытаний при различных температурах. Используются для определения кольцевой жесткости, прочности при растяжении, сжатии муфт.
2. Копры маятниковые или падающего груза: Для испытаний на ударную прочность при контролируемой температуре (низкотемпературные камеры).
3. Измерительный инструмент: Штангенциркули, микрометры, рулетки, калибры и шаблоны для геометрии.
4. Толщиномеры: Ультразвуковые или механические (микрометры).
5. Приборы для определения плотности: Весы аналитические, плотностные колонки.
6. Приборы для определения индекса расплава: Пластомеры (реометры расплава).
7. Термостаты и климатические камеры: Для испытаний на стойкость к температуре, термостабильность, УФ-старение, выдержку в средах. Могут включать системы УФ-облучения.
8. Спектрофотометры или спектрометры: Для контроля цвета, степени черноты (косвенно).
9. Оборудование для испытаний на герметичность соединений: Системы подачи сжатого воздуха или воды под давлением.
10. Микроскопы (оптические): Для контроля структуры материала, степени черноты.

Заключение

Система контроля качества пластиковых двухслойных гофрированных труб является комплексной и обязательной составляющей их производства и применения. Стандартизированные методы испытаний и современное оборудование позволяют всесторонне оценить соответствие труб требованиям нормативной документации по геометрическим параметрам, механической прочности, стойкости к внешним воздействиям и долговечности. Строгий контроль на всех этапах жизненного цикла продукции – от сырья до готовой трубы – гарантирует надежность и безопасность подземных инженерных сетей, минимизирует риски аварий и обеспечивает длительный срок их эксплуатации.