高速公路通信管道硅芯管工程检测技术研究

1、高速公路通信管道硅芯管工程检测技术研究高速公路通信管道硅芯管工程检测技术研究作为高速公路建设一部分的通信管道建设， 因其能够给高速公路提供完善的专用通信网而越来越受到重视。 目前国内外通信管道管材普遍采用硅芯管， 硅芯管管材需求量急剧增加， 通过检测保证硅芯管质量则变得尤为重要。1 .原材料及半成品的质量检测硅芯管，它是由三台挤出机同时将高密度聚乙烯（ hpde ）和摩擦系数很低的硅胶母料同步复合共挤而成的一种内壁带有固体润滑层、外表带彩色识别条纹的聚烯烃管材1 。硅芯管的各项指标要符合公路地下通信管道高密度聚乙烯硅芯塑料管（ jt/t496-2004）（以下简称硅芯管标准 ）的要求。1.1

2、原材料、工艺外观和合格证明的检查 目前国内生产硅芯管的原材料树脂主要有上海金菲生产的tr144 和普遍采用的6100m 等少数几种树脂，也有从韩国、科威特等国家进口的原材料。 硅芯管标准要求生产主料符合国家标准的高密度聚乙烯挤塑树脂，单色黑色管可以使用10%的回收料合格的硅芯管外观颜色应均匀一致； 内外壁实体应平整、 均匀、光滑，无孔洞及杂质等缺陷；截面无气泡、裂痕；内壁紧密熔结，无脱开现象。供应商提供材料的同时必须提供相配套的制造标签、 合格证标签和产品使用说明书。1.2 现场取样检测用于工程现场的硅芯管及相关半成品，按照硅芯管标准要求取样，经具有一定资质的试验检测单位检验合格后方可使用。1

3、.3 规格尺寸高速公路上使用的硅芯管常采用040/33,规格尺寸检测包括内径、壁厚、椭圆度三个指标。硅芯管内径检测测量三个内径值，每次旋转60 ， 硅芯管标准中要求最小内径为 33mm。硅芯管标准中要求壁厚3.5mm,壁厚允许偏差+0.35mm,壁厚只允许正偏差， 是考虑硅芯管在气吹法施工的过程中， 作为一种承受内压力管道来考虑，以此保证管体有足够的强度。椭圆度检测，在硅芯管同一圆周上测量该断面最大和最小外径，相隔50mm测量另外一组断面最大和最小外径，取五次测量结果的算术平均值为最大和最小平均外径的测量结果， 按照 硅芯管标准中公式计算椭圆度。从工地现场取样的040/33硅芯管椭圆度w 3.

4、5%（绕盘后）为合格。2 .硅芯管的物理化学性能检测除了上述一般技术要求， 硅芯管标准中要求检测的物理化学性能项目共21 项，常用指标的具体检测过程、要求和注意事项如下所述。2.1 外壁硬度该指标主要是保证硅芯管在布设过程中满足石块、 砂石等刮碰的要求。采用 d 型邵氏硬度计进行外壁硬度检测，可以把试样套在长 150mm 直径 33mm 的金属棒上进行检测，能够保证管体平稳，对于0 40/33硅芯管要求外壁硬度a 59 （邵氏d型）。2.2 内壁摩擦系数内壁摩擦系数是评价硅芯管硅芯层质量优劣的关键指标。 在吹缆施工过程中， 分为静态和动态摩擦系数， 其中静态摩擦系数反映的是光缆引入吹缆机套上保

5、护帽装在管道后， 开动吹缆机使光缆刚开始滑动那刻所需的气压和流量， 决定空气压缩机的最大功率； 动态摩擦系数反映光电缆克服静态摩擦后吹缆的效率和能耗。2.3 拉伸强度和断裂伸长率 这两项指标是对成型产品进行的规定， 从硅芯管上直接冲裁五个试样，试样包含永久性固体硅质内润滑层。本试的验关键点，首先裁刀的规格尺寸要满足冲裁试样的要求， 冲裁出的试样在拐角处不得出现损伤。2.4 最大牵引负荷针对高速公路上使用的040/33型号，要求最大牵引负荷a8000n,该指标是对硅芯管成品在现场机械牵引施工时性能的检测，保证管道正常铺设。 本试验的关键点是专用夹具的订做， 可以选择外径等于管道内径的圆钢， 插入

6、管道端的直径加工成渐变段， 试验时将圆钢与管道密实接触段进行夹持。2.5 冷弯曲半径本指标主要用于测定低温下硅芯管的抗弯曲性能， 保证低温气候下，管道正常铺设施工。本试验用试样长度1.5m 较长，须采用大型冰柜， 杜绝试样温度调节时因空间不足而弯曲。 弯曲试验仪器可以自己订制，为便宜试验操作，圆弧两侧可以加以固定装置。2.6 环刚度、扁平试验和复原率环刚度、 扁平试验和复原率3 个指标检测， 借鉴原邮电部规范技术标准。其中，环刚度试验速率5 1mm/min ，当试样在垂直方向的外径变形量为原内径的 5%时， 记录此时压力值 （负荷值） ， 高速公路用硅芯管要求环刚度n 50kn/m2。扁平试验

7、和复原率试验可以同时进行， 试验速度为 10 5mm/min ， 当试样在垂直方向外径变形量为原来外径的 50%时立即卸荷， 记录变形量和负荷值。 根据试验外观判定扁平试验指标的合格与否，试样不破裂、不分层则为为合格；试样在标准状态下放置10min 后， 同一位置测量恢复后的外径量， 计算复原率。高速公路用硅芯管要求复原率达到85%以上。试验关键点是内径和外径值的测定， 要求严格按照规范中方法进行， 试验过程中的变形量控制宜采用引伸记等， 满足检测要求的精度。2.7 耐落锤冲击性能本指标反映的是管道在外界温差变化较大的情况下的强度要求，分为常温和低温冲击试验，常温 232下落锤冲击，低温为-2

8、02 。本试验关键点是控制落锤质量、尺寸，以及落锤下落高度。因为此试验相对比较简单，试验仪器可以自行定制。2.8 耐水压密封试验和抗裂强度 耐水压密封试验主要检测压力 50kpa时间24h的条件下，连接头和管塞处渗漏情况；抗裂强度则是检测压力2mpa时间15min的条件下，连接头破裂和渗漏情况。一般情况下，满足抗裂强度要求的管材， 同时也满足耐水压密封试验。 本试验中关键点是订制注水时专用卡具。2.9 与管连接头连接力试验采用 6 段 200mm 长硅芯管，每 2 段硅芯管用专用连接头连接好， 选用最大牵引力试验中的夹具， 拉伸速度为 100mm/min ， 直至管连接头被拉破裂或硅芯管被拉出

9、时， 读取试验的最大拉伸负荷为试验结果，高速公路用硅芯管要求连接头连接力6700n。2.10 纵向回缩率本试验采用烘箱试验法，试验时烘箱温度为 1102 。本试验关键点是， 试验放入烘箱中时不得触及箱底和箱壁， 可以采用悬挂方式， 如果采用平放则需要放置于垫有滑石粉的平板上， 高速公路用硅芯管的纵向回缩率w 3.0%为合格。2.11 耐环境应力开裂仲裁试样需要采用模塑试片制备， 非仲裁试样则可从硅芯管上沿轴线直接截取， 本试验合格标准为在50的恒温浴中48h， 失效数20% （2个）。试验关键点是试样的制备，裁切下的试样尺寸精度要符合规范要求；刻痕刀架中的刀刃高度满足3mm 高的要求；试样弯曲建议增加助力装置或者分批进行试样弯曲。2.12耐碳氢化合物性能取3段长为300mm硅芯管试样，用庚烷浸泡720h后取出，在 室温下恢复30min,对硅芯管施加52