1、 材料：燃?xì)廛浌芗捌浣M件中，影響使用壽命的是應(yīng)用高分子材料制造的內(nèi)管和柔性連接頭。眾所周知，樹脂、塑料、橡膠等高分子材料制成的制品，在加工過程和使用過程中，受到熱、氧或陽光中紫外線照射影響，會出現(xiàn)表面失去光澤、變色、龜裂、逐步脆化。這實(shí)則是髙分子斷鏈、交聯(lián)的變化過程,是光氧、熱氧老化的過程，這是一個(gè)由量變到質(zhì)變的反應(yīng)過程。因此，工廠在生產(chǎn)設(shè)計(jì)上述產(chǎn)品中，釆取了以下幾個(gè)措施：①。選用耐老化較好的材料.②. 注意應(yīng)用先進(jìn)的加工設(shè)備和合理的加工工藝.③. 篩選添加優(yōu)質(zhì)光、熱氧穩(wěn)定劑. 這保證了該產(chǎn)品的抗老化性能, 從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。另外, 由于我國南北氣候溫差較大, 因此, 產(chǎn)品生產(chǎn)中選擇了耐寒性優(yōu)良的橡塑改性復(fù)合材料, 從而保證燃?xì)廛浌茉趪?yán)冬亦不會脆化, 保證了使用壽命。
2、結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否,將直接影響到軟管的安全性和它的使用壽命?！按髞怼迸迫?xì)廛浌芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：?.軟管由內(nèi)管和外管復(fù)合組成，內(nèi)管又有兩種不同性能材質(zhì)雙層共擠而成。內(nèi)管的主要功能是輸送燃?xì)猓匦允侨彳?、耐腐蝕、耐壓、密封可靠、氣體透過率小；外管是包塑的鍍鋅金屬軟管，功能是既可以仼意彎曲，但又能抗外力擠壓、抗銳器損傷、并保護(hù)內(nèi)管不受陽光照射、不怕鼠咬。?.特定設(shè)計(jì)的柔性連接頭，與內(nèi)外管有機(jī)地復(fù)合組合成一體，極為方便地可與燃?xì)鈿庠春腿細(xì)饩呦噙B接，這種結(jié)構(gòu)保證了燃?xì)廛浌茉趹?yīng)用中確保密封并長治久安。

對于這類復(fù)合燃?xì)廛浌?如果要確認(rèn)它的安全使用壽命,通常有兩種方法:一是通過實(shí)際應(yīng)用,待滿五年或更長時(shí)間,再對這些燃?xì)廛浌苓M(jìn)行調(diào)査分析、性能檢測。從而得出能否在正常使用條件下，保證應(yīng)用五年的結(jié)論。二是通過加速老化試驗(yàn)，來預(yù)測這類產(chǎn)品的安全使用壽命。在這里我們借用橡塑材料的時(shí)溫等效原理來預(yù)測塑料管道使用壽命的方法。下面我們按上述二種方法來分析、鑒定。
（一）選定應(yīng)用“大來”牌燃?xì)夤?年以上的用戶112家,并要具有地區(qū)代表性,對其使用的燃?xì)廛浌苓M(jìn)行調(diào)查、實(shí)測、分析。
1．選定調(diào)查的對象：無錫華潤燃?xì)庥邢薰舅犛脩?分別在北塘、崇安、南長、新區(qū)、濱湖五大區(qū)）、 常州港華燃?xì)庥邢薰舅犛脩簦ǚ謩e在天寧、鐘樓、清涼三區(qū)）。
      上述二公司所轄地區(qū)，應(yīng)用“大來”牌燃?xì)廛浌軙r(shí)間較早，至今已有九年歷史，且數(shù)量較多，累計(jì)近八十萬根，并都有詳細(xì)的用戶擋案，定期上門服務(wù)，具有較好的代表性。
2．調(diào)查要求： 
①在上述兩市各抽樣40—50戶已應(yīng)用“大來”牌燃?xì)廛浌芪迥暌陨稀?br /> ②盡可能有地域代表性.
③.結(jié)果匯總、檢測、分析。
3．調(diào)查結(jié)果分析：   
①無錫華潤燃?xì)庥邢薰舅犎細(xì)庥脩舫椴榱?6戶,其中:
    已安全運(yùn)行7年以上的6戶,檢查軟管外觀基本良好,外管保護(hù)層有部份損壞.
   已安全運(yùn)行6年以上的6戶,檢查軟管外觀基本良好.
    已安全運(yùn)行5年以上的16戶,檢查軟管外觀基本良好.
    已安全運(yùn)行4年以上的18戶,檢查軟管外觀基本良好.
    以上46戶,分別分布在無錫市的北塘區(qū)、崇安區(qū)、南長區(qū)、新區(qū)、濱湖區(qū)。
②常州港華燃?xì)庥邢薰舅犎細(xì)庥脩舫椴榱?nbsp;66 戶,其中:
    已安全運(yùn)行7年以上的2戶，軟管外觀良好。
    已安全運(yùn)行6年以上的5戶，軟管外觀良好。
    已安全運(yùn)行5年以上的35戶，軟管外觀良好。
    已安全運(yùn)行4年以上的24戶，軟管外觀良好。
③為了進(jìn)一步了解燃?xì)廛浌苓\(yùn)行五年以后其性能變化,分別在上述兩市的調(diào)查用戶中,再隨機(jī)各抽取已運(yùn)行滿五年以上的用戶24戶,更換新管,拆下的老管從氣密性、拉伸強(qiáng)度保留率、斷裂伸長率保留率等來評定是否已老化、還能否繼續(xù)應(yīng)用。測試結(jié)果見下表1、2：

4、 結(jié)果
①本次對無錫市、常州市兩地應(yīng)用“大來”牌燃?xì)廛浌?0多萬用戶中,隨機(jī)抽樣調(diào)査了已運(yùn)行五年以上的用戶共112戶，用戶反映密封可靠，無洩漏、安裝方便、用戶滿意。調(diào)查內(nèi)容具有代表性。
②對112戶應(yīng)用燃?xì)廛浌?年以上的用戶中,從中再隨機(jī)抽查24戶,更換新管,拆下的老管進(jìn)行性能檢測,結(jié)果如下(參見表1表2):
【1】.在公司的氣密性測試儀上進(jìn)行耐壓及氣密性測試,壓力3公斤、  時(shí)間15秒 、無洩漏，全部通過。
【2】.對燃?xì)夤軆?nèi)管進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn),拉伸強(qiáng)度在12.59MPa－17.70MPa之間,拉伸強(qiáng)度保留率在低為75.44％,斷裂伸長保留率低為70.95％。按常規(guī)，當(dāng)上述保留率低于50 % 時(shí)則認(rèn)為已老化，由此可見，燃?xì)廛浌苓\(yùn)行五年以上，斷裂伸長率雖已開始下降，但還未老化。再如已運(yùn)行滿7年的軟管，經(jīng)測定還在可使用范圍內(nèi)。
③調(diào)查反映,“大來”牌燃?xì)廛浌?，公司提出的五年保質(zhì)期是合理的、是安全的、是有科學(xué)依據(jù)的。在本次調(diào)査中，還反映有部分用戶已使用10年以上，這次我們在無錫市太湖花園一用戶，換下一根已使用11年的燃?xì)夤?，其性能還在可用之列。
（二）.根據(jù)高聚物材料的時(shí)溫等效原理,來預(yù)測燃?xì)廛浌艿膲勖?
高聚物的力學(xué)性能和常用的金屬管材有很大區(qū)別,常溫下,聚合物具有獨(dú)特的高彈性,在不太大的作用力下,可以產(chǎn)生很大的形變,在去除外力后,形變經(jīng)過一段時(shí)間后幾乎可以恢復(fù)到原樣。高聚物在不同溫度或不同外力作用下都將顯示一樣的三種力學(xué)狀態(tài)和兩個(gè)轉(zhuǎn)變溫度：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和粘流溫度。這證明溫度和時(shí)間對高分子材料的影響具有等效性。也是說升高溫度和增加延長時(shí)間是等效的。國際公認(rèn)的時(shí)一一溫等效關(guān)系（阿侖烏斯方程和拉爾森一邁勒方程），即是由高溫時(shí)管道強(qiáng)度（壽命），預(yù)測較低溫度時(shí)的長期強(qiáng)度（壽命）。
   當(dāng)前國際上對于塑料壓力管長期耐溫耐壓性能測定的方法是：ISO9080：2003《用外推法對熱塑性塑料管材長期靜壓強(qiáng)度的測定》，我國相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是GB／T18252一2000《塑料管道系統(tǒng)用外推法對熱塑性塑料管材長期靜壓強(qiáng)度的測定》。因此，在這里我們參照上述標(biāo)準(zhǔn)，對“大來”牌燃?xì)廛浌苓M(jìn)行壽命預(yù)測。
   1.試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定: 借鑒PE燃?xì)夤懿氖褂脡勖耐扑惴椒?按照高分子管道長期強(qiáng)度(壽命)的預(yù)測原理,應(yīng)用國際公認(rèn)的時(shí)一溫等效關(guān)系(阿侖尼烏斯方程和拉爾森一邁勒方程).
①.Te－外推時(shí)間極限.高溫較短時(shí)間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)向低溫長時(shí)間方向外推允許達(dá)到的時(shí)間極限.
②.ke－外推時(shí)間因子.由溫度差和材料類型決定,與高溫實(shí)驗(yàn)所得較短時(shí)間破壞時(shí)相乘得到低溫下外推時(shí)間極限的因子.對以聚氯乙烯為基礎(chǔ)的改性材料Ke值見下表3.

③．設(shè)定試驗(yàn)溫度原則:以聚氯乙烯為基的改性材料,其高試驗(yàn)溫度為其維卡軟化點(diǎn)15℃以下,這里設(shè)定Tt＝50℃,壓力為實(shí)際使用壓力的4倍。
④．外推時(shí)間的溫度確定為T＝25℃（平均溫度）。
2.試驗(yàn)步驟：
①．從合格成品中選定10根1米的燃?xì)廛浌茏髟嚇?。在燃?xì)廛浌芤欢私由?-0.6的壓力表，另一端接截止閥。
②．上述試驗(yàn)管編號分別為1-10號，其中5號為原始樣，不作老化試驗(yàn)，僅作性能對比測定。其余9根分別充入水壓2公斤。
③．把9根試驗(yàn)管全部放入401A的老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，老化箱溫度確定為50℃。
④．燃?xì)廛浌芾匣囼?yàn)中，保持溫度和水壓恒定，每天記錄，連續(xù)試驗(yàn)時(shí)間隨機(jī)確定如下表4.

3.試驗(yàn)結(jié)果分析：
①。在50℃溫度和2公斤水壓下，連續(xù)試驗(yàn)37天--58天的加速老化試驗(yàn)，結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)管洩漏、壓力損失、管子發(fā)硬等現(xiàn)象。由此證明，還遠(yuǎn)未達(dá)到老化期限。
②。對老化試驗(yàn)滿37天的五根管試驗(yàn)管，進(jìn)行了氣密性測試和內(nèi)管拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率測試，結(jié)果見下表5.

37天加速老化試驗(yàn)后性能測試                  表5

由此可見,1、4、6、8、9號管經(jīng)過了37天的加速外推壽命的老化試驗(yàn)，都未損壞，若按此進(jìn)行計(jì)算:  △T=設(shè)定試驗(yàn)溫度—外推時(shí)間的溫度=50-25=25℃， 查Ke表相對應(yīng)值為50，因?yàn)?7天僅為一年的十分之一，所以50×0.1=5(年).說明,經(jīng)推算5年內(nèi)遠(yuǎn)未老化.換言之該燃?xì)廛浌艿耐扑銐勖僭?年以上.
③.對老化試驗(yàn)滿44天的燃?xì)廛浌?同樣進(jìn)行了氣密性測試和拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率試驗(yàn),結(jié)果見表6    

由表6和表7可見，燃?xì)廛浌芙?jīng)過44天、51天、58天加速老化試驗(yàn)后，都未損壞。按外推試驗(yàn)方法計(jì)算，44天為六分之一年、51天為七分之一年、58天為八分之一年，所以它們的外推應(yīng)遠(yuǎn)大于6年、7年、8年。
⑤。為了進(jìn)一步了解燃?xì)廛浌芙?jīng)過加速老化試驗(yàn)后，在耐洗滌劑性、耐高溫食用油性、耐食用油性、耐食用醋性、耐皂液性等方面性能變化情況，進(jìn)行了系列試驗(yàn)，方法參見公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/320206QQIF01-2012。詳見表8。測試數(shù)據(jù)顯示,都在標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍.

（三）．結(jié)論
1.通過對無錫、常州兩市“大來”牌燃?xì)廛浌軐?shí)際應(yīng)用五年以上的112用戶，進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用情況調(diào)査，反映運(yùn)行中氣密性好、能防老鼠咬、安裝方便、用戶滿意。并隨機(jī)抽取24戶更換新管，對換下的老管進(jìn)行性能測試，所得測試數(shù)據(jù)，反映常可繼續(xù)使用，還遠(yuǎn)未到老化終點(diǎn)。長的已有11年之久。
2.通過對“大來”牌燃?xì)廛浌茉囉猛馔品▽崴苄运芰瞎懿拈L期靜壓液壓強(qiáng)度的測定，數(shù)據(jù)顯示模擬五年到八年，尚未老化，還能繼續(xù)使用。
3.由此可知，生產(chǎn)單位提出的五年保質(zhì)期是合理的、可行的、有科學(xué)依據(jù)的。

參考文獻(xiàn)

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3.2010年7月《燃?xì)庑畔⒏邸分貞c大學(xué)化工學(xué)院  何立  文  PE燃?xì)夤懿?0年使用壽命可信嗎？
4.GB50494--2009  城鎮(zhèn)燃?xì)饧夹g(shù)規(guī)范.
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*錢維均  教授級高工，江蘇省有突出貢獻(xiàn)中青年專家，享受國務(wù)院特殊津貼。