在使用中pvc管材發生脆性破壞的主要原因

在使用中pvc管材發生脆性破壞的主要原因

1、劃痕的影響：安裝、運輸過程中，對PVC-U管材表面造成了劃痕、磕碰等損傷。根據脆性破壞的裂縫理論，這些劃痕會使應力集中于劃痕處，而遠高于管材受到的平均應力，當此應力達到并超過某一臨界值時，裂縫會發生擴展，由于PVC-U為脆性材料，裂縫擴展速度很快，pvc給水管造成脆性破壞。

2、氣錘的影響：PVC-U管材使用時，未能排凈管路內空氣或排氣閥設置不當，管路內存在氣體時，易使管路內產生氣囊，管道中的氣囊雖然不能直接造成水錘，但可借助水錘造成危害。在正常情況下，管道中的水流可近似地看成是恒定流（壓力、流速、溫度不變）。

在這種狀態下，水中的氣體要逐漸地析出，形成大小不等的氣泡上升到管壁，氣泡按水流流速向前運動。在上坡段，由于浮力的作用，氣泡流速可能大于水流速。因管壁有一定粗糙度，各氣泡運動方向相同，很難聚集成大氣泡。小氣泡沿管壁一定寬度向前流動，經過高點排氣閥時，排氣管直徑內的氣泡有條件排出，而其他氣泡靠水流的推力向下游流去。

由于管壁處的紊流和流速和切線特性，使一些經過排氣管的小氣泡越過排氣孔也向下游流去。越過排氣閥的氣泡順坡而行，運動方向與氣泡所受浮力的分力方向相反，這個浮力合力產生的阻力，必然使氣泡運動的速度減慢，后序氣泡容易撞擊前面氣泡而全成大氣泡。氣囊能引起爆管，是由于快速開關閥門或水泵起停，pvc給水管使管道出現了大的壓力增值，氣體的可壓縮特性，使應力集中到氣囊產生高壓而爆管。

3、水錘的影響：水擊是指壓力瞬變過程，是管路中不穩定流動所引起的一種特殊的重要現象。當由于某種原因引起管路中流速突然變化時，例如開關閥門過快，突然斷電停泵，都會引起管內壓力突然變化，造成水擊。水擊又稱水錘。通常，在給水管道系統中，由于下列原因造成水錘：

（1）水泵的關閉。（2）給水管道系統壓力過高，閥門、龍頭突然關閉。發生水錘現象的物理原因，主要是由于液體具有慣性和壓縮性。當水擊壓力足夠大時，會使PVC-U管材發生脆性破壞，即使管材不發生破壞，當水擊反復發生時，特別是頻率較高時，在管內產生一個較大的內壓力同時，pvc給水管對管子也施加了疲勞載荷。