塑料管道在采暖系統(tǒng)中的使用

于燕玲 ，古立毅 ，趙卓 ，宗杰

（1.天津天樂(lè)國(guó)際工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司，天津 300202；

2.恩宜琺瑪（天津）工程有限公司，天津 300100）

一、前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及節(jié)約能源意識(shí)的增強(qiáng)，塑料管道在在各個(gè)領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)塑料管道專業(yè)委員一位官員介紹稱，“125”期間，塑料管道生產(chǎn)量增長(zhǎng)速度將保持在百分之十左右，保守估計(jì)，到2015年，全國(guó)塑料管道生產(chǎn)量將接近1200萬(wàn)t，塑料管道在全國(guó)各類管道中市場(chǎng)占有率將超過(guò)60%。

塑料管道在采暖系統(tǒng)中也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，隨著“以塑代鋼”的推廣，使塑料管道的優(yōu)越性在采暖系統(tǒng)中得以充分體現(xiàn)。與傳統(tǒng)的金屬管道（鋼、不銹鋼、鐵）相比，塑料采暖管具有重量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、易安裝維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)、性能與價(jià)格比合理、美觀，而且由于內(nèi)表面光滑，大大減少了輸送熱媒時(shí)的能耗。

二、塑料管道在采暖系統(tǒng)中的使用

隨著新建居民區(qū)分戶熱計(jì)量的要求，以及居室美觀等要求，目前采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，每一戶都單獨(dú)布置成一個(gè)環(huán)路，供回水立管一般布置在樓梯間的管道井中，由于水平系統(tǒng)的管道過(guò)門處理比較困難，因此常將管道預(yù)埋于地板內(nèi)。越來(lái)越多的預(yù)埋管道采用塑料管道，因?yàn)樗朔虽摴艿囊赘g、連接處滲漏、施工復(fù)雜等不利情況，選用適當(dāng)?shù)乃芰瞎艿?，在供回水溫?5/70℃的條件下，其壽命可達(dá)30～50年。塑料管道可根據(jù)施工的需要彎曲成型，一般地下埋管不能有接頭；并且由于塑料管內(nèi)壁光滑，在相同的輸水能力狀況下，管徑比較小，可降低建筑成本，減小樓板層厚度；同時(shí)，PP-R、PP-B管道可以二次熔焊，因此施工快捷方便。由于地下埋管中沒(méi)有接頭（使用一根管），減少了維修的工作量。

采暖系統(tǒng)可劃分為常規(guī)采暖和低溫地板輻射采暖。常規(guī)采暖采用以對(duì)流散熱為主的散熱器，供回水溫度一般為95/70℃，地板輻射采暖的供水溫度一般不高于60℃，供回水平均溫度為40～50℃。因此塑料管道可根據(jù)各自不同的正常工作溫度、最高工作溫度、故障溫度劃分為5個(gè)級(jí)別，見下表。

三、用于采暖系統(tǒng)的塑料管道種類及特性

1．塑料管道的種類

目前塑料管道的種類很多，但從塑料管的軟化溫度、熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度等方面考慮，適用于常規(guī)采暖和地板輻射采暖系統(tǒng)的塑料管道主要有下列5種：

（1）交聯(lián)鋁塑復(fù)合管(XPAP）

交聯(lián)鋁塑復(fù)合管的內(nèi)層和外層均為密度大于0.94g/cm2的聚乙烯或聚乙烯聚合物，中間為增強(qiáng)鋁管,每層中間用熱熔膠緊密粘合形成一體的管道；用做常規(guī)采暖的加熱管時(shí)，為滿足輸送95/70℃的高溫水，管內(nèi)、外層均應(yīng)為交聯(lián)聚乙烯。

（2）交聯(lián)聚乙烯管（PE-X）

以密度大于0.94g/cm2的聚乙烯或聚乙烯聚合物，添加適量的助劑，通過(guò)化學(xué)的或物理的方法，使其線形的大分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的大分子結(jié)構(gòu)，由此種材料制成的管道。

（3）聚丁烯管（PB）

由聚丁烯-1樹脂添加適量的助劑，經(jīng)擠壓成型的熱塑性管道。

（4）無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管（PP-R）

以丙烯和適量乙烯的無(wú)規(guī)共聚物，添加適量的助劑，經(jīng)擠壓成型的熱塑性管道。

（5）嵌段共聚聚丙烯管(PP-B）

嵌段共聚聚丙烯管為Ⅱ型聚丙烯管,其柔韌性不如PP-R，但是其耐低溫沖擊的能力卻比PP-R強(qiáng)，因此PP-B管比較適合在北方使用，一般室外溫度達(dá)到0℃時(shí)，管道也不會(huì)脆裂。PP-B管比PP-R管便宜，當(dāng)熱媒溫度不超過(guò)60℃，系統(tǒng)壓力小于0.6Mpa時(shí)，可以采用PP-B管。

2．塑料管道特性

四、不同塑料管道在工程應(yīng)用中的對(duì)比分析

鋁塑復(fù)合管按照塑料層PE是否交聯(lián)，可分為普通鋁塑復(fù)合管（適用于冷水）和交聯(lián)鋁塑復(fù)合管XPAP（用于常規(guī)采暖）；在常規(guī)采暖中，XPAP得到廣泛使用，這是由于與其它塑料管道相比，其耐壓能力高；工作溫度高；使用壽命長(zhǎng)；阻氣性能好，氧氣滲透率幾乎為零，避免或減少了塑料管道的降解作用，所以在塑料管道明裝時(shí)大量采用XPAP。在安裝時(shí)，XPAP管道還具有易彎曲、不反彈的特點(diǎn)。但其價(jià)格較PE-X、PP-R等管道高；由于XPAP和PE-X均不能二次熔焊，故一般采用機(jī)械卡式連接。此種接頭在熱脹冷縮時(shí)易產(chǎn)生拉拔作用，常會(huì)引起滲漏。

純PE管經(jīng)過(guò)交聯(lián)得到PE-X管,有三種交聯(lián)方式：輻射交聯(lián)、過(guò)氧化物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)（最常用）。PE-X的線性膨脹系數(shù)為鍍鋅鋼管的好幾倍，安裝時(shí)應(yīng)留有伸縮空間，必要時(shí)使用膨脹伸縮節(jié)補(bǔ)償；若供水溫度過(guò)高，不僅塑料管道加劇老化，而且管道環(huán)向膨脹可能對(duì)地板結(jié)構(gòu)造成破壞；與其它塑料管道相比，它被更廣泛應(yīng)用于低溫地板輻射采暖工程中。

聚丙烯管道中的PP-R、PP-B同PE-X的特性相似，能進(jìn)行低溫?zé)崴妮斔?，其加工比PE-X容易；且PP-R可用來(lái)制造管徑大于110m m的管道，這是PP-X與XPAP都難以做到的，其剛性比PE-X和XPAP都強(qiáng)。PP-R和PP-B最大的特點(diǎn)是連接管件或管段時(shí)，可采用熱熔焊接，在水溫不超過(guò)60℃，壓力1Mpa的情況下，其使用壽命可達(dá)50年。

聚丁烯P B管道具有獨(dú)特的抗蠕變性能，這為管道提供了額外的安全系數(shù)，它在化學(xué)性質(zhì)上不活潑，能抗細(xì)菌、藻類、霉菌等，因此，可做地下埋管使用，其許用應(yīng)力為8Mpa，使用范圍為95℃以下。

五、綜述

綜上所述，塑料管道在采暖系統(tǒng)中的應(yīng)用促進(jìn)了采暖事業(yè)的發(fā)展，塑料管逐步替代金屬管道也是科技發(fā)展的必然結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際的塑料管道市場(chǎng)巨大，但相比歐美等國(guó)家，在標(biāo)準(zhǔn)體系的完善、施工安裝的規(guī)范化、第三方實(shí)驗(yàn)室監(jiān)管的方面，尚有不小的差距。我國(guó)塑料管道在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用還處于起步階段，具體的專業(yè)產(chǎn)品規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)尚不完備，各廠家產(chǎn)品質(zhì)量良莠不一；而且部分設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理人員對(duì)塑料管道的特性尚缺乏了解。因此，應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)塑料管道的研究開發(fā)和相關(guān)規(guī)范的制訂工作，同時(shí)加大交流和宣傳力度，使塑料管道在采暖系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

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