管道选择应注意项目

时间：2019-06-27

1、管系列选择
目前地暖工程中常用的为Ф20×1.9mm的PE-Xa管材和Ф20×2.0mm的PE-RT管材，需要注意的是虽然按照产品标准来看以上两种管材均是S5系列，但是按照标准中规定的使用条件Ф20×1.9mm的PE-Xa管材按照地板采暖的应对应级别4的设计压力是0.8MPa，Ф20×2.0mm的PE-RT管材按照地板采暖的应对应级别4的对应的设计压力是0.6MPa。Ф20×1.9mm的PE-Xa管材和Ф20×2.0mm的适用压力范围并不相同。另外在国家城镇建设行业标准CJ/T 205-2000建筑给水交联聚乙烯管材中S5系列的PE-Xa管材对应壁厚为2.0mm。
根据以上情况，笔者特别提醒，在工程应用中管材的壁厚变化和压力设计直接关系到地暖系统的安全可靠性，需要严格按照标准来慎重的选择使用管材。

2、管道的长期使用寿命评价
在地暖管材厂家宣传中，常常有人提到管材寿命为50年。因为地暖管材大规模应用是近十年的事，不可能直接采用管材做50年实验。那么，50年的寿命是怎样得出来的呢？地暖管材的50年寿命是根据其所用高分子材料的特性及相应的实验推导得出的。
塑料压力管材长期耐温耐压性能的国家标准是GB/T18252—2000《塑料管道系统 用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定》。它是管材寿命的评价方法。它的原理是在利用高温短时间作出的环应力与时间曲线的结果向低温和长时间寿命外推。
下面简要介绍实验原理及方法。根据选定的温度和应力对管材打压，记录管材破坏的时间与类型。改变应力得到另一数据。同一温度下，得到一组数据。同理，改变温度得到另一组数据，得到多组实验数据后，作图以lgσ为纵坐标，lgt为横坐标，定出各组温度和时间对应的破坏点。将同一温度下的数据运用统计学根据四参数模型进行线形回归，得到在此温度下的长期静液压强度σLTHS（LTHS=long time hydrostatic strength）。分别将不同温度的数据回归，得到不同温度的σLTHS。对聚烯烃类和氯乙烯类材料进行外推。高温实验得到的长时间tmax乘以ΔT（高温实验温度-将要打算外推的温度）得到低温外推时间极限Tmax。Tmax可以理解为我们将要得到的低温理论长工作时间。我们所说的50年的寿命即由此而来。对聚烯烃类塑料，如果在60度进行实验，实验时间达到一年以上， 那么在20度时外推，ΔT =60-20=40 对应的ke为50年，20度时外推时间极限tmax=1*50=50年。即20度时，使用寿命可以达到50年。
在实验中出现破坏点的时间即为管材的有效推算时间，破坏点又称拐点。根据原材料的测试数据可以看出，PE-Xa并不出现拐点，而PE-RT在60℃的测试曲线在15年后出现拐点，而60℃以下温度的测试则无拐点出现。说明PE-Xa管材的长期耐热耐压性能应该比PE-RT管材更好。目前已有石化企业在研究新型PE-RT材料，今年巴塞尔推出PE100级牌号为4731B的PE-RTⅡ型原料，已通过国际*检测部门的8760小时检测合格，关于二型PE-RT管材新标准目前我国正在讨论修改补充之中。

3、抗紫外线老化问题。
笔者在此提出一个以前很多人忽略的问题，即PE-Xa管材及PE-RT管材的抗光氧老化问题。多数业内人都知道PE-Xa及PE-RT管材使用的原料属于聚乙烯的一种。聚乙烯是由乙烯单体聚合而成，乙烯单体中含有不饱和化学键，分子链上有许多短支链，很容易引发自由基，存在不稳定性。虽然PE-Xa及PE-RT的材料经过改性，可以耐高温。但是在日光的紫外线照射下，PE-Xa及PE-RT管材中的不饱和键将趋于不稳定，分子链逐渐分解断裂。在经过一段时间的日光照射后，无论是PE-Xa还是PE-RT管材，其长期耐热稳定性能都会迅速降低，其使用寿命也大幅缩短。
笔者提醒有关生产单位及施工单位：无论是PE-Xa还是PE-RT管材，在存放和施工期间均不能在日光下长时间曝晒。另外PE-Xa、PE-RT管材如要用于明装输水，应添加抗紫外线老化剂或特殊处理，否则并不能保证长期使用。

4、运输施工注意事项
聚乙烯属于热塑性材料，PE-Xa、PE-RT管材均为柔性管，管材的外观质量成为能否长期使用的关键因素之一。如管道表层出现划伤、凹坑等缺陷，将直接影响其耐压性能。所以在管材运输中应避免磕碰及摔砸，以免造成管道受损；在施工中应注意避免交叉作业对管材造成破坏。据笔者了解的情况，在地暖工程泄漏事故中有较大比例原因就是管材受损并在损坏点破裂导致渗漏，其带来的经济损失往往很大，需要特别加以警惕。

5、关于连接方式
PE-Xa管材因为经过交联工艺，已具有热固性性能，高温下不溶不熔，所以一般情况只能通过机械方式进行连接。目前市场上有铜件、塑件、快速接头等多种方式用于PE-Xa管材的连接，其长期使用效果有差异。
目前有些PE-RT生产厂家对外宣传PE-RT的**优势是可以热熔连接，并在地暖工程中可以热熔连接正常使用。笔者认为此观点有误导消费者之嫌。PE-RT是可以通过热熔进行连接。但是在地暖施工中，一般情况采用的管道为Ф20×2.0mm或Ф20×2.3mm的薄壁管材，施工者采用的热熔机多为PPR**热熔机（温度已按照PPR的施工温度设定好），而PE-RT的热熔温度应比PPR低20℃左右，由于施工者多为手工操作，热熔时管材管件熔接部位并不均匀，其同心度有较大偏差，结果，热熔连接方式在熔接部位的强度**管材强度的优势不但不能发挥、在熔接部位形成薄弱点，耐压强度反而有可能降低。笔者的观点是，地暖施工中在PE-RT热熔部位不能封闭水泥层，如想通过管材热熔连接来降低材料成本更是会产生贪小利造成大损失的严重后果。

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