地板輻射供暖與熱水供暖管材選材

1、地板輻射供暖與熱水供暖管材選材    摘要：    關(guān)鍵詞： 地板輻射供暖(以下簡(jiǎn)稱地暖)作為一種先進(jìn)的采暖方式,已經(jīng)走入中國的百姓家庭。由于它和我們傳統(tǒng)的散熱器不同,在選擇材料和施工,以及維護(hù)方面又有很大的差別，因此，2004年建設(shè)部發(fā)布了地板供熱技術(shù)規(guī)程JGJ142-2004作為地暖工程的第一部系統(tǒng)規(guī)范。它在形成的過程中是很嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)的，是經(jīng)過許多專家學(xué)者和技術(shù)人員反復(fù)的研究、論證，在總結(jié)和采納了大量的資料和科研成果基礎(chǔ)上，又根據(jù)近年來我國地暖施工中遇到的問題，加以系統(tǒng)的提煉和歸納而產(chǎn)生的。因此，對(duì)我們地暖設(shè)計(jì)

2、與施工具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性和可操作性。但由于我國地域廣闊，地區(qū)平均溫度差異很大，所以無論是在設(shè)計(jì)與施工的過程中，還是在應(yīng)根據(jù)地理情況的不同有一些變化。同時(shí)，由于近幾年來，新型建筑材料不斷地出現(xiàn)，給我們的選擇材料的空間越來越大。如何正確和合理的使用是一個(gè)比較重要的課題。在以下的文章我就這個(gè)問題為大家提供一點(diǎn)參考意見。一、建筑內(nèi)冷熱水用塑料管道系統(tǒng)常用種類1、交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管道系統(tǒng)。交聯(lián)聚乙烯是通過化學(xué)方法或物理方法將聚乙烯分子的平面鏈狀結(jié)構(gòu)改變?yōu)槠矫婧腿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能。PE-X管主要用于建筑內(nèi)冷熱水供應(yīng)和地面輻射采暖。2、聚丙烯管道系統(tǒng)。聚丙烯管按照其分子結(jié)構(gòu)不同分為均聚

3、聚丙烯（PP-H）管、嵌段共聚聚丙烯（PP-B）管和無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）管。3、耐熱聚乙烯（PE-RT）管道系統(tǒng)。耐熱聚乙烯（PE-RT）是由聚乙烯經(jīng)過改性而形成的一種新型材料，它除具有聚乙烯的特性外，還具有良好的耐溫性能。4、聚丁烯（PB）管道系統(tǒng)。聚丁烯（PB）管具有較好的抗蠕變性能和化學(xué)穩(wěn)定性，工作溫度可在-2095之間。二、重點(diǎn)產(chǎn)品介紹交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管材交聯(lián)聚乙烯的介紹PE-X是PE材料的改性，即將PE原有的線性分子鏈，通過枝接形成枝形分子鏈（交聯(lián)），而提高了材料的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性能。在改性前（交聯(lián)前），PE是屬于可熔可溶的材料，而改性后變?yōu)椴豢扇鄄豢扇艿牟牧希ìF(xiàn)

4、在所知的所有溶劑都無法將PE-X溶解）。PE的使用溫度50，而改性后，PE-X的使用的溫度為95，同時(shí)，（許用應(yīng)力）也大幅度提高。是目前在世界地暖行業(yè)占主導(dǎo)地位的水暖管材。交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管材按照其交聯(lián)方式的不同可分為以下四類：I.過氧化物交聯(lián)（PE-Xa）管II.硅烷交聯(lián)（PE-Xb）管III.輻射交聯(lián)（PE-Xc）管IV.偶氮交聯(lián)（PE-Xd）管幾種交聯(lián)管材的區(qū)別在生產(chǎn)工藝方面的區(qū)別i輻射交聯(lián)：輻射交聯(lián)方式通常是用電子射線或鈷60-射線交聯(lián)方法，聚乙烯通過傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)成管材，然后通過電子加速器發(fā)出電子射線或鈷60-射線照射聚乙烯管，激發(fā)聚乙烯分子鏈發(fā)生改變，產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，生產(chǎn)出交聯(lián)

5、聚乙烯管。ii偶氮交聯(lián)：偶氮交聯(lián)是將偶氮化合物混入聚乙烯中，并在低于偶氮化合物分解溫度(250左右)析出，并通過高溫鹽?。ㄍǔ镃aCl2）使偶氮化合物分解成自由基，引發(fā)聚乙烯交聯(lián)， iii過氧化物交聯(lián)：過氧化物交聯(lián)是將過氧化物（粉狀）混入粉狀的較高分子量的高密度聚乙烯中，在柱式活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的作用下，過氧化物分解為活性自由基，引發(fā)聚乙烯高分子鏈枝接而發(fā)生交聯(lián)。iv硅烷交聯(lián)（PE-Xb）管是在聚乙烯原料中加入催化劑（硅烷、過氧化物）、抗氧劑，在擠出機(jī)擠出過程中進(jìn)行交聯(lián)，生產(chǎn)出交聯(lián)聚乙烯管；產(chǎn)品本質(zhì)上的不同在PE-Xa管材的分子結(jié)構(gòu)中，分子排列呈現(xiàn)的是平面網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，韌性較好，剛性相對(duì)差一些；P

6、E-Xb管材的分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)立體枝接結(jié)構(gòu)，剛性較強(qiáng)，耐壓性能優(yōu)異。應(yīng)用領(lǐng)域由于交聯(lián)聚乙烯管材優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性能和安裝簡(jiǎn)便性，其應(yīng)用范圍是極其廣闊的，可應(yīng)用于以下領(lǐng)域：1、建筑工程或市政工程中的冷熱水管、飲用水管；2、地面采暖系統(tǒng)用管或常規(guī)的取暖系統(tǒng)用管；3、食品工業(yè)中牛奶、飲料，酒類等的輸送管道；4、制冷系統(tǒng)管道；5、水處理系統(tǒng)管道；6、純水系統(tǒng)管道；7、地埋式煤氣管道；8、石油、化工行業(yè)流體輸送管道；其他相關(guān)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域用管。PB管材的介紹原料世界上生產(chǎn)PB管材企業(yè)所使用的原料大部分都是德國BASELL公司所生產(chǎn)的PB原料，它是由聚丁烯塑料C4H8單體聚合而成的一種熱塑性塑料。PB樹脂是

7、由丁烯-1（BUTENE-1）合成的高分子綜合體，是具有特殊密度（0.9396g/cm3）結(jié)晶體，是具有柔軟性的異性質(zhì)體，屬于有機(jī)化工材料類的高科技產(chǎn)品。原料及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中無任何添加劑，是無毒、無味、性能穩(wěn)定的高分子聚合物。生產(chǎn)設(shè)備世界上通常使用比較精密的進(jìn)口管材生產(chǎn)線生產(chǎn)PB管材。它具備有精密的計(jì)量裝置、精確的溫控裝置和穩(wěn)定的電腦控制程序，保證生產(chǎn)的管材能夠持續(xù)穩(wěn)定的連續(xù)擠出，保證管材平穩(wěn)生產(chǎn)。PB管材的特點(diǎn)PB管材是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的自來水管、熱水和暖氣用管，具有耐寒、耐熱、耐壓、不生銹、不腐蝕、不結(jié)垢、壽命長（可達(dá)50-100年），且有能長期耐老化特點(diǎn)，是作為加熱盤管的理想材料。有&q

8、uot;"塑料中的黃金""的美譽(yù)。PB管材應(yīng)用領(lǐng)域由于聚丁烯管優(yōu)秀的管材性能，使其能在多種采暖形式上運(yùn)用， 其運(yùn)用建筑主要包括以下方面：住宅、別墅、餐廳、辦公樓、商場(chǎng)、室內(nèi)車站、車庫室外車站、停車場(chǎng)地面、道路地面、戶外運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、競(jìng)技場(chǎng)地面加熱融雪。魚池、游泳池加熱及地板采暖。室內(nèi)滑冰場(chǎng)等。PE-RT管材的介紹PE-RT原料必須使用專門為冷熱水用管材而設(shè)計(jì)的一種中密度（乙烯-1-辛烯）共聚物，應(yīng)滿足ISO CD24033中的要求。通常世界上使用的PE-RT原料為美國陶氏公司和韓國SK公司出品。PE-RT工藝質(zhì)量控制參照建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T175-2002控制產(chǎn)品質(zhì)量

9、實(shí)行在線時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室出廠檢驗(yàn)雙重控制。PE-RT管材的特點(diǎn)a、無需交聯(lián)，生產(chǎn)易于控制；b、能回收，利于環(huán)保；c、可以焊接；d、衛(wèi)生，無毒無味；e、柔韌性較好；f、可熔焊。應(yīng)用領(lǐng)域PE-RT管材憑借優(yōu)異的加工性能、衛(wèi)生性能及安裝靈活等特點(diǎn)，在以下幾方面得到廣泛的應(yīng)用：A地板、墻壁、屋頂及公路用采暖管；B飲用水管三、其它管材的介紹1、聚丙烯（PP-B、PP-H、PP-R）管道系統(tǒng)PPH管是由     PPH原料經(jīng)擠出成型工藝生產(chǎn)的管材。PP-H原料是由丙烯一種單體聚合而成的均聚物，PPH管材的使用溫度為100，因此它主要應(yīng)用于一般工業(yè)管道和使用要求不高的

10、建筑給水（冷水）管。PP-B管是由PP-B原料經(jīng)擠出成型工藝生產(chǎn)的管材。PP-B原料是由丙烯單體和乙烯單體共聚而成，乙烯單體有規(guī)則的交替排列在分子鏈中，PP-B管材適用主要應(yīng)用于的建筑給水（冷水）和低溫低壓熱水輸送管。PP-R管是由PP-R原料經(jīng)擠出成型工藝生產(chǎn)的管材。PP-R原料是由丙烯單體和乙烯單體共聚而成，乙烯單體無規(guī)則的排列在分子鏈中，PP-R管材適用溫度為，具有良好的耐溫性，但在主要應(yīng)用于建筑給水（冷熱水）和采暖輸送管道。但PP-R管材具有裂痕記憶性，在施工或是生產(chǎn)過程中在管壁上的劃痕將在以后使用的過程中出現(xiàn)承壓不夠而漏水的隱患。2、氯化聚乙烯（CPVC）管道系統(tǒng)氯化聚乙烯（CPVC

11、）管道系統(tǒng)。氯化聚乙烯（CPVC）管是由過氯乙烯樹脂加工而得到的一種耐熱性好的塑料管。氯化聚乙烯（CPVC）管具有較好的耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕的性能，國外多用作熱水管，廢液管和污水管，國內(nèi)多用于電力電纜護(hù)套管。3、鋁塑復(fù)合管（冷、熱水）鋁塑復(fù)合管（PAP）是通過擠出成型工藝而生產(chǎn)制造的新型復(fù)合管材。鋁塑復(fù)合管由聚乙烯（或交聯(lián)聚乙烯）層膠粘劑層鋁層膠粘劑層聚乙烯（或交聯(lián)聚乙烯）層，五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。鋁塑復(fù)合管根據(jù)中間鋁層焊接的方式不同，分為搭接鋁塑復(fù)合管和對(duì)接鋁塑復(fù)合管。鋁塑復(fù)合管可廣泛應(yīng)用于建筑室內(nèi)冷熱水供應(yīng)和采暖管道。用于熱水管道的鋁塑復(fù)合管內(nèi)外塑料部分應(yīng)均為交聯(lián)聚乙烯。4、鋼塑復(fù)合管鋼塑復(fù)合

12、管（SP）根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為內(nèi)外涂塑復(fù)合管、擠出成型鋼塑復(fù)合管和內(nèi)襯鋼塑復(fù)合管三大類。鋼管內(nèi)外涂塑復(fù)合管主要用于建筑給水及燃?xì)廨斔?。擠出成型鋼塑復(fù)合管通過擠出成型工藝生產(chǎn)，內(nèi)外層聚乙烯通過網(wǎng)孔連成一體，擠出成型內(nèi)外防腐鋼塑復(fù)合管，具有鋼管和塑料管的雙重特性，可應(yīng)用于輸油、輸氣和輸水工程。內(nèi)襯鋼塑復(fù)合管為兩層結(jié)構(gòu)管，一種方法是通過將塑料管（外徑與鋼管內(nèi)徑相當(dāng)）插入鋼管中，冷拔鋼管使其縮徑，達(dá)到塑料管與鋼管復(fù)合在一起；另一種方法是將外徑略大于鋼管內(nèi)徑塑料管，通過加熱拉伸縮徑或擠壓縮徑，插入鋼管中，利用塑料管的記憶性，回彈恢復(fù)，使塑料管與鋼管復(fù)合在一起。內(nèi)襯鋼塑復(fù)合管一般用于建筑冷水輸送和工業(yè)流

13、體輸送管道。四、綜合分析1、幾種常用管材的比較幾種常用管材的物理性能和連接方式詳見下表：幾種管材的物理機(jī)械性能對(duì)比項(xiàng)目單位PE-XPP-RPE-RTPB密度g/m30.940.90.930.94維卡軟化點(diǎn)123135122113導(dǎo)熱系數(shù)W/m·k0.40.240.40.22熱膨脹系數(shù)10-4/K1.81.51.951.3拉伸屈服強(qiáng)度MPa162416.517拉伸斷裂強(qiáng)度MPa20193433斷裂伸長率%>500> 500>500>600可焊接不能能能能連接方式機(jī)械焊接焊接焊接、機(jī)械2、地域不同管材使用的差異由于我國地域遼闊，緯度的差異造成氣候溫度上的不同，因此在管材工程的設(shè)計(jì)和施工以及選用管材方面的也應(yīng)仔細(xì)考慮。在北方，冬季溫度較低，很難適應(yīng)低溫環(huán)境的PP-B、PP-H、PP-R等管材不適合使用，而需要使用對(duì)耐候性較好的PE-X、PB和PE-RT等管材作為給水管、地板輻射采暖及散熱器連接用管的首選；相反地，在南方的冬季就不存在這種現(xiàn)象，選擇范圍相應(yīng)大些。各種管材的特性不同、在不同的使用條件下會(huì)產(chǎn)生不盡相同的效果。另外，經(jīng)濟(jì)成本的考慮也是一個(gè)非常重要的因素，在滿足使用要求的條件下