塑料管道在采暖系統中的使用

于燕玲 ，古立毅 ，趙卓 ，宗杰

（1.天津天樂國際工程咨詢設計有限公司，天津 300202；

2.恩宜琺瑪（天津）工程有限公司，天津 300100）

一、前言

隨著科學技術的發展以及節約能源意識的增強，塑料管道在在各個領域得到了長足的發展。中國塑料加工工業協會塑料管道專業委員一位官員介紹稱，“125”期間，塑料管道生產量增長速度將保持在百分之十左右，保守估計，到2015年，全國塑料管道生產量將接近1200萬t，塑料管道在全國各類管道中市場占有率將超過60%。

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

二、塑料管道在采暖系統中的使用

隨著新建居民區分戶熱計量的要求，以及居室美觀等要求，目前采暖系統設計時，每一戶都單獨布置成一個環路，供回水立管一般布置在樓梯間的管道井中，由于水平系統的管道過門處理比較困難，因此常將管道預埋于地板內。越來越多的預埋管道采用塑料管道，因為它克服了鋼管的易腐蝕、連接處滲漏、施工復雜等不利情況，選用適當的塑料管道，在供回水溫度95/70℃的條件下，其壽命可達30～50年。塑料管道可根據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，PP-R、PP-B管道可以二次熔焊，因此施工快捷方便。由于地下埋管中沒有接頭（使用一根管），減少了維修的工作量。

采暖系統可劃分為常規采暖和低溫地板輻射采暖。常規采暖采用以對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個級別，見下表。

三、用于采暖系統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、熱穩定性和強度等方面考慮，適用于常規采暖和地板輻射采暖系統的塑料管道主要有下列5種：

（1）交聯鋁塑復合管(XPAP）

交聯鋁塑復合管的內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；用做常規采暖的加熱管時，為滿足輸送95/70℃的高溫水，管內、外層均應為交聯聚乙烯。

（2）交聯聚乙烯管（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，通過化學的或物理的方法，使其線形的大分子交聯成三維網狀的大分子結構，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，經擠壓成型的熱塑性管道。

（4）無規共聚聚丙烯管（PP-R）

以丙烯和適量乙烯的無規共聚物，添加適量的助劑，經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，因此PP-B管比較適合在北方使用，一般室外溫度達到0℃時，管道也不會脆裂。PP-B管比PP-R管便宜，當熱媒溫度不超過60℃，系統壓力小于0.6Mpa時，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用中的對比分析

鋁塑復合管按照塑料層PE是否交聯，可分為普通鋁塑復合管（適用于冷水）和交聯鋁塑復合管XPAP（用于常規采暖）；在常規采暖中，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；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大量采用XPAP。在安裝時，XPAP管道還具有易彎曲、不反彈的特點。但其價格較PE-X、PP-R等管道高；由于XPAP和PE-X均不能二次熔焊，故一般采用機械卡式連接。此種接頭在熱脹冷縮時易產生拉拔作用，常會引起滲漏。

純PE管經過交聯得到PE-X管,有三種交聯方式：輻射交聯、過氧化物交聯、硅烷交聯（最常用）。PE-X的線性膨脹系數為鍍鋅鋼管的好幾倍，安裝時應留有伸縮空間，必要時使用膨脹伸縮節補償；若供水溫度過高，不僅塑料管道加劇老化，而且管道環向膨脹可能對地板結構造成破壞；與其它塑料管道相比，它被更廣泛應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，能進行低溫熱水的輸送，其加工比PE-X容易；且PP-R可用來制造管徑大于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。PP-R和PP-B最大的特點是連接管件或管段時，可采用熱熔焊接，在水溫不超過60℃，壓力1Mpa的情況下，其使用壽命可達50年。

聚丁烯P B管道具有獨特的抗蠕變性能，這為管道提供了額外的安全系數，它在化學性質上不活潑，能抗細菌、藻類、霉菌等，因此，可做地下埋管使用，其許用應力為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中的應用促進了采暖事業的發展，塑料管逐步替代金屬管道也是科技發展的必然結果。目前國內和國際的塑料管道市場巨大，但相比歐美等國家，在標準體系的完善、施工安裝的規范化、第三方實驗室監管的方面，尚有不小的差距。我國塑料管道在供熱系統中的應用還處于起步階段，具體的專業產品規范和標準尚不完備，各廠家產品質量良莠不一；而且部分設計、施工和運行管理人員對塑料管道的特性尚缺乏了解。因此，應加強有關塑料管道的研究開發和相關規范的制訂工作，同時加大交流和宣傳力度，使塑料管道在采暖系統中發揮更大的作用。

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低溫熱水地板輻射采暖應用技術規程 .DBJ/T01-49-2000(北京市標準）

天津市集中供熱住宅計量供熱設計規程（DB 29-26-2008）

孫默君.三型聚丙烯管(PP-R管）.化學建材.1999.9