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關(guān)于采暖用PEX、PE-RT和PB等管材性能比較的探討

 

    中國塑料管道專家委員成員   于東明

    歐洲是地暖的發(fā)源地，也是絕大多數(shù)塑料管材的誕生地，他們對地暖和塑料管材所積累的經(jīng)驗和教訓(xùn)，對我們的國家都是十分重要的參考依據(jù)，根據(jù)KWD公布的數(shù)字為，2005年歐洲地暖市場上PEX管市場占有率約為52.2%名列第一，第二位是PERT管，市場占有率約為25%第三位是M/P管（僅指鋁塑復(fù)合管）約占11%-14%，PB管僅為3.9%左右名列第四，還少量使用銅管，而PPR管僅在瑞士少量使用，占歐洲地暖市場的1.7%左右，已接近退出市場。

  亞洲的日本僅使用PEX管（含PE-XA和PE-XB），而韓國幾乎100%使用PE-XA管。

      PB管是所有這些管材中最嬌氣的，抗劃痕能力極差，但搬運和安裝又很難避免被劃傷，一旦被劃傷這就會為工程留下隱患。北京某工程10萬多平米，采用PB管，出現(xiàn)了1000多個滲漏點；某別墅采用PB管做地暖17個回路，做墊層時破壞了4個回路，而試水壓時水未吹凈冬天未供暖又凍裂了5個回路。美國上世界末曾發(fā)生過轟動一時的PB管泄漏事件，17萬人上訴，索賠額7.5億美元，但結(jié)案時賠償額高達9.5億美元，美政府為了平息這一事件花費高達近20億美元，目前PB管在美國市場上已經(jīng)絕跡。目前，我國使用地暖管材方面，PB管應(yīng)用的也很少，但在北京卻有相當?shù)氖袌?，這與北京的特殊地理位置、文化背景和消費理念有很大關(guān)系，有時價格高低并不能代表質(zhì)量好壞、性能的優(yōu)劣，因此我們采用PB管時一定要謹慎又謹慎。

      PERT管目前世界上僅有美國的DOW和韓國的SK兩公司制造這種原料，荷蘭把這兩個公司的原料制造的管材分為兩個級別，DOW原料接近于PEX；SK低于DOW，ISO也擬接受荷蘭的方案。目前，在國內(nèi)PERT管多采用韓國的SK原料，少數(shù)采用美國DOW原料，但值得關(guān)注的是許多小型企業(yè)即不用SK的原料也不用DOW的原料，而僅用普通的HDPE冒充PE-RT，或者是混合使用。東北某公司采用馬來西亞的原料制造PERT管，筆者通過DOW公司了解到馬來西亞并不能制造PE-RT樹脂，因此，選用PE-RT管材時，需選用信譽好的企業(yè)產(chǎn)品。
 

       幾種地暖管材的蠕變性能比較：

      從這四種曲線圖上，我們注意到如下幾點

A、斜率：不同的管材，其蠕變曲線的斜率是不一樣的。斜率小的，表明該管材抗蠕變能力強。隨著運行時間的延續(xù)，其強度只有微小變化。反之，曲線斜率大，其抗蠕變能力就弱。隨著時間的延續(xù)，其強度下降就比較快。這四種全塑管在70度時，從1小時到50年終止，其強度保持率分別為：PEX管83.9%；PB管為74.3%；PERT管為62%；PPR管為42.7%。
   
B、溫度與強度：不同的管材，其蠕變受溫度的影響也是不一樣的，熱媒溫度由20度提升到110度，經(jīng)過的時間都是8760小時，它們的強度的保持率分別為PEX管21%；PERT管17.4%；PB關(guān)16.7%；PPR管16.5%。

C、拐點：有的曲線上有拐點，有的曲線上則沒有拐點，有的拐點出現(xiàn)的比較早有的拐點出現(xiàn)的比較晚。拐點的產(chǎn)生與管材的原料樹脂的分子量、分子量分布和短支鏈的分支有關(guān)。有拐點的曲線，說明該種管材抵抗微小銀紋產(chǎn)生的呢公里比較弱。宏觀上，這種管材對表面的劃痕就比較敏感。耐應(yīng)力開裂性就都比較強。曲線上沒有拐點或有拐點但在拐點的左側(cè)，管材的破壞多為韌性破裂，管材在此階段運行，其安全性相對就差一些。
 
      拐點的產(chǎn)生，與時間和溫度都有關(guān)系，PB管蠕變曲線上的拐點，在10度20度時即已出現(xiàn)、PERT管在60度時出現(xiàn)、PPR管在70度時出現(xiàn)、PEX管則未出現(xiàn)。70度時，PB管曲線上的拐點產(chǎn)生在5000小時左右、PERT管產(chǎn)生在5000小時左右、PPR管產(chǎn)生在100000小時以后、PEX管在438000小時以前未出現(xiàn)。

D、強度：從四組蠕變曲線上可以看出，短期強度，如1小時、10小時、PPR管、PB管都比較高，而PEX管、PERT管比較低，但作為熱水地暖系統(tǒng)的管材短期性能并不具有實際意義，還應(yīng)看其長期性能，長期性能在較低溫度下和較高溫度下其表現(xiàn)又有較大差異，其中，      PB管在70度以下長期強度高于其他幾種管材，而在更高的溫度下，PEX管的強度高于其他幾種管材，PB管名列第二，PB管較高的強度或多或少的彌補了它的許多先天不足，所以在一般的評價中仍然認為它的綜合性能要優(yōu)于PP-R管，更優(yōu)于PP-B管，縱然如此，筆者認為，在選擇PB管時仍應(yīng)慎重，美國的PB管泄漏事件事故分析報告中指出“沒有按要求將管材敷設(shè)在墊有不含銳石的松沙土層的壕溝內(nèi)”，它的嬌氣程度是不言而喻的。