低温供热领域耐热聚乙烯PE-RT II保温复合塑料管的应用优势分析

2021-08-06姜信杰

新型工业化 2021年4期

姜信杰

（辽宁城建设计院有限公司，辽宁沈阳 110168）

0 引言

在中国北方寒冷地区，室外或温度较低的室内，输水供热的管线普遍采用外加保温管的钢管。由于钢管易生锈、易腐蚀并在运输、施工、维修等方面成本较高，随着技术的进步，塑料管道的应用逐渐增多，现已广泛用于市政行业。耐热塑料管道材料的使用，使塑料管道开始向低温供热领域发展，为低温供热领域供热管道的设计提供了新的选择。目前供暖系统设计供水温度一般不大于85℃，对于采取集中供热的二次网和小型热水管网，塑料管的耐温性能均可满足使用要求，低温供热领域中塑料管代替钢管具备可行性，拥有较好的市场前景。这也充分响应了国家关于发展节能、环保产品和“以塑代钢”的发展号召。

1 PE-RT II管介绍

PE－RT属于聚烯烃族热塑性塑料，它的密度和热塑性与传统 PB、PE或 PP范围相同，它的原材料树脂由乙烯与己烯组合而成。特殊的分子结构使其具有较好的耐温能力与抗压能力。而且其生己烯程无需交联。与传统PE管相比，其聚合过程中引入了辛烯共聚单体，乙烯基支链则会逐渐形成多个侧链，较多的乙烯基侧链经过多次的相互缠绕结合，最终形成片状晶体结构[1]。

PE-RT II型预制直埋保温管是由保护管、保温层和工作管组成。PE-RT II预制直埋保温管具备良好性能，可以被用于市政低温供热领域中。外保护层材料采用高密度聚乙烯材料；保温层采用硬质聚氨酯泡沫；工作管采用II型耐热聚乙烯管，其耐温范围为-40至110℃。

1.1 PE-RT II管—外护管

外护管位于最外侧，其作用是阻挡外力对保温层的破坏。高密度聚乙烯外护管是以高密度聚乙烯为材料，采用先进的工艺与设备生产而成。聚乙烯外护管应具有较高的机械强度和耐冲击能力、较好的耐腐蚀和耐低温能力、施工方便及密封好无渗漏等优点，使用寿命30-50年。

表1 PE-RT II管外护管主要技术指标

1.2 PE-RT II管—保温层

保温层位于管道中间层，其作用是减少管道输送过程中热量的散失。保温层采用硬质聚氨酯泡沫塑料，保温材料本身具备一定的粘接强度，将工作管、保温层和外套管粘接形成一个整体。聚氨酯直埋保温管泡沫具备较好的机械能力与绝热能力，一般情况下耐温可以达到120℃，通过改造性能或与其它隔热材料组合的方法，耐温可以达到180℃[2]。

表2 PE-RT II管保温层主要技术指标

1.3 PE-RT II管—工作管

工作管位于保温复合塑料管中，其作用是输送流体介质。

2 PE-RT II管应用优势分析

2.1 降低工程造价

经测算，低温热水管道采用高密度聚乙烯做保护层时，可以降低工程造价的20%左右。

表3 PE-RT II管工作管主要技术指标

2.2 具备较强的耐温承压性能

PE-RTⅡ管属于PE管的改性型产品，因此其结构与PE管结构相似，低温脆性最低可以达到-40℃。；PE管的使用温度最高为40℃，PE-RTⅡ在耐温方面提升到80℃；承压能力较高，设计压力可达0.8Mpa。

2.2 热损耗低，节约能源

PE-RT II管的导热系数为在λ＝0.013～0.03kcal／（m·h·℃）之间，与其他管道保温材料相比，其导热系数低得多，因此保温效果明显提升。低吸水率，其吸水率约为0.2kg／m2。吸水率低是由于聚氨酯泡沫的闭孔率较高，可以达到90%以上。较低的吸水率和导热系数，外侧为高密度聚乙烯保护壳，明显降低了供热管道的整体热耗。

2.3 防腐强，绝缘好，使用寿命长

保温材料紧密粘结在PE-RT II工作管外侧，隔绝了环境中空气和水的进入，具有较好的防腐效果。发泡孔是闭合的，吸水率小。高密度聚乙烯外壳本身就具有良好的防腐与绝缘性能。因此，工作PE-RT II管外皮可以有效避免外界环境的侵蚀。根据资料，某些PE-RT II管的使用寿命可达50年以上，比以往传统的钢管使用寿命高3倍左右。

2.4 施工方便，利于环境保护

PE-RTⅡ为热塑性塑料，管道连接时可以通过加热的方式使产品互相连接，具有较多样的施工方式。其连接方式：dn63以上管件采用热熔对接；dn63以下管件采用热熔承插；dn20—dn250管件采用电熔连接；dn20—dn250管件采用机械连接。管道加工和挖沟同时进行，现场只需连接，可以减少工期约一半左右。