關于預制直埋保溫管標準技術問題的相關研究

康維松

【摘 ?要】對于預制直埋保溫管技術我國制定出了相關的標準制度，即CJ/T114-2000標準，在此標準當中我們把保溫管泡沫保溫層的導熱系數與歐洲標準里保溫管的導熱系數相一致，但是它們之間的檢測內容與方式都不一樣，所以必須進行探討，以充分保障我國預制直埋保溫管標準技術的可行性、穩定性與合理性。

【關鍵詞】預制直埋保溫管;標準技術;導熱系數;問題探討

我國《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》標準CJ/T114-2000是由相關部門在2000年的4月12日所頒布的新標準，同時在2000年的10月1日正式實施的。即便該標準并不是完全參照歐洲EN253：1994標準制定的，不過絕大多數的內容還是和EN253是相統一的，這和老版的CJ/T3002-92標準比較，已經有了很大的改善，這足以證實我國在預制直埋保溫管的技術與檢測方面有了更高的進步和發展。

一、預制直埋保溫管標準技術問題

雖然我國預制直埋保溫管在技術與檢測方面有了很大的提升和完善，不過從我國實施該項標準的過程上看，也出現了許多的新問題，根據詳細的研究之后我們能夠發現預制直埋保溫管的組成有三個部分，主要包括：里層的鋼管、最外層的高密度聚乙烯防護管和中間層的聚氨酯泡沫，這三個部分共同形成了預制直埋保溫管。由此對預制直埋保溫管的技術與檢測便可從以下四個部分入手：1.鋼管的質量。2.高密度聚乙烯防護管的質量。3.聚氨酯泡沫的質量。4.三位一體的保溫管質量。我國的CJ/T114-2000標準與歐洲的EN253：1994標準均從以上幾個內容對技術與檢測方法進行了制定。我們可對EN253：1994標準與CJ/T114-2000標準的導熱系數展開對比，從三位一體的保溫管質量進行研究，能夠發現EN253：1994標準里規定保溫管的導熱系數λ50不的大于0.033W/（m·K），同時檢測的方法也是標準里所要求的。而我國的CJ/T114-2000標準里卻要求：從聚氨酯泡沫的質量來講，沒有發生老化的泡沫保溫層在50℃時，其導熱系數λ50不應超過0.033W/（m·K），同時其檢測方法也是標準里所規定的。通過上述的內容我們能夠清楚了解：對相同的參數λ50不超過0.033W/（m·K）的內容，在以上兩個標準里分別表示出了兩種不同的檢測角度以及檢測方法。不過還沒有任何的理論依據能夠證實以上兩個檢測的技術標準可通用以及檢測方法能夠等同。

二、預制直埋保溫管技術的檢測方法

通常預制直埋保溫管技術的檢測方法有兩種，分別為：圓管法和熱線法。第一，圓管法。圓管法是借助保溫管的鋼管來傳輸熱介質，經過檢測鋼管與保溫防護管的溫差變化情況來判斷導熱系數，同時EN253中還規定了鋼管熱介質的溫度應介于80±10℃。λ50的下標表示的是鋼管中的介質溫度是80℃，鋼管的外部溫度是20℃，平均的溫度為50℃。第二，熱線法。熱線法是借助聚氨酯泡沫里的電阻絲來傳輸熱介質的，也可簡稱為熱線，熱線通常是在恒定的功率中放熱，經過對熱線以及熱線周圍的溫度變化情況來檢測導熱系數。通過實驗能夠發現圓管法更適合預制直埋保溫管的應用。并且歐洲的EN253：1994標準里λ50不超過0.033W/（m·K）的規定也是成立于圓管法上的。我國在依據歐洲EN253標準來制定國內標準時，對導熱系數就發生了誤導，在沒有采取圓管法的實驗檢測時，便用熱線法來代替，不過因為沒有重視誤差所導致的結果，所以對λ50的規定也就未修改。

三、影響保溫管導熱系數的主要因素

如今可以使聚氨酯發泡的方法有許多，主要包括：水、環戊烷以及氟利昂等發泡。就算是同一個發泡方法，也會由于原料的配置不同而構成質量不同的聚氨酯泡沫，其中導熱系數是判斷預制保溫管泡沫質量的關鍵參數。為此，我們必須研究影響保溫管導熱系數的主要因素。

（一）發泡體系

通常預制保溫管的聚氨酯泡沫都是封閉的，并帶有泡孔，其泡孔當中肯定存在一定的氣體，而且不同的發泡，其氣體也都不一樣。其中水發泡的孔中會含有二氧化碳;環戊烷發泡的孔中會含有環戊烷;氟利昂發泡的孔中會含有氟利昂。對于泡孔中的氣體肯定會影響到聚氨酯泡沫的導熱系數。此為通過這三個發泡的對于結果可以發現：氟利昂的導熱系數最小，不過因為不滿足環保的規定，所以已經被忽視。如今常用的就是水發泡與環戊烷發泡，這兩種的密度與吸水性基本相同，不過老化性環戊烷發泡更佳。對于環戊烷發泡的缺點主要就是環戊烷氣體更容易發生爆炸，為此對環境的安全要求較高。歐洲由于技術的先進以及環境的濕潤，使得對環戊烷發泡的研究變多。但是，對于中國來說，環戊烷發泡的應用并不是最佳的，這主要是由于我國的天氣干燥，靜電就已經具有極大的安全隱患。

（二）防護管

防護管也是影響導熱系數的主要因素，通過歐洲對預制直埋保溫管檢測的結果能夠知道：具有高密度聚乙烯防護管的導熱系數和沒有高密度聚乙烯防護管的保溫管相比，有高密度聚乙烯防護管的保溫管的導熱系數要小，同時由于老化時間的加長，使得導熱系數的增長越來越低。因此高密度聚乙烯防護管可以極其有效的防止泡孔中的氣體發生消散，進而確保了導熱系數的平穩性。

（三）其他

通常泡孔的大小以及封閉的程度都會影響保溫管的導熱系數，所以標準就對泡孔的直徑、閉孔率以及密度等內容也有了明確的規定。

四、對預制保溫直埋管的展望

如今我國的預制保溫管已經發展六十多年了，從50年代的“一五”計劃中建設北京、哈爾濱、西安和吉林等熱電廠的建設項目。在1958年時我國成立了第一個熱力公司，其主要向人大以及革命歷史博物館等建筑集中供熱。不過正式發展是從最近三十年才開始的，近十多年的發展更加迅速，尤其是民生、環保以及節能等工程。如今隨著集中取暖和預制保溫管技術的不斷發展和創新，使得我國每年都會舉辦國際供熱暖通設施、產品和技術的交流大會。我國已經持續很多年都參與國際熱電聯產分布式的能源聯盟年會，這更加有效地帶動了我國熱電聯產集中供熱的發展，這使我國的發展更加環保、有效和低碳。

五、總結

通過以上內容我們能夠看出：EN253：1994標準里的導熱系數規定是具有高密度聚乙烯防護管的組合管，并通過了ISO/DIS 8497標準的檢測規定值。只有通過合格的實驗檢測結果才可有效的提升整個保溫管的質量，進而推動了我國保溫管的發展。CJ/T 114 -2000是我國制定的行業標準，其對我國的預制直埋保溫管領域的發展有著極其重要的效果。正因我國保溫管的快速進步，使得保溫管的標準更加健全和完善。

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（作者單位：天津市津能管業有限公司）