低溫供熱領域耐熱聚乙烯PE-RT II保溫復合塑料管的應用優勢分析

姜信杰

（遼寧城建設計院有限公司，遼寧 沈陽 110168）

0 引言

在中國北方寒冷地區，室外或溫度較低的室內，輸水供熱的管線普遍采用外加保溫管的鋼管。由于鋼管易生銹、易腐蝕并在運輸、施工、維修等方面成本較高，隨著技術的進步，塑料管道的應用逐漸增多，現已廣泛用于市政行業。耐熱塑料管道材料的使用，使塑料管道開始向低溫供熱領域發展，為低溫供熱領域供熱管道的設計提供了新的選擇。目前供暖系統設計供水溫度一般不大于85℃，對于采取集中供熱的二次網和小型熱水管網，塑料管的耐溫性能均可滿足使用要求，低溫供熱領域中塑料管代替鋼管具備可行性，擁有較好的市場前景。這也充分響應了國家關于發展節能、環保產品和“以塑代鋼”的發展號召。

1 PE-RT II管介紹

PE－RT屬于聚烯烴族熱塑性塑料，它的密度和熱塑性與傳統 PB、PE或 PP范圍相同，它的原材料樹脂由乙烯與己烯組合而成。特殊的分子結構使其具有較好的耐溫能力與抗壓能力。而且其生己烯程無需交聯。與傳統PE管相比，其聚合過程中引入了辛烯共聚單體，乙烯基支鏈則會逐漸形成多個側鏈，較多的乙烯基側鏈經過多次的相互纏繞結合，最終形成片狀晶體結構[1]。

PE-RT II型預制直埋保溫管是由保護管、保溫層和工作管組成。PE-RT II預制直埋保溫管具備良好性能，可以被用于市政低溫供熱領域中。外保護層材料采用高密度聚乙烯材料；保溫層采用硬質聚氨酯泡沫；工作管采用II型耐熱聚乙烯管，其耐溫范圍為-40至110℃。

1.1 PE-RT II管—外護管

外護管位于最外側，其作用是阻擋外力對保溫層的破壞。高密度聚乙烯外護管是以高密度聚乙烯為材料，采用先進的工藝與設備生產而成。聚乙烯外護管應具有較高的機械強度和耐沖擊能力、較好的耐腐蝕和耐低溫能力、施工方便及密封好無滲漏等優點，使用壽命30-50年。

表1 PE-RT II管外護管主要技術指標

1.2 PE-RT II管—保溫層

保溫層位于管道中間層，其作用是減少管道輸送過程中熱量的散失。保溫層采用硬質聚氨酯泡沫塑料，保溫材料本身具備一定的粘接強度，將工作管、保溫層和外套管粘接形成一個整體。聚氨酯直埋保溫管泡沫具備較好的機械能力與絕熱能力，一般情況下耐溫可以達到120℃，通過改造性能或與其它隔熱材料組合的方法，耐溫可以達到180℃[2]。

表2 PE-RT II管保溫層主要技術指標

1.3 PE-RT II管—工作管

工作管位于保溫復合塑料管中，其作用是輸送流體介質。

2 PE-RT II管應用優勢分析

2.1 降低工程造價

經測算，低溫熱水管道采用高密度聚乙烯做保護層時，可以降低工程造價的20%左右。

表3 PE-RT II管工作管主要技術指標

2.2 具備較強的耐溫承壓性能

PE-RTⅡ管屬于PE管的改性型產品，因此其結構與PE管結構相似，低溫脆性最低可以達到-40℃。；PE管的使用溫度最高為40℃，PE-RTⅡ在耐溫方面提升到80℃；承壓能力較高，設計壓力可達0.8Mpa。

2.2 熱損耗低，節約能源

PE-RT II管的導熱系數為在λ＝0.013～0.03kcal／（m·h·℃）之間，與其他管道保溫材料相比，其導熱系數低得多，因此保溫效果明顯提升。低吸水率，其吸水率約為0.2kg／m2。吸水率低是由于聚氨酯泡沫的閉孔率較高，可以達到90%以上。較低的吸水率和導熱系數，外側為高密度聚乙烯保護殼，明顯降低了供熱管道的整體熱耗。

2.3 防腐強，絕緣好，使用壽命長

保溫材料緊密粘結在PE-RT II工作管外側，隔絕了環境中空氣和水的進入，具有較好的防腐效果。發泡孔是閉合的，吸水率小。高密度聚乙烯外殼本身就具有良好的防腐與絕緣性能。因此，工作PE-RT II管外皮可以有效避免外界環境的侵蝕。根據資料，某些PE-RT II管的使用壽命可達50年以上，比以往傳統的鋼管使用壽命高3倍左右。

2.4 施工方便，利于環境保護

PE-RTⅡ為熱塑性塑料，管道連接時可以通過加熱的方式使產品互相連接，具有較多樣的施工方式。其連接方式：dn63以上管件采用熱熔對接；dn63以下管件采用熱熔承插；dn20—dn250管件采用電熔連接；dn20—dn250管件采用機械連接。管道加工和挖溝同時進行，現場只需連接，可以減少工期約一半左右。

2.5 安全

PE-RT II管材具有優秀的抗破壞的能力，可以保證管道的使用安全。為了增加管材的使用年限，可將高端產品的性能優勢引入PE-RⅡ管材產品中[3]。

PE-RT II管具有傳統鋼管不具備的實用性能，且具有顯著的經濟效益，采用PE-RT II直埋供熱管道技術，將促進中國供熱事業進一步發展。伴隨PE-RT II直埋供熱管道技術的發展與完善，在低溫供熱領域PE-RT II管道直埋取代傳統鋼管勢在必行。

表4 PE-RT II管與鋼管對比優勢分析表

3 結語

目前，我國供熱管網仍以鋼制管道為主，但是伴隨長期運行，鋼管的缺陷與劣勢逐漸顯現，主要表現在三個方面：一是管道較重，安裝焊接費力；二是銹蝕沉積物會污染水質，導致儀表與閥門等部件堵塞，無法實現分戶計量的要求；三是管道使用壽命短，維護成本高。

PE-RT II型保溫復合塑料管能夠有效地解決當前低溫供熱管網領域存在的“跑冒滴漏”嚴重、使用壽命短、熱損大、易腐蝕等問題，同時可以現場組裝、降低工程造價、縮短施工工期，具備較好的經濟效益、環境效益和社會效益。