七色彩虹是漂亮的。地暖管也有多種的顏色，因此有商家來(lái)對(duì)此進(jìn)行噱頭營(yíng)銷，有人說(shuō)綠色好，有人說(shuō)白色好，也有人說(shuō)灰色最正宗。事實(shí)上，顏色跟好壞沒(méi)有半毛錢關(guān)系。根據(jù)GB/T 18742.2-2002第7.1條關(guān)于顏色的規(guī)定：一般為灰色，其他顏色可由供需雙方根據(jù)市場(chǎng)營(yíng)銷策略確定。不管是灰色、綠色、白色還是紅色，任何顏色均是加入不同色母的結(jié)果，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，目的是使 管材不因?yàn)橥腹舛躺?xì)菌。
那么，在空氣源熱泵采暖系統(tǒng)中，管材應(yīng)該怎么選才是合理的？
我們先了解一下我們暖通行業(yè)常用的地暖管材，地暖管材我們常見(jiàn)的有PEX管和PERT管，PEX管又稱交聯(lián)聚乙烯管，它是由聚乙烯料制成，將聚乙烯線性分子結(jié)構(gòu)通過(guò)物理及化學(xué)方法變?yōu)槿S網(wǎng)材絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使聚乙烯的性能得到提高。其中PEX下面又分PEXa、PEXb、PEXc、PEXd。
一、PEXa就是在制造過(guò)程中，使用交聯(lián)媒過(guò)氧化物，通過(guò)高溫、高壓在聚乙烯的長(zhǎng)分子鏈之間形成化學(xué)鍵，即所謂的交聯(lián)。又稱過(guò)氧化物法或恩格爾法，這種交聯(lián)法生產(chǎn)的管材被命名為PX-a。
過(guò)氧化物交聯(lián)法是在聚乙烯中加入過(guò)氧化物交聯(lián)劑，在一定溫度（230℃）的作用下逐漸完成平面網(wǎng)狀的交聯(lián)過(guò)程。這種交聯(lián)方法所要求的交聯(lián)條件較高，一旦成型后交聯(lián)度不會(huì)發(fā)生變化。它是一個(gè)先交聯(lián)后成型的過(guò)程。其產(chǎn)品特點(diǎn)是表面光潔度好，柔韌度好，但耐酸性差。
二、PEXb就是在生產(chǎn)擠出過(guò)程中，將硅烷混合到原料中。聚乙烯鏈與硅分子相結(jié)合，歸類為PEXb，也叫硅烷法。
硅烷交聯(lián)法是在聚乙烯中加入硅烷劑，成型后在水解過(guò)程中完成立體網(wǎng)狀的交聯(lián)過(guò)程，這種交聯(lián)方法所要求條件較低，只要有水和一定溫度就可完成，即使在使用中也可繼續(xù)交聯(lián)直到達(dá)到飽和交聯(lián)，所形成的PE-X為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。硅烷交聯(lián)從工藝上分為一步法和二步法工藝，其原料的保管與包裝要求較高，否則，原料在保管期就有可能發(fā)生預(yù)交聯(lián)而報(bào)廢，同時(shí)原料的保管期很短（6個(gè)月）。硅烷交聯(lián)法是一個(gè)先成型后交聯(lián)的過(guò)程。其產(chǎn)品特點(diǎn)是表面強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較高，但耐水性較差，產(chǎn)品交聯(lián)度會(huì)隨時(shí)間游動(dòng)， 材料中抗氧化劑的量是影響管材壽命的最重要的因素之一。
三、PEXc就是用γ或β射線對(duì)聚乙烯進(jìn)行輻射，從而在物理上形成交聯(lián)，這種交聯(lián)我們也叫輻射法。
輻照交聯(lián)法是一個(gè)物理交聯(lián)方法，與前相比不同是在交聯(lián)過(guò)程中勿需化合物的參與，它是將由高密度聚乙烯成型的管材產(chǎn)品經(jīng)αβγ射線或電子束輻照后，使聚乙烯大分子主鏈形成新的游離基，游離基間再結(jié)合即形成交聯(lián)。這種交聯(lián)方法所要求的條件極高，交聯(lián)非常穩(wěn)定，與化學(xué)交聯(lián)的PE-Xa管和PE-Xb管不同，物理交聯(lián)的PE-Xc管無(wú)需化學(xué)添加劑就能達(dá)到與PE-Xa管、PE-Xb管一樣的性能，它利用電子束來(lái)進(jìn)行交聯(lián)，不會(huì)出現(xiàn)交聯(lián)的盲點(diǎn)，其耐壓性和耐高溫性非常好。
PE-Xc管一直被行業(yè)公認(rèn)為國(guó)內(nèi)最好的地暖管道。極佳的物理性能賦予了它區(qū)別于普通產(chǎn)品的特性，所以近來(lái)受到了不少行業(yè)技術(shù) 專家的追捧。
四、PEXd是通過(guò)偶氮介質(zhì)形成交聯(lián)，被稱為偶氮法，但是目前尚未被商業(yè)化生產(chǎn)。
已商品化的PEX管目前為前三種，三種PEX管的性能是不完全相同的，主要表現(xiàn)在耐熱性能(熱強(qiáng)度)、抗蠕變能力和抗應(yīng)力開(kāi)裂性存在一定差異。一般來(lái)說(shuō)，大分子結(jié)構(gòu)中，二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，其熱運(yùn)動(dòng)比較容易，三維體型結(jié)構(gòu)的大分子，其熱運(yùn)動(dòng)稍難。PEXa的大分子以二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，而PEXb與PEXc的大分子則以三維體型結(jié)構(gòu)為主。因此，當(dāng)采用同一種聚乙烯做基礎(chǔ)原料，當(dāng)交聯(lián)度相同時(shí)，PEXb和PEXc的耐熱性能、抗蠕變能力和抗應(yīng)力開(kāi)裂性要高于PEXa。提高PEXa的交聯(lián)度，它們的這一差異就會(huì)縮小。
五、PE-RT管，即耐熱聚乙烯管，是一種可以用于熱水的非交聯(lián)的聚乙烯管，也有人突出了其非交聯(lián)的特性，叫它“耐高溫非交聯(lián)聚乙烯管”。
它是一種采用特殊的分子 設(shè)計(jì)和合成工藝生產(chǎn)的一種中密度聚乙烯，它采用乙烯和辛烯共聚的方法，通過(guò)控制側(cè)鏈的數(shù)量和分布得到獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，來(lái)提高PE管的耐熱性，PE管的耐熱最高溫度為60°。由于辛烯短支鏈的存在使PE的大分子不能結(jié)晶在一個(gè)片狀晶體中，而是貫穿在幾個(gè)晶體中，形成了晶體之間的聯(lián)結(jié)，它保留了PE管的良好的柔韌性，高熱傳導(dǎo)性和惰性，同時(shí)使之耐壓性更好，可長(zhǎng)期用于60℃以下熱水輸送。其保留了PE的良好柔韌性、惰性，同時(shí)耐低溫（-40℃）、抗沖擊性好、耐壓性更好，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染，綠色環(huán)保，可回收。
PE-RT管可熱熔連接,安裝維修方便，但是即使可熱熔連接的管材在地暖 施工中，也不允許有接頭。個(gè)別廠家宣傳的PE-RT管材在地暖 施工中可拼接，不必考慮整根定尺問(wèn)題的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。加熱管的敷設(shè)須嚴(yán)格按JGJ142-2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》5.4.5條內(nèi)容“埋設(shè)于填充層內(nèi)的加熱供冷管及輸配管不應(yīng)有接頭。在鋪設(shè)過(guò)程中管材出現(xiàn)損壞、滲漏等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)整根更換，不應(yīng)拼接使用”及5.4.6條關(guān)于施工驗(yàn)收后發(fā)現(xiàn)加熱供冷管或輸配管損壞，需要增設(shè)接頭的按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，在使用PE-RT管材的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照該管材的使用條件、使用規(guī)范進(jìn)行合理選用。私自提高PE-RT管材的使用條件和擴(kuò)大其適用范圍的做法都是極其錯(cuò)誤的。按照國(guó)標(biāo)GB/T28799-2012，PE-RT為耐熱聚乙烯,根據(jù)材料特性分為PE-RT I型和PE-RT II型。PE-RT在地板采暖適用的4級(jí)條件下，PE-RT I型及II 型材料的設(shè)計(jì)應(yīng)力不及PE-X。相關(guān)技術(shù)參數(shù)可參見(jiàn)JGJ142-2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》附錄C“管材選擇”及附錄E“加熱供冷管管材物理力學(xué)性能”之內(nèi)容。
PE-RT管作為一種新材料，在國(guó)外的用量遠(yuǎn)低于PE-X管。目前日本、美國(guó)、加拿大以及歐洲不少國(guó)家仍然習(xí)慣用PE-X管作為采暖及室內(nèi)給水管道。目前市場(chǎng)上個(gè)別商家在營(yíng)銷中對(duì)PE-RT管材是PE-X管材的替代品或PE-RT管材將取代PE-X管材等觀點(diǎn)都是錯(cuò)誤的，PE-RT管材與PE-X管材均可用于地暖和生活輸送水系統(tǒng)。
六、除了PEX管和PERT管之外，采暖和輸送水管道還常用到鋁塑復(fù)合管和PB管，鋁塑復(fù)合管是最早替代鑄鐵管的供水管，其基本構(gòu)成應(yīng)為五層，即由內(nèi)而外依次為塑料、熱熔膠、鋁合金、熱熔膠、塑料。鋁塑復(fù)合管有較好的保溫性能，內(nèi)外壁不易腐蝕，因內(nèi)壁光滑，對(duì)流體阻力很小；又因?yàn)榭呻S意彎曲，所以安裝施工方便。作為供水管道，鋁塑復(fù)合管有足夠的強(qiáng)度。
目前市場(chǎng)上出現(xiàn)鋁塑復(fù)合管主要有三種：
1、PE/AL/PE；
2、PE/AL/PEX；
3、PEX/AL/PEX；
第一種是內(nèi)外層為聚乙烯；第二種是內(nèi)層為交聯(lián)聚乙烯，外層為聚乙烯；第三種是內(nèi)外層均為交聯(lián)聚乙烯，中部層均為鋁層。
此類管材，由于其含有鋁層，可增加耐內(nèi)壓強(qiáng)度，阻隔氧氣、CO2等而避免對(duì)輸水管道設(shè)備的銹蝕威脅，導(dǎo)熱性好而減少熱點(diǎn)集中，抗靜電而屏蔽性好并有一定的阻燃作用，因此易被大眾所接受。
第二、第三種其塑料部分采用交聯(lián)聚乙烯（PEX），分子間結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，比第一種更牢固，更適用于建筑給水、供暖系統(tǒng)。
相對(duì)其他幾種塑料管，鋁塑復(fù)合管因?yàn)橛衅涮亻L(zhǎng)，國(guó)外應(yīng)用的增長(zhǎng)率比較高（據(jù)介紹美國(guó)1992-1995年遞增率25%以上，德國(guó)1993-1995年遞增率23%）。但是應(yīng)用的總量還不是很大。
國(guó)外在室內(nèi)給水管（包括冷水熱水）領(lǐng)域應(yīng)用各種塑料管的實(shí)際比例據(jù)有關(guān)資料介紹，1994年歐洲室內(nèi)管道安裝長(zhǎng)度為12.69億m，其中金屬管占67%，塑料管占33%，到1997年安裝長(zhǎng)度增長(zhǎng)到16.05億m，而其中金屬占64%，塑料管占36%（5.77億m）。
七、PB管，是一種高分子惰性聚合物，是由丁烯-1合成的高分子綜合體，它具有很高的耐溫性，持久性、化學(xué)穩(wěn)定性和可塑性，無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)嗅，溫度適用范圍是-30℃至100℃，該材料重量輕；柔韌性好；耐腐蝕，用于壓力管道時(shí)耐高溫特性尤為突出，可在95℃下長(zhǎng)期使用，最高使用溫度可達(dá)110℃。管材表面粗糙度為0.007，不結(jié)垢，無(wú)需作保溫，保護(hù)水質(zhì)，使用效果很好，壽命長(zhǎng)（可達(dá)50-100年），且有能長(zhǎng)期耐老化特點(diǎn)，是目前世界上最尖端的化學(xué)材料之一。在世界上許多國(guó)家已經(jīng)普遍使用。有"塑料中的黃金"的聲譽(yù)。
八、PP-R管又叫三型聚丙烯管或無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管，采用氣相共聚工藝使5%左右PE在PP的分子鏈中隨機(jī)地均勻聚合(無(wú)規(guī)共聚)而成為新一代管道材料，是歐洲90年代初開(kāi)發(fā)應(yīng)用的新型塑料管道的一種產(chǎn)品。采用無(wú)規(guī)共聚聚丙烯經(jīng)擠出成為管材，注塑成為管件。它具有較好的抗沖擊性能和長(zhǎng)期蠕變性能。具有節(jié)能節(jié)材、環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、施工和維修簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑給排水、城鄉(xiāng)給排水、城市燃?xì)狻㈦娏凸饫|護(hù)套、工業(yè)流體輸送、農(nóng)業(yè)灌溉等建筑業(yè)、市政、工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
前一時(shí)期，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)PP-C管材、管件，其安裝方法與PP-R一致。不少人搞不清楚PP-R與PP-C有什么差別，造成不少誤解和混亂。國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)中，聚丙烯冷熱水管分PP-H、PP-B、PP-R三種，沒(méi)有PP-C。此三種PP管區(qū)別在于PP-H、PP-B和PP-R管材的剛度依次遞減，沖擊強(qiáng)度依次遞增。
三種PP管材中，管材抗沖擊性能PP-R>PP-B>PP-H，管材熱變形溫度PP-H>PP-B>PP-R，管材剛性PP-H>PP-B>PP-R，管材常溫爆破溫度PP-H>PP-B和PP-R，管材耐化學(xué)腐蝕性PP-H>PP-B和PP-R。相對(duì)于其他PP管材，PP-R管材的突出優(yōu)點(diǎn)是既改善了PP-H的低溫脆性，又在較高溫度下（60℃）具有良好的耐長(zhǎng)期水壓能力，特別是用于熱水管使用時(shí)，長(zhǎng)期強(qiáng)度均較PP-H和PP-B好。
市場(chǎng)上的PP-C管實(shí)際上是PP-B管，其原料是嵌段共聚聚丙烯類管材專用料。PP-B管是冷熱水管的一種，價(jià)格比較便宜，其耐熱、耐壓性能與PP-R的差距很大。
九、PE管，化學(xué)中文名為聚乙烯塑料，最基礎(chǔ)的一種塑料，塑料袋、保鮮膜等都是PE,PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性，PE材料由于其強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕、無(wú)毒、耐磨等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于給排水制造領(lǐng)域。因?yàn)樗粫?huì)生銹，所以，是替代普通鐵給水管的理想管材。因此PE管材在中國(guó)的市政管材市場(chǎng)中尤其在排污管和燃?xì)夤苁瞧鋬蓚�(gè)最大的應(yīng)用市場(chǎng)。
十、PVC管，PVC材料為聚氯乙烯，可分為軟PVC和硬PVC。其中硬PVC大約占市場(chǎng)的2/3，軟PVC占1/3。軟PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表層，但由于軟PVC中含有增塑劑（這也是軟PVC與硬PVC的區(qū)別），物理性能較差（如上水管需要承受一定水壓，軟質(zhì)PVC就不適合使用），所以其使用范圍受到了局限。硬PVC不含增塑劑，因此易成型，物理性能佳，因此具有很大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。聚氯乙烯材料生產(chǎn)過(guò)程中，勢(shì)必添加幾種助劑，如穩(wěn)定劑，增塑劑等等，倘若全部采用環(huán)保助劑，那PVC管材亦是無(wú)毒無(wú)味環(huán)保的制品。
2010年P(guān)VC管道產(chǎn)量占到了總量的55%。但是近些年P(guān)VC管道市場(chǎng)受到各種因素的影響其市場(chǎng)份額在不斷的下降，主要有三大方面：
一是：PVC管道市場(chǎng)受到PE、PPR等其他塑料管道的沖擊，被搶占了一定的市場(chǎng)份額;
二是：含鉛穩(wěn)定劑在與食品類產(chǎn)品接觸的PVC管材中的禁用，對(duì)PVC管道的發(fā)展有一定的負(fù)面影響;
三是：當(dāng)前，PVC管道發(fā)展處于高速發(fā)展期，行業(yè)產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，很多中小型企業(yè)為搶占市場(chǎng)，降低成本，在配方中大量填充碳酸鈣，以次充好，影響了PVC管道整個(gè)行業(yè)的形象，直接影響了PVC市場(chǎng)份額，加速了PVC市場(chǎng)份額的流失。
但整體來(lái)看，雖然PVC管道份額在減少，但仍占據(jù)著塑料管道市場(chǎng)的霸主地位。并且塑料管道行業(yè)的誘人前景，仍是帶動(dòng)PVC管道行業(yè)發(fā)展的一大亮點(diǎn)。
PVC管分為PVC給水管和排水管兩種，用于市政給排水、工業(yè)給排水、民用給排水、灌溉、植被澆水等。
還有一種PVC管叫PVC-U電力電纜保護(hù)管，是指以PVC樹(shù)脂為主要原料，添加各種穩(wěn)定劑而成的各種規(guī)格的硬質(zhì)聚氯乙烯管材。具有耐腐蝕，耐高溫，重量輕，工程造價(jià)低，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。主要用于電線、電信、電纜護(hù)套管。
我們了解了這么多管材的知識(shí)后，最后我們?cè)僦攸c(diǎn)談?wù)勛柩豕茉诓膳到y(tǒng)中的重要性，目前市場(chǎng)上叫常見(jiàn)的阻氧管是PERT管，PERT管道雖具備了很多無(wú)法比擬的優(yōu)越特性，但其稍高的透氧率會(huì)帶來(lái)兩方面的負(fù)面影響。一是熱水管路中如果含有較多的氧，容易對(duì)系統(tǒng)中的金屬管件等構(gòu)件產(chǎn)生腐蝕，這對(duì)于聯(lián)接金屬暖氣片的高溫采暖系統(tǒng)尤為不利；二是雖然PERT管道內(nèi)壁光滑不易結(jié)垢，但實(shí)踐證明在使用3～5年后，管材的內(nèi)壁會(huì)附著一層很薄的生物粘泥，當(dāng)這層粘泥完全覆蓋管內(nèi)壁后，管壁會(huì)很快縮徑，造成水流阻力加大，水流量銳減，天長(zhǎng)日久，還會(huì)堵塞管道。粘泥的產(chǎn)生，是因?yàn)樗懈缓难鯇?dǎo)致了微生物大量繁殖，微生物死去經(jīng)過(guò)堆積就形成了生物粘泥。
為了克服高透氧率給整個(gè)采暖系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)面影響，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了兩種阻氧型管道，它們均采用很薄（只有0.1mm左右）的乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）樹(shù)脂層作阻氧層。其中一種是3層結(jié)構(gòu)的阻氧PERT管，即在PERT管道外均勻涂覆一層熱熔膠和EVOH樹(shù)脂層，其從外向內(nèi)的結(jié)構(gòu)是阻氧層/熱熔膠/PERT樹(shù)脂，20×2.0管材的3層壁厚設(shè)計(jì)尺寸通常為0.10/0.05/2.0㎜。由于EVOH樹(shù)脂較易吸潮且吸潮后它的阻氧能力會(huì)大大降低。另外，施工時(shí)易劃傷管材表面，這也是我前面提到不建議地暖鋪裝使用鋼絲網(wǎng)的原因之一，這也會(huì)降低管材的阻氧性。因此這種3層結(jié)構(gòu)的PERT管并不能稱其為“真正意義的阻氧管”。
另一種是5層共擠阻氧PERT管，其中內(nèi)層PERT較厚，起承壓作用，外層PERT較薄，起保護(hù)和熔接作用，結(jié)構(gòu)為PERT樹(shù)脂/熱熔膠/阻氧層/熱熔膠/PERT樹(shù)脂，20×2.0管材的5層壁厚設(shè)計(jì)尺寸通常為0.60/0.05/0.10/0.05/1.40mm。從層結(jié)構(gòu)不難看出，5層PERT管道的阻氧性較為理想，但加工難度大，設(shè)備成本高。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，阻氧層的存在可將PERT單層管的透氧量減少99.6%，從而滿足了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 4726對(duì)采暖用塑料管道的阻氧性要求。
阻氧型PERT管道的生產(chǎn)比較復(fù)雜，對(duì)三層結(jié)構(gòu)的阻氧管，可以選擇1次共擠工藝或2次共擠涂覆工藝。2次共擠涂覆工藝的控制比較容易，模具的設(shè)計(jì)和制造比較簡(jiǎn)單，而且廢品率也較低。因此，2次共擠涂覆工藝目前是生產(chǎn)三層結(jié)構(gòu)阻氧型PERT管道的首選工藝，但該工藝也存在缺點(diǎn)，相對(duì)1次共擠工藝，2次共擠涂覆管材的涂覆層要厚一些。由于EVOH的價(jià)格還要比PERT幾乎高出1倍，因此，涂覆層越厚，管材的生產(chǎn)成本也越高。但是出于生產(chǎn)容易等方面的考慮，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)多數(shù)使用2次共擠涂覆工藝來(lái)生產(chǎn)3層結(jié)構(gòu)管，而對(duì)于5層結(jié)構(gòu)管則只能采用1次共擠涂覆工藝。
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