1 耐熱聚乙烯管（PE-RT管）

普通的聚乙烯只能在常溫下長期使用，耐熱聚乙烯（PE-RT）則顯著提高了聚乙烯的高溫抗蠕變性能。該原料已通過測試驗證，可以在高溫下長期使用，最早開發(fā)應(yīng)用PE-RT的美國陶氏化學(xué)公司先后有兩個牌號的PE-RT供應(yīng)市場：2344（2344E）和2388（89830）。若干年前，韓國SK公司的DX800通過實驗后也開始進(jìn)入中國市場。

PE-RT管的生產(chǎn)過程很簡單：將專用原料（無需任何添加劑）加入螺桿擠出機(jī)，其最大優(yōu)勢就是不需要交聯(lián)處理。

1.1 PE-RT管的基本性能要求

PE-RT管必須通過以下靜液壓的測試：

表1.4-9  PE-RT管靜液壓試驗條件與要求

PE-RT管的強(qiáng)度比PE-X管較低，所以從表中可以看出PE-RT管的環(huán)應(yīng)力測試值比PE-X低，因而同樣應(yīng)用條件下，它的壁厚要厚。這些靜液壓測試是管材本身耐壓性能的最低要求。

1.2 PE-RT管的性能特點(diǎn)

PE-RT管由于其密度比較低，因而很軟，安裝非常方便。但是強(qiáng)度也較低，耐刮擦、劃傷的能力比PE-X管差。其耐寒性好，可以在低溫下進(jìn)行施工安裝。因為其原料只能依靠進(jìn)口，所以成本比PE-Xb略高。PE-RT管生產(chǎn)比較方便，不需要后處理。它屬于熱塑性材料，可以回收再利用。

1.3 PE-RT管的連接方式

PE-RT管可以用機(jī)械式的銅管件連接，也可以用熱熔或電熔等方式進(jìn)行連接。

2 聚丁烯管（PB管）

PB管是由丁烯-1單體聚合而成。由于它的產(chǎn)量小，所以價格非常高。

2.1 PB管的基本性能要求

2.1.1 靜液壓要求

表1.4-12  PB管靜液壓試驗條件與要求

PB管的強(qiáng)度比之前所提到的塑料管都高，所以從表中也可以看出，PB管在95℃下的測試應(yīng)力比其他全塑管都高。

2.2 PB管的性能特點(diǎn)

PB管在高溫下的強(qiáng)度較高，耐蠕變性能好。PB管本身的柔韌性非常好，可以盤卷包裝。其安裝非常方便，低溫韌性好，可以在低溫下進(jìn)行施工安裝。同樣外徑下其壁厚較薄，輸送介質(zhì)流通量大。PB管屬于熱塑性塑料，加工非常方便，用普通擠出機(jī)即可加工，也可以回收利用。

2.3 PB管的連接方式

PB管可以采用機(jī)械式管件、熱熔或電熔管件進(jìn)行連接，在供暖系統(tǒng)中多采用機(jī)械式管件與分集水器相連接。

2.4 相關(guān)規(guī)程中對塑料加熱管的選擇

2.4.1 加熱管材質(zhì)和壁厚選擇步驟

應(yīng)根據(jù)工程使用性質(zhì)、運(yùn)行水溫、工程環(huán)境綜合考慮，并以長期運(yùn)行的安全可靠性為依據(jù)，根據(jù)全塑管抗蠕變能力的強(qiáng)弱、許用環(huán)應(yīng)力的大小等因素，經(jīng)綜合比較后確定。

參見表C.1.2-1，選擇確定使用條件等級。使用條件分級不是硬性規(guī)定，是按特定地區(qū)氣候條件和典型使用條件計算所得的推薦性標(biāo)準(zhǔn)，選擇時應(yīng)加以分析。

表C.1.2-1 塑料管使用條件級別

注：1）僅當(dāng)T_mal不超過65℃時才可使用。

2）當(dāng)TD、T_max和T_mal超出本表所給出的值時，不能用本表。

3）表中所列各使用條件級別的管道系統(tǒng)均應(yīng)同時滿足在20℃和1.0MPa條件下輸送冷水的條件，達(dá)到50年的使用壽命。

例如：北京地區(qū)的一般地暖工程，按4級選用，即在共50Y的總使用周期中，運(yùn)行溫度20℃，歷時2.5Y；40℃，歷時20Y；60℃，歷時25Y；70℃，歷時2.5Y；100℃的意外運(yùn)行條件下不超過100h。

初選管材材質(zhì)，參見表C.1.2-2，確定該管材的許用設(shè)計環(huán)應(yīng)力。

表C.1.2-2 管系列（S）值

注：1）σD指設(shè)計應(yīng)力。

許用設(shè)計環(huán)應(yīng)力是對應(yīng)于使用條件等級要求，在該等級多種運(yùn)行水溫的綜合作用下，在要求的使用壽命年限內(nèi)，避免發(fā)生不能滿足系統(tǒng)工作壓力的蠕變。

由于使用條件等級不是硬性規(guī)定，因此，宜按實際要求的使用壽命年限，并根據(jù)使用情況，分析使用壽命年限內(nèi)不同溫度的頻率，合理確定許用設(shè)計環(huán)應(yīng)力。

如果實際使用壽命不需要50Y，或者使用溫度較低，就有可能選擇許用設(shè)計環(huán)應(yīng)力較小的管材。

地暖全塑管應(yīng)按使用條件4級以及設(shè)計壓力選擇。管系列值可按表C.1.2-2確定。

2.4.2 在所選管材系列中，按管材的公稱外徑，查表C.1.3，確定所需最小壁厚。

表C.1.3 管材公稱壁厚

2.4.3 按壁厚檢驗初選管材是否合理。

塑料管的公稱外徑、壁厚與偏差，應(yīng)符合表C.1.4要求。

表C.1.4 塑料管公稱外徑、最小與最大平均外徑

如不合格，改選用其他材質(zhì)，則應(yīng)重新進(jìn)行驗算。

2.4.4 管材的最大允許工作壓力可用下面的公式進(jìn)行計算：

PPMS＝σD×2en/(dn-en)

其中：

PPMS——最大允許工作壓力，MPa；

σD——對應(yīng)級別下的設(shè)計應(yīng)力，MPa；

dn——公稱外徑，mm；

en——公稱壁厚，mm。

示例1：

dn 20×2.0的PB型管材，應(yīng)用于級別4的低溫輻射地面采暖領(lǐng)域，最大允許工作壓力計算如下：

PPMS＝σD×2en/(dn-en)＝5.46×2×2.0/（20-2.0）＝1.21MPa

示例2：

dn 20×2.0的PB-R型管材，應(yīng)用級別4的低溫輻射地面采暖領(lǐng)域，最大允許工作壓力計算如下：

PPMS＝σD×2en/(dn-en)＝4.34×2×2.0/（20-2.0）＝0.96MPa

示例3：

dn 20×2.0的PE-X型管材，應(yīng)用于級別4的低溫輻射地面采暖領(lǐng)域，最大允許工作壓力計算如下：

PPMS＝σD×2en/(dn-en)＝4.0×2×2.0/（20-2.0）＝0.89MPa

示例4：

dn 20×2.0的PE-RTⅡ型管材，應(yīng)用于級別4的低溫輻射地面采暖領(lǐng)域，最大允許工作壓力計算如下：

PPMS＝σD×2en/(dn-en)＝3.6×2×2.0/（20-2.0）＝0.8MPa

考慮目前國內(nèi)陸暖系統(tǒng)施工現(xiàn)狀，保證應(yīng)用的安全性，仍保留原規(guī)程中對于塑料管材壁厚再行加厚的要求。