貴州塑料管材為您介紹塑料類管材在供暖工程中應用的若干問題

隨著住宅及公建采暖系統設計更趨節能,環保,方便施工,經濟合理,塑料類管材因其耐腐蝕、重量輕、水流損失較小、并便于安裝等特點正在大量使用,但同時也發現了存在不少的問題,為了更好的避免這些問題出現,謹慎針對不同供暖系統選擇合適的管材,現提供一些淺顯的經驗供大家探討。

1供暖系統常用塑料類管材

塑料類管材生產過程的低能耗和低污染、較小的水阻力、便于施工安裝、價格有較大下降空間, 以及在質量能確保和應用得當的條件下有較長使用壽命等優點。地輻采暖用塑料類管材目前較為可靠的有以下六種:

(1) 鋁塑復合管。根據鋁管 焊 接 方 法 不 同 , 分 為 搭 接焊 和 對 接 焊 兩 種 形 式 , 通 常以X P A P 或P A P 標記。(現還有XPAP1,XPAP2,PAP3,PAP4,RPAP5等代號)。

(2)聚丁烯管。通常以PB標記。

(3)交聯聚乙烯管。通常以PE-X標記。按照交聯方式的不同,可分為過氧化物交聯聚乙烯(PE-X c)、硅烷交聯聚乙烯(PE-X b)、輻照交聯聚乙烯(PE-Xc)、偶氮交聯聚乙烯(PE-X d)。

(4)無規共聚聚丙烯管。通常以PP-R標記。

(5)嵌段共聚聚丙烯管。通常以PP-B標記。

(6)耐熱聚乙烯管。通常以PE-RT標記。

2住宅供暖系統塑料類管材應用簡介

2.1住宅分戶熱計量散熱器供暖系統

熱源采用城市集中供暖,其在能源總效率、供暖質量、環境保護、防火和安全保障、衛生條件、建筑造價和供暖費用等方面,具有明顯優勢。集中供暖住宅分戶熱計量的主要方式, 是采用“一戶一表”的分戶獨立系統方式。此種戶內管道系統有上分雙管式戶內系統、下分雙管式戶內異程系統、下分雙管式戶內同程系統、下分單管式戶內系統、雙管放射式戶內系統等幾種方式。在建筑層高受限和居住者對裝飾要求的情況下, 布置在地面下墊層內的方式, 已成為設計主要的布置方式。

 布置在地面下的墊層內的管道, 不論采用下供下回雙管式、水平串聯單管跨越式或放射雙管式(或稱“章魚式”)的配管方式,都要求管道有較長的使用壽命、較小的墊層厚度和較為簡便的安裝方法, 并要求暗埋管道不得有接頭, 其中對接焊式鋁塑復合管X PA P1、X PA P2、R PA P5均可滿足長期工作溫度95℃,允許工作壓力1.25M Pa。但在施工中應注意管道材料應與管材配件同材質同廠家,埋墊層內管道宜做專用溝槽,并用水泥膨脹珍珠巖填充,管外宜套塑料波紋套管,同時宜沿墻敷設管道。

2.2分戶獨立熱源供暖系統

在具備多種能源供應條件的地區, 集中供暖會與多種供暖熱源和方式并存, 例如: 以燃氣為熱源的分戶獨立式供暖。此種熱源的供暖系統與采用集中供暖“一戶一表”的分戶獨立系統是相同的。當采用燃氣壁掛爐作為熱源時,應設置專用的進氣及排煙通道,并符合:燃氣爐自身配置自動安全保護裝置;自動調節燃氣量和燃燒空氣量,并配有室溫控制器;循環泵工況參數與采暖系統匹配。室內墊層內管材均按地板輻射供暖系統管材選用,廚房內加熱管密集處加熱管外應采取設置柔性套管。

2.3低溫熱水地板輻射供暖系統

地面輻射供暖方式具有舒適,衛生,節能,不占室內面積與空間等優點,其形成的溫度梯度小,室內溫度均勻,腳感溫度高等特點, 不僅比傳統的散熱器對流供暖方式有較好的舒適度,還可節約熱能。地板輻射供暖更能適應居住者對于建筑裝飾的要求。在同樣的熱舒適條件下,輻射供暖房間的設計溫度可以比對流供暖房間低(2~3℃),因此房間的熱負荷隨之減小。分戶獨立系統采用地板輻射供暖還由于需在樓板基底上鋪設保溫層,可部分減少分戶熱計量時戶與戶之間的熱傳遞量, 并可改善樓板的隔聲和降低撞擊聲。低溫熱水地板輻射供暖的加熱管, 應采用塑料類管材。目前市場主要應用的是PE-X管和PE-RT管。但應注意貴州塑料管材施工中嚴禁人員踩踏加熱管,施工時的環境溫度不宜低于5℃;在低于0℃的環境下施工時,現場應采取升溫措施。

2.4毛細管型供暖輻射板系統

毛細管型供暖輻射板實質上是埋管型輻射供暖板的一種特殊形式,它是根據仿真原理模擬自然界植物利用葉脈和人體依靠皮下血管輸送能量的形式設計制作的一種較先進的輻射板形式。它以￠3.35×0.5m m 的導熱塑料管作為毛細管,用￠20×2m m 塑料管作為集管,通過熱熔焊接組成不同規格尺寸的毛細管席,其敷設與安裝形式有墻面埋置式,平頂安裝和地面埋置式。供暖宜采用地面埋置式和墻面埋置式,注意在人員活動范圍內,板面溫度要有所限制,以防輻射照度過高,對頭部產生烘烤感。對于層高3m 左右的房間,平頂的表面溫度一般不應超過35℃。

3供暖系統塑料類管材性能

輸送熱介質的塑料類管材最重要的一項是塑料類管材的蠕變特性。

管材的力學特性，即管壁厚、管徑、可承受壓力和管材的環應力之間的關系, 可用下式表示:

；管系列S值=σ/P=(D-e)/2e

上式中： e 管壁厚 (m m );P 管內壓力 (M Pa；D 管徑 (m m )；σ 環應力 (M Pa)（也稱許用應力）

注：S計算后，應按管系列S值檔中相近且較小的取用;e計算后，應按管材規格中的相近且較大的取用。

塑料管材的使用壽命受溫度應力影響,其關系表示如下：

L gt= A + (B /T )×lgσ+ C /T+D×lgσ

上式中:A ,B,C,D 常數(取決于不同管材，可在相應ISO 標準中查到)；t為破壞時間,即管材使用壽命(h)；T使用溫度(K)；σ 管材靜液壓應力 (M Pa)。

塑料類管材主要是應力的變化規律不同。鋼管的使用壽命主要取決于腐蝕速度，使用溫度對許用應力影響不大。塑料類管材則不同, 使用溫度的影響極大, 冷態下的承壓能力不能用以判斷在長期使用條件下的耐久性。其使用壽命主要取決于不同使用溫度對管材的累積破壞作用。應按使用溫度確定許用應力，據以計算所需壁厚。同時，不能沿用鋼管以公稱直徑標記設計管徑的方法，應以“外徑×壁厚”標記，并且考慮壁厚的顯著差異選擇管徑。

塑料管材的基本荷載形式是內液壓,而它的蠕變特性是與強度、時間、工作溫度密切相關的。在一定的工作溫度下,隨著要求強度的增大,管材的使用壽命將縮短。在一定的要求強度下,隨著管材工作溫度的升高,管材的使用壽命也將縮短。選擇管材時應重視管材能否回收利用,以防止對環境造成新的污染。

4塑料類管材的使用條件分級

依據《地板輻射供暖技術規程》JGJ142-2004表B.1.2-1塑料管使用條件級別,供暖工程管材使用可按此選用。同時應按使用條件級別和設計壓力選擇管系列(S)值,見此規程表B.1.2-2。

使用條件分級并不是硬性規定, 是按特定地區氣候和典型使用條件計算所得的推薦性標準, 因此, 應按實際要求的使用壽命年限, 并根據使用情況,分析使用壽命年限內不同溫度的頻率，合理確定使用條件分級。

生活熱水供應系統使用條件等級采用1級;供水溫度ts≤60℃的地面輻射供暖系統使用條件等級采用4級;供水溫度60℃＜ts≤85℃的散熱器供暖系統使用條件等級采用5級。

5散熱器供暖系統供水溫度，供回水溫差與工作壓力的合理確定

散熱器供暖系統的運行水溫高于地板輻射供暖，熱塑性塑料管的使用條件等級按5級考慮，即正常操作溫度80℃時的使用時間為10年；60℃時為25年；20℃為14年。

對于非熱熔連接的鋁塑復合管,由于它是多層管,承受內壓時厚度方向管環應力分布不等值,無法考慮各種使用溫度的累積作用,所以只能根據長期工作溫度和允許工作壓力進行選擇。對于熱熔連接的鋁塑復合管應按照熱塑性塑料管的規定來確定供水溫度與工作壓力。

綜上看來PB 管較適用于非地熱方式取暖但價格稍高;PE -X ,PE -R T較適用于地熱方式取暖;PP-R管材較適用于65℃熱水輸送;X PA P管材要充分考慮其粘結劑牢固性。因此, 貴州塑料管材應根據工程的耐用年限要求、使用條件等級、熱媒溫度和工作壓力、系統水質要求、材料供應條件、施工技術條件和投資費用等因素, 經綜合比較合理選擇采用管材。

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