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準確掌握和認識交聯聚乙烯(PE-X)與耐熱聚乙烯(PE-RT)管材之

發布日期:2014-05-12 12:48:31  來源:東營環海

摘要:本文通過對不同標準的對比分析,認為PE-RT管材的某些物理力學性能的測試值制定的偏低,而PE-X管則制定的偏高,不能真實地反映出它們的固有屬性。在做其物理力學性能檢測時,應適當參考歐美標準。

 

引言

每一種管材都有其固有的力學性能。準確掌握和認識它們的物理力學性能,對于合理地選擇和使用管材具有十分重要的意義。在地暖行業中,使用最普遍的管材應該 是交聯聚乙烯(PE-X)(以下簡稱PE-X)和耐熱聚乙烯(PE-RT),(以下簡稱PE-RT)管材。因此,有必要對它們在不同的標準所被確定的各項 物理力學性能指標做一對比分析,以便準確掌握和認識它們所具有的不同的物理力學性能。

在不同的標準中,PE-X和PE-RT的物理力學性能

1、中華人民共和國行業標準《地面輻射供暖技術規程》JGJ142-2004的附錄D,對管材物理力學性能是這樣規定的:

D.0.1 塑料加熱管的物理力學性能應符合表D.0.1的規定。

 

 

2、國際標準ISO22391,對PE-RT I型和PE -RT II型分別有如下規定:

 

國際標準ISO15875:2003冷熱水用塑料管道系統?交聯聚乙烯(PE-X),則對PE-X管的物理力學性能有如下規定:

將國家標準和國際標準相比較,兩者相關數據大致相同,只是,國家標準沒有將PE-RT管分成I型和II型,且在試驗環應力上做了少量調整:去掉了 95℃22h液壓試驗環應力測試,調低了95℃165h液壓環應力(比國際標準中的PE-RT I型II型都低)。95℃1000h液壓試驗環應力則是I型與II型的平均值。

從以上的幾個標準中,似乎看不出什么問題。況且又是國家標準和國際標準,不應該有絲毫的疑義。但是,在實際情況下,PE-X管按照上述的物理力學性能進行 檢測大多數不合格,甚至找不到送檢合格的PE-X管來。09年煙臺一家房地產開發商首選的是PE-X管,選擇數家國家及省名牌產品,但抽樣檢測都不合格, 當時,廠家皆認為當地檢測機構的檢測設備有問題,又特意選了幾個品牌到大連的一家國家級檢測機構進行檢測,其結果令人吃驚:無一合格!最后只好改用了 PE-RT管。很多人認為,PE-RT管和與PE-X管比較沒有應用性能以及成本上的優勢。但是在被迫選擇PE-RT管的情況下,PE-RT管是否在可靠 性上就有優勢呢?如果仍然按上述標準進行檢測的話,檢測幾乎可達到100%的合格率,那怕摻有一定的假料。(參見《國內PE-RT管生產廠家用概況及建 議》)。但參照一些歐美國家的標準,結果就不一樣了:

美國標準ASTM對不同溫度下PE-X管的設計應力及壓力等級有如下規定:

兩者對比,在82.2℃的溫度下兩者的力學設計應力完全相同,而在常溫下,PE-RT的設計應力竟比PE-X的設計應力還要高0.07MPa,這與國家標準和國際標準的規定是截然不同的。如果按照此標準進行物理力學性能檢測,PE-RT就不會有優勢可言了。

對下面四個表進行對比分析可以看出(DN ≥16mm):

1、PE-X管測試的最高溫度是93.3℃,而PE-RT的最高測試溫度為82.2℃,這似乎可以看出PE-X管的溫度工作區間要大于PE-RT的溫度工作區間。

2、持續壓力下,82.2℃的測試壓力PE-X管和PE-RT管完全相同,而在23℃時,其測試壓力或相同,或PE-RT管材的要更大一些(有不同的測試基準)。

3、破壞壓力下,82.2℃時,PE-RT管的測試壓力比PE-X管要高許多。

即短時間內,PE-RT的耐熱性能更好一些。

那么,是否就可以說,PE-RT管用于地暖就更耐熱呢?答案是否定的。用于地暖的管材關鍵性能是長期性,即長期在較高溫度和壓力下的工作能力,而這種關鍵 的長期性能是不能通過短期的檢測準確地反映出來的,所謂的持續水壓測試,其測試時間也不過是1000h。即使如此,在通常的見證檢測中也是難以做到的,這 距幾十年的實際應用情況相差甚遠。一旦使用有誤,將在數年后出現嚴重的漏水問題。在這一點上,德國標準更體現得一目了然。

德國工業標準DIN

DIN標準表明,PE-X比PE-RT管更具耐熱和耐壓性能,或者說,在同樣的壓力和溫度下,壽命更長些。

在這里,隨便說明一下,耐熱聚乙烯PE-RT的英文名字為“polyethylene of raised temperature”,譯為漢語應是:升溫聚乙烯。亦不要被不太準確的現譯名所誤。

結語:

在對管材的物理力學性能進行檢測時,其檢測指標必須和管材的固有性能相適應。檢測指標定得過高,會有大量的可用管材被淘汰,而指標定的過低,又失去了檢測 的意義,使不合格的產品也成了可用之材。對比歐美標準,國家標準和國際標準在制定PE-X和PE-RT的設計壓力和環應力測試值時,PE-X的值要明顯高 于PE-RT的值,這與它們的固有性能是不相適應的。PE-X管韌性好,在確保一定的使用年限的情況下,與PE-RT比耐溫性能和耐壓性能更好一些,是地 暖管材的良好產品,尤其在北方寒冷和嚴寒地區,供暖周期長,供水溫度和壓力較高,使用PE-X管更有其優勢。而PE-RT比較柔軟,可以熔接,施工也方便 一些,則更適合于采暖期較短、供水溫度較低的地區,比如壁掛爐用戶。只要使用合理了都是好管材。從歐洲各國的使用情況看,PE-X管仍是主流。這與國內 PE-X管在逐年退縮的現象是不一樣的。建議在做管材的物理力學性能指標檢測時,參考歐美標準,并對PE-X管材“公平”一些。這樣,才能做到“物盡其 用”。
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