几种管材性能的比较.docx

几种管材性能的比较低温地板辐射采暖是最舒适的采暖方式之一，日益被大多数使用者接受，并且成为当今地产 开发商们能够接受的采暖方式具有舒适性强、节能、便于管理、不占用室内面积、日常维 护少、热源灵活等优点，适应建筑商品化的需要，能够提升建筑物的品质和档次早期的地板采暖均采用钢管和铜管，其特点是：埋管接头多，施工难度大且渗露无法彻底解 决；管道胀力大，易胀裂地面；管材寿命短，可靠性低随着塑料工业的发展，经过特殊处 理和加工的新型塑料管已能满足地板采暖对管材耐高温、承压高和耐老化的要求，而且管道 长度可以按设计要求截取，进管部分无接头，杜绝了埋地管道的渗漏；易变曲，易施工因 此塑料管在地板采暖中的应用，使地板采暖产业逐渐兴起目前，地板采暖比较常用的塑料 管有交联聚乙烯塑料管（PE-XA、PE-XB、PE-XC）、交联铝塑复合管、聚丁烯管（PB）、 改性聚丙烯管（PPR）以下逐一进行简单介绍：一． 交联聚乙烯管材以密度三0.94g/c 的聚乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学的或物理的方法，使 其线型的大分子交联成三维网状的大分子结构，由此种材料制成的管材，通常以PE-X标记其在0°C〜95°C和0.6MPa压力下长期使用，寿命可达五十年。

交联聚乙烯（PEX）管适合 用于低温地板辐射系统，其耐压强度（8公斤以上）不及PP-R和PE-AL-PE管，结构单一, 热膨胀系数与混凝土的热膨胀系数较为接近应用此管材可大大减少管材及混凝土开裂的几 率另外，地板辐射加热管要求每一环路为一整根管无接头以避免渗漏，布置间距在100〜 300mm之间，间距通常2200mm,交联聚乙烯管的弯曲半径R^200mm,铝塑复合管R2 300m m在管道弯曲处，弯曲半径大的管材应力相对集中而加大，造成强度加大，使用寿 命衰减交联聚乙烯（PEX）管国内目前只有锁扣卡紧一种连接方式，由于PEX管材材质硬度高， 管材很难通过变形与管件密封严密，实际上密封只有靠铜件上橡胶圈的弹性得以实现因此， 如果这种弹性密封圈的质量不好或有效时间较短，加上密封面又短， PEX 管经冷热变化多 次后破坏这种密封结构造成接头部位漏水若采用PE-X管做地暖加热管，应注意对埋地管的保护，如果加热管遇到破坏，最好的方式 是更换整个支路的加热管；若采用锁扣式连接件进行修补，则增加了整个系统的不安全性聚乙烯塑料在工农业及日常生活中应用十分普遍，但耐热性、机械强度、耐老化性等较低， 从而限制了聚乙烯塑料在许多领域中的应用，为了提高其性能将聚乙烯交联是最好的方法。

所谓交联即是通过化学物质或高能射线将线型或轻度支链型的高分子转化为网状的分子结 构，在分子间架起化学键经交联的聚乙烯不仅提高了耐热性、耐磨性、机械强度，而且提 高了耐环境应力开裂性和抗蠕变性等，增加了使用寿命采用交联聚乙烯工艺制造的管材为 交联聚乙烯管材（PE-X）目前工业化常用的聚乙烯交联方法有两种，即物理（辐照）交联和化学交联，PE-X管材 的生产为化学交联法，在化学交联中又分为过氧化物交联和硅烷交联，在硅烷交联中又有一 步法和两步法两种1. 氧化物交联的聚乙烯管材为PE-XA2. 硅烷交联的聚乙烯管材为PE-XB3. 物理（辐照）交联的聚乙烯管材为PE-XC这三种方法，前两种是化学交联法，即通过添加反应能力极强的化学制剂实现的；而后一种 为物理交联法，则不用化学添加剂，这种方法不仅有利于提高管子的耐用性，而且避免了化 学制剂对土壤和地下水的污染管材的命名：管材 PE-XA/B/C其中PE为聚乙烯，X为交联（cross linking） ,A为过氧化物交联，B硅烷交联，C为物理交 联（辐射交联、也称辐照交联）二.交联铝塑复合管铝塑复合管由内外层PE以及铝管与内外层PE之间热溶胶共挤复合而成，中间铝层除对PE起加强作用外，使管的耐压度大大提高，其特殊结构具备了金属管和塑料 管的优点，消除了它们各自的缺陷。

铝塑复合管是内层和外层为密度三0.94g/cm3的聚乙烯或乙烯共聚物、中间层为增强铝管（根 据加工工艺的不同，此层的铝管通常分为：搭接和对焊两种方式，不同的加工工艺造成铝塑 复合管的质量、性能、价格均有很大的差别）、层间用热熔胶紧密粘合为一体的管材用作 地板辐射采暖的加热管，内外层均应为交联聚乙烯，通常以XPAP标记在传输一定温度和压力热水时，其耐压力和抗压强度都很好，可在95°C温度，小于IMPa 压力下长期工作，使用寿命达50年，非常适合用于热媒温度较高的散热器系统其结构为 铝板与聚乙烯复合而成，两种材质热膨胀系数相差很大，若长期冷热交替变化，易造成两种 材质相互脱落，形成管道开裂；另外其热膨胀系数与混凝土的热膨胀系数差别亦较大，温度 的变化也会造成混凝土层的开裂铝塑复合管的连接方式和PE-X管有其相似的地方，既均采用锁扣式连接，因此这种连接方 式的特点同PE-X的连接方式具有相同的弊端三.PB管由聚丁烯-1树脂添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，通常以PB标记聚丁烯（PB）是一种高分子惰性聚合物，由于其分子结构的稳定性，比同是烯烃类材料的 聚乙烯和聚丙烯材料性能更加稳定，具有更高的耐热强度，更高的抗蠕变性能，更好的化学 稳定性，和抗低温脆性的特点，适用于高标准要求的建筑热水及采暖系统。

管道连接可以采 用加紧、热熔和电熔焊三种方式但是聚丁烯管材由于其导热系数较其他几种管材低，因此 在地板采暖的使用过程中，将影响热量的传递；而且目前市场上的聚丁烯管材的价格相对于 其他管材来讲比较高采用五层共挤技术，阻氧PB管材有三层共挤和五层共挤两种结构形式，五层共挤技术先进， 生产难度大，但是由于阻氧层位于管材中间，阻氧层不会受到破坏，保证了阻氧效果而三 层共挤阻氧PB管材，阻氧层位于管材表面，在施工过程中，阻氧层极易受到破坏，使阻氧 失效，而且在热熔连接前，还需要用专用工具去掉连接处的阻氧层和胶层，热熔连接工艺复 杂，施工难度大，所以五层共挤阻氧PB管材比三层共挤的管材阻氧效果更好、更可靠四.耐热增强聚乙烯管（PE-RT）：该原料是一种力学性能十分稳定的中密度聚乙烯，由乙烯和辛烯的单体经茂金属催 化共聚而成它所特有的乙烯主链和辛烯短支链结构，使之同时具有乙烯优越的韧性、耐应 力开裂性能、耐低温冲击、杰出的长期耐水压性能和辛烯的耐热蠕变性能原料具有符合产 品标准的蠕变破坏曲线，是聚乙烯中现阶段唯一不需交联就可用于热水管的一个品种质量 轻、易于运输、安装施工，具有良好的柔韧性、使其铺设时方便经济、用 DOWLEX*2344 生产的管道在施工时可以通过盘管和弯曲等方法减少管件的使用量、降低施工成本，管道弯 曲时、在弯曲部分的英里可以很快得到松弛、不会出现“回弹”现象、便于施工操作、从而 避免在使用过程中由于应力集中而引起管道在弯曲处出现破坏的现象，管内摩擦损失小、脆 裂温度低、DOWLEX*2344管材具有优越的耐低温性能、因此在冬季的情况下也可以施工、 并且在弯曲管道时无需预热、其弯曲半径可以小到管道外径的5倍，耐化学腐蚀性好、不剩 锈、使用寿命长，在工作温度为70度、压力为O.Mpa条件下、管道可安全使用50年以上。

抗冲击性能好，散热性能好、导热系数为0.4W/M.K、在采暖应用中可以节约大量能源五.无规共聚聚丙烯（PP-R）管：PPR 是以无规共聚聚丙烯为基料，经改性处理后制成相对于其他聚丙烯来耐热及耐压性好，卫生性好，采用热熔连接，在70°C温度，小于IMPa压力下可长期工作 在80C温度，DN25管径以下的管道寿命可达20年选用这种管材时，采暖路分户系统的 热媒温度不应太高 PP-R 管壁较厚且热膨胀系数较大，在混凝土地板中暗埋时，需预留安 装槽且不使用管件，管道安装完毕后混凝土的填充层可吸收管道的线形膨胀说，它具有更好的机械性能、更高的拉伸屈服强度和抗冲性能 PPR 管无毒卫生、安装方便、 耐化学品性能佳，尤其是它具有良好的热熔接性能，其连接处分子与分子完全融合在一起， 解决了长期困扰给水行业的管道连接处漏水问题页为这几种管材的性能比较表格管材品 种使用 寿命使用温 度软化温 度（C）工作压力（MPa）线膨胀系 数（m/mC）导热率（W/m*C）优点缺点铝塑复 合管约50W60（长 期）W90 （短期）1331.02.5*10-50.45易弯曲变 型，完全 消除氧渗，线膨 胀系数 小管壁厚度 不均匀。

PE-X（A、B、 C）约50<90（长 期）<95 （短期）1331.0/95 C1.6/常温15*10-50.41耐温性能 好，抗蠕 变性能 好只能用金 属件连 接，不能 回收利 用PB约50<90（长1241.6'2.5/冷水13*10-50.22耐温性能国内没有期）W95 （短 期）1.0/热水好，抗拉 压强度高，耐冲 击，低蠕 变，高柔 韧性PB树脂， 原料依赖 进口，价 格高PPR约50W60（长 期）W90 （短期）1402.0/冷水0.6/热水11*10-50.24耐压耐久 性能好在同等压 力和介质 条件下， 管壁最 厚地板采暖用管材的物理力学性能项目单位指标交联聚乙烯管（PEX）交联铝塑复合管（XPAP）聚丁烯（PB）耐热增强聚乙 烯（PE-RT）密度dg/cm3三 0.93 1—三 0.92 ]0.933纵向长度回缩 率%W3—W3W3抗拉屈服强度（23+10）Mpa16三231716.5断裂延伸率（23土10）%三400三350三125三800导热系数W/(m.k)0.410.450.22 10.4线膨胀系数Mm/(m.k)0.2000.0250.1301.95五．各种塑料类管材的比较可从以下几个方面进行各类管材的比较。

1） 许用应力排序在相同的使用条件分级和有效使用寿命条件下, 各类管材的许用应力, 大 致为以下排列顺序:铝塑复合管,PB管,PE-XC管,PPR管2） 按市场价格的高低排列, 正好大体上也是上述顺序并非一定要选用许用应力高的管材, 例如: 实际使用寿命不需50 年、或使用温度较低、或工作压力较低, 就有可能选择许用设计 应力较小的管材3） 关键还是各类管材的有效质量控制据塑料工业业内人士分析,PB和PPR管的质量，主 要通过原料的成份和品质控制而PE-XC管和铝塑复合管，除原料成份和品质外，其交联工 艺对质量控制至关重要, 正是交联工艺这一重要环节, 使许多该类管材的质量失控4） PB管和PPR管，是可以再生的材料，对环保较为有利这两种管材还可采用热熔接的连 接工艺, 节省昂贵的连接配件5） 管材的氧渗透的问题, 也应有所考虑, 与其它采暖系统共用同一集中热源水系统、且其它 供暖系统采用钢制散热器等易腐蚀构件时,PB管、PE-XC管和PPR管，有阻氧层，以有效防 止渗入氧而加速对系统的氧化腐蚀而铝塑复合管的中间层为增强铝管, 可有效阻隔氧的渗 透6) 管材的纵向线膨胀问题，对于热管道应予以注意。

钢管的线膨胀系数为0.012 mm/m・K, 塑料类管材线膨胀系数的概略值, 按从小到大排列如下:交联铝塑复合管 0.025聚丁烯管 0.130无规共聚聚丙烯管 0.180交联聚乙烯管 0.200由于较大的纵向膨。