PE-RT II型預製直埋保溫管也稱(chēng)為PE-RTⅡ型供熱管,高密度聚乙烯外護管聚氨酯發泡預製直埋保溫複合塑料(liào)(簡稱PE-RT II保溫複合管塑(sù)料管),由高密度聚乙烯外護管、聚氨酯泡沫(mò)塑料保溫層和工作管緊密結合而成。(如下圖)
PE-RT II型(xíng)預製直埋保溫管
a、外護管:PE-RT II型預製直埋管外層采用HDPE高密度(dù)聚乙烯管;
b、保(bǎo)溫層:采用硬質聚氨酯泡沫塑(sù)料。保溫層材料為密度(dù)60kg/m3至80kg/m3的硬(yìng)質聚氨酯泡沫,充分添滿PE-RT II型管與套管之間的間(jiān)隙,並(bìng)具有一定的粘接強度,使耐熱聚乙烯(PE-RT II)管材(cái)、外套(tào)管及保溫層三者之間形成一個牢(láo)固的整體。聚氨酯直埋保溫管泡沫具有良好的機械性能和絕熱性能,通常(cháng)情況下可耐溫120℃通過改性或與其它隔(gé)熱材料組合可(kě)耐溫180℃。
c、工作管:PE-RT II型預製直埋保溫(wēn)管采用耐(nài)熱聚乙烯(PE-RT II)管。
PE-RT II型預(yù)製直(zhí)埋保溫(wēn)管又稱“PE-RT II保(bǎo)溫複合塑料管”,是由(yóu)高密度聚乙烯(xī)外保(bǎo)護層、聚(jù)氨酯硬質泡沫塑管和耐熱聚乙烯(PE-RT II)管材組成。PE-RT II預製直埋(mái)保溫管具有優良的性能被用於城鎮集(jí)中供熱(rè)二次管網管道係統,其外保護層、保溫層、工(gōng)作(zuò)管三部分,外保(bǎo)護層材料為高密度聚乙烯;保溫層采用(yòng)硬質聚氨酯泡沫塑料;PE-RT II工作管采用II型(xíng)耐熱聚乙烯(PE-RT II)專用管道原料 耐低、高溫達-40至110°C,PE-RT II工作管能(néng)長期輸送95°以(yǐ)下(xià)熱水(shuǐ)且具有耐腐蝕、使用(yòng)壽命長達(dá)50年、保溫效果好(hǎo),分子連接安全客戶、施工方便等特點。自2011年起在我國北方的天津(jīn)、山東、河南、吉林、河北、內蒙古等(děng)幾十個城市小區熱力管網改造工程、新建工(gōng)程的試(shì)用,試點案例非常成功的,符(fú)合國家“十.三五”規劃“新材料、新能源”現已廣泛被推廣 ,於2015年11月23日發布了CJ/T480-2015《PE-RT II預製(zhì)直埋保溫管》標準 。
PE-RT國標製定時參考了ISO的《冷熱水用耐熱聚乙烯(PE-RT)管道(dào)係統》等國際標準和(hé)奧地利國家標準(zhǔn)的相關部(bù)分,並考慮了國內(nèi)的生產實際情況和技術能力,因此具有一定(dìng)的(de)先進性。新標(biāo)準的實施,對於行業的質量要求和健(jiàn)康發展有積極作(zuò)用。
近年來,我國PE-RT管道在建築內冷熱水(shuǐ)管道領域的應用(yòng)發展(zhǎn)很快,原(yuán)材料也有了進一步的發展。2002年,行(háng)業(yè)標準《冷熱水用耐熱聚乙烯(PE-RT)管道係(xì)統》發布,但是由於當時行業標準參照(zhào)的是德國標準《耐熱聚乙烯(PE-RT)管道——一般質量要求》和《耐熱聚乙烯(PE-RT)管道——尺寸》,這兩個標準(zhǔn)都是基於I型PE-RT材料的性能指標編製(zhì)的。隨著材料(liào)的發展,II型PE-RT材料的性能指標已經遠(yuǎn)遠高於一代材料,國際標準ISO22391《冷熱(rè)水用耐熱聚乙烯(PE-RT)管道係統》也已經完(wán)成修訂(dìng)更新,增加了II型(xíng)PE-RT管道的要求。
一、保溫複合塑料管按工作管所用(yòng)材料可分為:
a) PP-R保溫複合塑料管,代號為PUPPR;
b) PVC-C 保溫複合塑料管,代號為PUPVC;
c) PE-RT II保溫複合塑料管,代號為PUPE;
d) PB保溫複合塑料管,代號為PUPB。
1、保溫性能好(hǎo),熱(rè)損失(shī)僅為傳統保溫(wēn)管材的25%,長期運行可節約大(dà)量能源,顯著降低能源成本。
2、具有很強的防水和耐腐蝕能力,無需敷設管溝,可直接埋入地下或水中,施工(gōng)簡便快(kuài)捷,綜合造價(jià)低。
3、在低(dī)溫條件下也(yě)具有良好的耐腐(fǔ)蝕(shí)和耐衝擊性能,可直接埋入凍(dòng)土層。 4、使用壽命可達50年以上,正確的安裝和使用管網維修費用極低。
外護管材料應符合GB/T29047的規定。 保溫層材料應采用(yòng)聚氨酯硬質泡沫塑料,其性能應符合GB/T29047的規定。
二(èr)、工作管:
PP-R工作管原(yuán)材料應符合GB/T18742.1的規定。
PVC-C工作管原材料應符(fú)合GB/T18993.1的規定。
PE-RT II型工作管原材料應符合(hé)GB/T28799.1的規定。
PB工作管原材料應符合GB/T19473.1的規定。
1)衛生性能
生活熱水輸送用管材的衛生性能應符合GB/T17219的規定。
2)保溫複合塑料(liào)管(guǎn)
a.外觀(guān):保溫複合管外觀應清潔,可(kě)視麵不應有影響其性能的構槽、裂紋、凹陷、雜質、顏(yán)色不均等(děng)缺陷。
b.管端垂直度:保溫複合塑料管管端的外護管宜與聚氨酯泡沫塑料保(bǎo)溫層齊平,且應與(yǔ)工作管的軸線垂(chuí)直,角度誤差應小平2.5°。
c.擠壓(yā)變形(xíng)及劃痕:保溫層受擠壓變形時,徑向變形量不應大於設計保溫層厚度的15%。外護管劃痕深度不(bú)應大於外護管較小(xiǎo)壁(bì)厚的10%,且應不大於(yú)1mm。
d.管端預留段長度及偏差:工作管(guǎn)兩端留(liú)出的無保(bǎo)溫預留段長度應滿足保溫複(fù)合塑料管連接(jiē)的要求,兩(liǎng)端預留長度之差應不大於20mm。
e.管端(duān)泡沫脫層:保溫層應與工作管及外護管緊密粘接,管段泡(pào)沫脫層徑向尺寸應不大於2mm,沿軸(zhóu)向(xiàng)的(de)深度不應超過(guò)70mm,環向累計長度不應大於圓周長的1/3。
3)外護管表麵溫度
在運行工況下外護管表麵的溫度應小於50℃。
4)外護管外徑增大率
保溫(wēn)複合塑料管發(fā)泡前後,外護管任一位置同一截麵的(de)外徑增大率應不大於2%。
5)較大軸線偏心(xīn)距
當外護管外徑不大於160mm時(shí),軸線偏心(xīn)距應不大於3.0mm;當外護管外徑大於160mm時,軸線偏心距應不大於4.5mm。
6)軸向剪切強度
在23℃條(tiáo)件下,保溫複合(hé)塑料管的軸向剪切強度應不(bú)於0.09MPa。
7)環剛度
保溫複合塑料在環剛度應不小於4KN/㎡。
8)抗衝擊性
在-20°條件下,用3.0kg的落錘從2m高處落下對外護管進(jìn)行(háng)衝擊,外護管不應有可見裂紋。
9)柔韌性
適用於外護管公稱外徑(jìng)不(bú)大(dà)於50mm的PUPE、PUPB保溫複合塑料管。當外護(hù)管較小彎曲(qǔ)半徑不大於外護管公稱外徑的30倍時,保(bǎo)溫層與外護管不應(yīng)破裂,外(wài)護管的不(bú)圓(yuán)度應不大於30%,與外護管(guǎn)連接部位的保溫層裂紋寬度(dù)應不大於5mm。
10)蠕變性(xìng)能 蠕變比率應不於5。
三(sān)、聚氨(ān)酯(zhǐ)保溫直(zhí)埋管的優點:
1.降低工程造價。據有(yǒu)關部門測(cè)算,雙管製供熱管道,一(yī)般情況下可以降低工程造價的25%(采用(yòng)玻璃鋼(gāng)做保護層)和10%(采用高密度聚乙烯做保護(hù)層)左右。
2.熱損耗低,節約能源(yuán)。由於(yú)直埋管采用聚(jù)氨(ān)酯硬質泡沫(mò)塑料進行保溫,其導熱係數為:λ=0.013—0.03kcal/m•h•oC,比其他(tā)過去常用的管道(dào)保溫材料低得多,保溫效果提高4~9倍。再有其吸水率很低(dī),約(yuē)為0.2kg/m2。吸水率低的原因是由於聚(jù)氨酯泡沫的閉孔率高達92%左右。低導熱(rè)係數和低吸水率(lǜ),加(jiā)上保(bǎo)溫層和外麵防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護殼,改變了傳統地溝(gōu)敷(fū)設供熱管道“穿濕棉襖”的狀況,大大減(jiǎn)少了(le)供熱管道的(de)整體(tǐ)熱損耗,熱網熱損失為2%,小於國際10%的標準(zhǔn)要求。
3.防腐,絕(jué)緣性能好,使用壽命長。直(zhí)埋保溫管由於(yú)聚氨酯硬質泡沫保溫層緊密地粘結工作管,隔絕了空氣和水的滲入,能起到良好的防腐作用。同時它的發泡孔都是閉合的,吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻(bō)璃鋼外殼均具有良好(hǎo)的防腐、絕緣和機械(xiè)性能。因此,工作(zuò)管很(hěn)難受到外界空氣和水的侵蝕。隻要管道內部水質處理好,據國外資(zī)料(liào)介(jiè)紹,聚氨酯保溫管道的使(shǐ)用壽命可達50年(nián)以上,比傳統的地溝敷設、架空敷設(shè)使用壽命高(gāo)3~4倍。
4.占地(dì)少,施工快,有利環(huán)境保(bǎo)護。直埋供熱管道不需(xū)要砌築(zhù)龐大的地溝,隻需將保溫管埋人地下,因此大(dà)大減少了工程(chéng)占地,減少土(tǔ)方開挖量約(yuē)50%以上,減少土建砌(qì)築和混凝土量90%。同時,保溫管(guǎn)加工和現場挖溝平行進行,隻需現場接頭,可以縮短工期約50%以上。
5.國外生產聚氨酯保溫預製管,均設有滲漏報警線,一旦管道某(mǒu)處發生滲漏,通過報警(jǐng)線的傳導,便可在專用檢測(cè)儀表上顯示出保溫管道滲水、漏水的準確位置及滲漏程度的大小,以便通知檢滲人員迅速處理漏水的管段,保證供熱管網(wǎng)的安全運行。國內生產的保溫管目(mù)前末設滲漏報警線,有待補上這一空白(bái)。
總之,聚氨酯(zhǐ)保(bǎo)溫直埋管不僅具有(yǒu)傳統地溝和架空敷設管道難以比擬的先進(jìn)技術、實用性能,而且還具(jù)有顯(xiǎn)著的社會(huì)效益和經濟效益,也是供(gòng)熱節能的有力措施。采用直埋供熱(rè)管道技術(shù),標誌著我國供熱管道技術發展已經進入了新的起點(diǎn)。隨著這項先進技術的進(jìn)一步完善和發展(zhǎn),供熱管道(dào)直埋取代地溝和架空勢(shì)在必行。
PE-RT II型預製直埋(mái)保溫管現(xiàn)場施工圖
四、施工(gōng)注意事項
由於直埋供熱技術在我國起步較晚,以上3個條件尚需不斷(duàn)完善。從工程實踐中出現的質量問題來看,應在設計和施工中特(tè)別注意以(yǐ)下幾個問題:
在設計和施工(gōng)中,一定(dìng)要真正理解供熱管道直埋敷設方式分為有(yǒu)補償直埋敷設及無補償直埋敷設兩種方式,確實掌握兩種方(fāng)式各自的工作原理,特點及其應用場合(hé),以便在設計上合理選用,施工上安(ān)全、可靠、經濟。
1.首先要掌握概念:有(yǒu)補償直埋(mái)敷設方式,是(shì)通過管線自然補償和補償器(如方形和波紋管(guǎn)補償器)來解決(jué)管道熱伸長量的,從而使(shǐ)熱應力為較小;無補償直埋敷設,簡單地說就是管道在受熱時沒有任何補償措施,而是靠(kào)管材本(běn)身強度來吸收熱(rè)應力。
2.無(wú)補償敷設方式的(de)基本原理:在安裝管道時,首先給管道加熱到一定溫度,然後將管道焊接固定,當管道恢複到安裝溫度時(溫度降低),管道預先承受了一定的拉應力。當管道通熱工作時,隨著溫度的升高,管道應力為零,當繼續升溫(wēn)時(shí),管道的壓應力增加,當溫度(dù)升到(dào)工作溫度時,管道的壓應力(熱應力)仍小於許(xǔ)用應力。這樣,管道可以不用補償裝置而正常工作了(le)。這種無補償方(fāng)式應用(yòng)第四強(qiáng)度理論,施工時需要對管(guǎn)道預熱,施工比較麻煩,但國內外已有大(dà)量工程實踐,理論計算可靠,能確(què)保(bǎo)安全。另(lìng)一種無(wú)補(bǔ)償方式是近幾年由我國北京煤氣熱力設計院提出的計算方法和應力分類采用(yòng)安定性分析,應用第三強度理論。這種方(fāng)式充分發揮
五、PE-RT II預製直埋保溫管應用領域:
1. 冷熱水管道
2. 空氣能熱泵熱(rè)水工程、太陽能(néng)管道
3. 城市集中供(gòng)熱二次官網、溫(wēn)泉水保溫管道
4. 工業建築管道

