新材料—高密度耐热聚乙烯(PE-RT Ⅱ)管道在供热上的应用

2023-06-18

集中供暖能源综合利用率高,便于管理,是目前我国北方地区较普遍的供暖方式。从80年代末开始,市政热力管道迎来了聚氨酯预制保温管时代,它是以聚氨酯硬质泡沫塑料为保温层,工作管为钢管,高密度聚乙烯为外护管的直埋管道。聚氨酯保温直埋管道具有耐压耐高温等特点,但在输送热水的过程中,易受热水介质及其中的离子腐蚀,使管道寿命缩短,还会污染水质,引起锈渣堵塞仪表阀门(如热量表)等问题。其次,由于接头采用焊接方式连接,受工人技术水平影响难以保证焊缝质量,易发生泄漏事故。因此,钢质管道在一定年限后,运行维修成本较高。

1 高密度耐热聚乙烯材料简介

耐热聚乙烯(Polyethylene of Raised Temperature Resistance,简称PE-RT),是通过与己烯等烯烃共聚获得优异的长期耐热稳定性以及优良的长期静液压强度;同时保留了传统高密度聚乙烯优异的焊接性能(热熔对接焊接、电熔连接)、低温抗冲击性能(低至-40℃)、耐开裂性能优秀(划痕是否会引起快速脆性破坏)等特征。

目前,耐热聚乙烯已经发展到高密度耐热聚乙烯II型。高密度耐热聚乙烯(PE-RT Ⅱ)和所有的聚烯烃材料一样,都是由碳和氢组成的高分子聚合物,化学稳定性很好,对于常见的酸、碱以及盐具有很好的耐腐蚀性。聚烯烃材料的性能取决于材料的结构,主要的影响因素包括分子量分布以及共聚单体的种类。聚乙烯类聚合物的共聚单体包括己烯、丁烯和辛烯,共聚单体分子链越长,越能形成更多的连接链。从分子量的分布来看,有单峰分布的,也有双峰分布的,双峰的分子量分布具有更好的综合性能,因为低分子量部分确保了材料良好的加工性能,高分子量部分使得材料具有很好的耐压性能以及长期的稳定性。此外,PE-RT Ⅱ型材料是一种粘弹性材料,具有弹性和粘性的双重特性,因此有很好的可塑性和减小外界应力损伤。

道达尔公司PE100级高密度耐热聚乙烯XSeneXRT70为国外PE-RT 型塑料的代表,该材料的物理性能如表1所示。

PE-RT XSene XRT70典型物理力学性能

国内近年来也攻克了PE-RT II型的生产,齐鲁石化生产的QHM22F高密度耐热聚乙烯PE-RT II型于2016年进入市场,获得好评。

2 高密度耐热聚乙烯保温管的特点

高密度耐热聚乙烯保温管是以耐热聚乙烯(PE-RT Ⅱ)树脂及专用色母料经过混合挤出成型为工作内管,以聚氨酯材料为保温层,以高密度聚乙烯管材为外护管,公称压力不大于1.0MPa,最大输送热水温度不超过80℃的室外集中供热复合管材。适用于热力预制直埋管、以及高温热水管道系统等,尤其在北方应用于城镇供热系统二次管网以及温泉保温管道系统。

高密度耐热聚乙烯保温管和钢管的另一个区别体现在热胀冷缩特性上,PE-RT II型PE管的膨胀量很大,但是膨胀力很小;而钢管相反,膨胀量很小,膨胀力很大。因此,相同的应用条件下,PE管的膨胀力一般不到钢管的1/50。对于集中供热二级管网用的预制保温PE管而言,管道轴向应力主要包括管道热胀冷缩产生的热胀应力,保温层和工作管之间的剪切应力以及外护管与土壤之间的摩擦应力。当外护管与土壤之间的摩擦力大于或等于管道产生的热胀力时,管段将不会产生热位移。工作管的轴向热胀力远小于工作管和保温层之间的剪切力,因此工作管和保温层之间不会出现脱层现象。这就意味着:因此管道完全可采用直埋无补偿的方式进行敷设,且无需采用额外的固定措施,可减小投资和施工难度。

根据资料显示,高密度耐热聚乙烯管较普通的钢管还具有以下特点:

(1)保温性能好,内层导热系数仅有0.42W/m.K,热损失远低于钢管,长期运行可节约大量能源,显著降低能源成本。

(2)具有很强的防水和耐腐蚀能力,密封可靠,不渗不漏;无锈蚀,不污染水质,不结垢堵塞,在热力管网的日常管理和维护上有较大优势。

(3)在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性,材料脆化温度达-70℃,能轻松应对在寒冷地区使用。

(4)耐压耐温,性能可靠,70℃下使用寿命可达50年。

(5)热熔对接和电熔焊接方便,牢固可靠。

6)施工工艺简单快捷,施工安装方便,不需附设管沟,可直接埋入地下。该特点大大节省了PE-RT II管道的施工成本,缩短了施工周期。综合考虑人工费、材料费和机械设备的费用,PE-RT II管道的施工成本相对于钢管能节省30%

(7)该类管道具有优异的耐快速开裂和耐慢速裂纹增长性能,压扁后可恢复;一旦管道出现断裂,破损等情况,可利用压管器实现局部阻水作业,方便紧急维修,节约成本与时间。

(8)经济可行性:90mm以下直径,高密度耐热聚乙烯管材料成本与钢管相当;110mm以上,较钢管高10~20%。若结合施工及运行,高密度耐热聚乙烯管在dn355以下经济性高于钢管。

3 国内外高密度耐热聚乙烯保温管的应用现状

(1)国外应用现状

高密度耐热聚乙烯保温管首先出现于欧洲,由原材料、管道生产商和供热单位共同开发,并形成产品。由于西欧居民用户普遍采取分散式供暖,集中供暖主要集中在东欧地区,因此,市政供热管道也大多数集中在东欧。在这些国家中,高密度耐热聚乙烯保温管已经在小区二级供热管网中应用多年。如1987奥地利Lichtenegg集中供热管网系统中就使用了3kmDN20~125mm预制直埋保温PE管道。该管网使用已经30,运行状况良好;冰岛首都雷克雅未克也采用了此类供热直埋管件。总体看来,预制直埋保温塑料管在欧洲已经形成了完备的产品和设计、施工标准体系。

(2)国内应用现状

最近两年,北京、山东青岛、乳山、河南鹤壁、吉林省吉林市、河北沧州、内蒙古赤峰等地近十几个管网改造工程以及新建管网工程采用了高密度耐热聚乙烯(PE-RT II)预制直埋保温管,取得了良好效果。2PE-RT II型直埋保温管在国内的部分使用情况。

表2 PE-RT II型预制直埋保温管的部分应用情况


根据目前的运行数据,各高密度耐热聚乙烯保温管输送的热水温度在80℃以下,管道运行状况良好。

4 我国高密度耐热聚乙烯保温管的规范标准

为了规范该行业健康有序发展,我国在2015年颁布了《高密度聚乙烯外护管聚氨酯发泡直埋保温管符合塑料管》(CJJ/T480-2015)。此外,各地根据地方特征,也分别出台了一系列的地方标准。表3为耐热型高密度聚乙烯管行业的相关标准汇总。

表3 耐热性高密度聚乙烯管相关标准


5 高密度耐热聚乙烯保温管在供热上使用的注意事项

(1)原材料要严格把关,注意区分PE-RT II型产品和PE-RT I型产品。

2焊接时,工作管公称外径小于90mm时,宜采用电熔管件进行连接;工作管公称外径大于等于90mm时,应采用热熔对接。

3热力管网中若存在部分管段改造使用高密度耐热聚乙烯保温管,则需要注意钢管和塑料管之间的连接不能使用钢塑转换,应采取法兰加耐热密封圈连接。

(4)PE材料受到紫外线照射会加速其老化,不宜在地上使用,宜埋地使用。储存、施工过程中应避免阳光照射。


最近新闻 更多新闻
  • 2025-05-10 青岛崂山管业科技有限公司:荣获青岛优品,引领管道行业新高度

    在美丽的海滨之城青岛,有一家企业正以卓越的实力和斐然的成绩,在管道科技领域熠熠生辉,它就是青岛崂山管业科技有限公司。近期,该公司凭借过硬的产品质量、先进的技术创新以及出色的市场口碑,成功荣获青岛优品企业称号,这无疑是对其多年来深耕行业、不懈努力的高度认可。​ 崂山管业科技有限公司成立多年来,始终专注于塑胶管道的生产与研发,已发展成为集设计、生产、销售为一体的高新技术环保企业。公司旗下拥有 PVC、PP - R、PE、HDPE、PE - RT 五大类十多个系列产品,产品种类丰富,覆盖面极广,广泛应用于建筑工程开发、市政建设、污水处理、城市给水、通信、电力传输、燃气输送和农业排灌等诸多领域,如同城市的脉络一般,为各类基础设施的稳定运行提供着关键支撑。​ 在产品质量方面,崂山管业可谓精益求精。从原材料的严格筛选,到生产过程中每一道工序的精细把控,再到出厂前的层层严苛检测,每一个环节都凝聚着崂山管业对品质的执着追求。其管材管件具有出色的耐腐蚀性,无论是应对潮湿多雨的恶劣外部环境,还是输送具有腐蚀性的特殊介质,都能始终保持稳定,有效避免了因腐蚀导致的管道破损、泄漏等问题,极大地延长了管道系统的使用寿命,为用户节省了大量后期维护与更换成本。同时,产品在安装便捷性上优势显著,材质设计科学合理,相对轻便,独特的连接方式让安装流程变得简单高效,能够大幅缩短工程周期,提升施工效率,在分秒必争的现代工程项目中极具价值。​ 技术创新是崂山管业发展的核心驱动力。公司在发展进程中,积极与国内多个科研机构展开深度交流合作,高度重视设计生产的优化以及新产品的开发。通过不断引入前沿技术和理念,崂山管业的综合实力得以迅速提升,规模持续扩大,销售业绩也节节攀升。例如,公司全新推出的管材系列,采用了前沿的材料配方,对多种高性能聚合物和金属合金进行精准配比,打造出具有超强耐腐蚀性的管材主体,相比传统管材,在强酸强碱环境下的耐腐蚀时间提升了 10%。在生产过程中,引入国际领先的 HDPE\JRPP\FRPP 技术,精确控制温度、压力和成型速度,实现了管材内部结构的均匀性和致密性,使其抗压能力和抗冲击性能比同类产品高出 30%。​ 崂山管业以 “成为中国低碳环保管道的百年品牌” 为宏伟愿景,以 “用科技创新创造健康生活环境” 为崇高使命。在日常生产经营中,公司将环保理念融入每一个环节,致力于为社会提供低碳、环保、健康的管道产品,让崂山管道随着消费者的放心使用,将绿色健康的概念传递到每一个角落。同时,公司还拥有完善的营销网络,已辐射全国市场,不仅为客户提供优质的产品,还提供工程设计、管道安装、技术培训等一站式、全过程的快捷服务,真正做到了想客户之所想,急客户之所急。​ 此次荣获青岛优品企业称号,对崂山管业来说,既是一份沉甸甸的荣誉,更是一份激励与鞭策。未来,崂山管业将继续秉持 “进取、求实、严谨、团结” 的方针,以技术为核心、视质量为生命、奉用户为上帝,不断开拓创新,为广大客户提供更优质、更具性价比的管道系列产品,以及更加无微不至的售后服务。相信在崂山管业的不懈努力下,将为推动中国管道行业的发展注入新的活力,书写更加辉煌的篇章。​ 如果您正在寻找值得信赖的管道合作伙伴,青岛崂山管业科技有限公司无疑是您的不二之选。选择崂山管业,就是选择品质、选择创新、选择放心!

  • 2025-05-07 崂山管业:一站式管材服务

    在建筑与生活的基础脉络中,管材扮演着至关重要的角色,它们是输送资源、保障生活有序运转的 “隐形卫士”。而在管材领域,青岛崂山管业科技有限公司以其卓越的一站式服务,脱颖而出,成为众多客户信赖的选择。​ 崂山管业坐落于美丽的海滨城市青岛,历经三十年的风雨兼程,已发展成为集塑料管道生产、研发、销售为一体的高新技术环保企业。公司先后荣获 “中国著名品牌”“山东省著名商标”“青岛市著名商标”“守合同重信用企业”“专精特新”“青岛名优产品” 等诸多荣誉,这一系列光环是对其多年来坚持品质与创新的有力见证。​ 一、丰富产品,满足多元需求​ 崂山管业产品种类极为丰富,涵盖 PVC - U、PP - R、PE、HDPE、PE - RT、PB 等六大类十多个系列 150 多种管材管件 。无论是宏大的建筑工程开发、市政建设,还是关乎民生的污水处理、城市给水,亦或是通信电力传输、燃气输送以及农业排灌等领域,都能发现崂山管的身影,真正做到了全方位覆盖市场需求。​ 例如在建筑工程中,其 PVC - U 排水管凭借自身轻便的特性,极大地节省了搬运过程中的人力成本,在狭窄的施工现场优势尽显。简单易懂的连接方式更是让施工进度大幅提升,有效缓解了紧张的工期压力。同时,出色的耐腐蚀性能,确保了几十年后管道依然能稳定输送生活用水,为建筑的长久使用提供坚实保障。​ 二、严控质量,铸就可靠品质​ 在原材料筛选环节,崂山管业展现出了极高的标准。公司与全球前 5% 的优质供应商建立合作关系,每一批原材料都要历经 30 多项严格检测,确保合格率高达 99.9%。只有通过层层考验的原材料,才有资格进入生产车间,从源头上为产品质量把关。​ 生产过程中,崂山管业引入国际领先的自动化设备,将生产精度牢牢控制在 ±0.01mm 以内,保证了管材尺寸的绝对精准。而且在管材生产全程,实行在线检测,实时监控产品质量参数,一旦发现生产过程中的偏差,能够及时纠正。这种近乎苛刻的检测标准和生产把控,使得每一根崂山管材都能达到甚至超越国家标准和行业规范要求,为客户的工程质量与使用安全提供了坚实护盾。不仅如此,崂山管业的产品还由中国人民保险公司承保产品质量责任险,让客户毫无后顾之忧。​ 三、专业销售,提供贴心方案​ 崂山管业拥有一支专业素养极高的销售团队,团队成员具备丰富的行业经验与专业知识。当客户面临管材选择难题时,销售团队会深入了解客户的具体需求,无论是项目前期的咨询规划,还是根据不同项目特点提供精准的选材建议,都能应对自如。​ 曾经有一位客户在进行大型商场建设时,对于热水输送系统的管材选择举棋不定。崂山管业的销售团队迅速响应,详细为客户介绍了不同管材的特性,并结合商场复杂的建筑结构和高要求的热水输送需求,推荐了最合适的产品。最终,崂山管业的管材凭借出色的耐高温性能和稳定的连接可靠性,确保了热水系统的高效运行,为商场内的商户和消费者提供了舒适便捷的热水服务,赢得了客户的高度赞誉。​ 四、高效售后,解除后顾之忧​ 完善的售后服务是崂山管业一站式服务体系中不可或缺的重要环节。公司组建了专业的技术支持团队,为用户提供全方位的管道安装技术指导与支持,确保管道系统能够正确安装并稳定运行。​ 在施工过程中,崂山管业的技术人员常常亲临现场,耐心指导安装工作,确保每一根管材都能精准就位。安装完成后,崂山管业还建立了完善的售后回访机制,定期对客户进行回访,收集使用反馈,及时解决潜在问题。一旦客户遇到问题咨询或投诉,售后团队会迅速响应,以最快的速度为客户提供有效的解决方案,真正做到让客户无后顾之忧。此外,崂山管业还为产品提供质保服务,进一步提升客户的满意度。​ 从优质丰富的产品,到严格的质量把控,再到专业贴心的销售服务与高效完善的售后服务,崂山管业真正实现了销售、售后一条龙服务。“崂山管 放心用”,这句深入人心的理念,不仅是一句口号,更是崂山管业多年来坚守品质、服务客户的真实写照。​ 如果您正在为管材的选择而烦恼,无论是工程项目还是日常生活需求,不妨选择崂山管业。我们随时欢迎您拨打 24 小时热线,我们的专业团队将竭诚为您服务,为您打造安心、可靠的管材使用体验。

  • 2025-04-28 HDPE 管材新选择:青岛崂山管业科技有限公司

    在当今注重环保与品质的时代,HDPE 管材凭借其卓越性能,在众多领域大放异彩。青岛崂山管业科技有限公司,作为行业的佼佼者,其生产的 HDPE 单页片静单管材更是备受瞩目。​ 一、HDPE 管材优势显著​ HDPE(高密度聚乙烯)管材,以其高强度、耐腐蚀、耐低温、抗老化等特性,成为建筑工程、市政建设、污水处理、农业排灌等诸多领域的理想管材。相较于传统管材,HDPE 管材重量更轻,便于运输与安装,大大节省了施工时间与成本。同时,其优异的化学稳定性,使其在各种恶劣环境下都能保持良好的工作性能,使用寿命远超同类产品。​ 二、崂山管业:品质的保障​ 青岛崂山管业科技有限公司坐落于美丽的海滨城市青岛。多年来,公司专注于新型塑料管材的研发、制造、销售与安装,是一家极具实力的低碳环保企业。公司拥有先进的生产设备与专业的技术团队,从原材料采购到生产加工,再到产品出厂,每一个环节都严格把关,确保每一根 HDPE 管材都符合高品质标准。​ 公司注重与国内多个科研机构的交流合作,不断引入新技术、新工艺,致力于提升产品性能与质量。目前,其营销网络已遍布全国,能够为广大用户提供快捷、优质的管道工程系统全过程服务,包括产品营销、工程设计、管道安装以及技术培训等。​ 三、HDPE 单页片静单管材应用广泛​ 建筑工程:在建筑给排水系统中,崂山管业的 HDPE 单页片静单管材能够确保水质不受污染,保障居民用水安全。其良好的柔韧性与抗压性,可有效应对建筑物沉降等问题,减少管道破裂风险。​ 市政工程:城市供水、排水管网建设离不开可靠的管材。HDPE 管材凭借其耐腐蚀性,可在地下长期稳定运行,降低市政管网维护成本。同时,其优异的水力性能,能够提高水流输送效率,保障城市用水排水顺畅。​ 污水处理:污水处理环境复杂,对管材耐酸碱腐蚀性能要求极高。崂山管业的 HDPE 管材能够在恶劣的污水环境中保持稳定,确保污水处理系统的正常运行,为环境保护贡献力量。​ 农业灌溉:农业灌溉需要管材具备良好的耐候性与抗紫外线性能。HDPE 单页片静单管材不仅能适应各种气候条件,还能有效减少水资源渗漏,提高灌溉效率,助力农业节水增效。​ 四、选择崂山管业,选择放心​ 在当下市场竞争激烈的环境中,选择一家可靠的管材供应商至关重要。青岛崂山管业科技有限公司以 “成为中国低碳环保管道的百年品牌” 为愿景,以 “用科技创新创造健康生活环境” 为使命,始终坚持品质至上,为客户提供优质的 HDPE 管材与完善的服务。