PE-RT II型預製(zhì)直埋保溫管(guǎn)也稱為PE-RTⅡ型供熱(rè)管,高密度聚乙烯外護管聚氨酯發泡預製直埋保溫複合塑(sù)料(簡稱PE-RT II保溫複合管塑料管),由高密度聚乙烯外護管、聚氨酯泡沫塑料保溫層和工作管(guǎn)緊密結(jié)合而成。(如下圖)
PE-RT II型預製直埋保溫管
a、外護管:PE-RT II型預製直埋管外層采用HDPE高密度聚乙烯管;
b、保溫層:采用硬質聚氨酯泡沫塑料。保溫層材料為密度60kg/m3至80kg/m3的硬質聚氨酯泡沫(mò),充分添滿PE-RT II型(xíng)管與套管之間的間隙,並具(jù)有一定的粘接(jiē)強度(dù),使耐熱聚(jù)乙烯(PE-RT II)管材、外套(tào)管及保(bǎo)溫層三者之間形成一個牢固的整體。聚氨酯直埋保溫管泡沫具有良好的機械性能和(hé)絕(jué)熱性能,通(tōng)常情況下可耐溫120℃通過改性或與其它隔熱材料組合可耐溫180℃。
c、工作管:PE-RT II型預製直埋保溫管采(cǎi)用(yòng)耐熱聚乙烯(PE-RT II)管。
PE-RT II型預製直埋保(bǎo)溫管又稱“PE-RT II保溫複合塑料管”,是由高密度(dù)聚乙烯外保護層、聚氨酯硬質泡沫塑(sù)管(guǎn)和耐熱聚乙烯(PE-RT II)管材組成。PE-RT II預製直埋保溫管具有(yǒu)優良的(de)性能被用於城鎮集中(zhōng)供熱二次(cì)管網(wǎng)管道係統,其外保護層、保溫層(céng)、工作管三部分,外保護層材料為高密度聚乙烯;保溫層采用硬質聚氨酯泡沫塑料;PE-RT II工作(zuò)管采用II型耐熱聚乙烯(PE-RT II)專用管道原料 耐低、高溫達-40至110°C,PE-RT II工作管能長期輸(shū)送95°以下(xià)熱水且具有耐(nài)腐蝕、使用壽命長達50年、保溫效果好,分(fèn)子連接安(ān)全客戶、施工方便等特點。自2011年起在我國北方的天津、山東、河南、吉林、河北、內蒙古等幾十個城市小區熱力管網(wǎng)改造工程(chéng)、新建工程的試用,試點案例非常成功的,符合國家“十(shí).三五(wǔ)”規劃“新材料、新(xīn)能源”現已(yǐ)廣泛被推廣(guǎng) ,於2015年11月23日發布了CJ/T480-2015《PE-RT II預(yù)製直埋保溫管》標準(zhǔn) 。
PE-RT國標製定(dìng)時參考了ISO的《冷(lěng)熱水用耐熱(rè)聚乙烯(PE-RT)管道係統》等國際標準和奧地利國家標準的相關部分,並考慮了國內的(de)生產實際情況和技術能力,因此具有一定的(de)先進性。新標準的實施,對於行(háng)業的(de)質(zhì)量要求和健康發展(zhǎn)有積極作用。
近年來,我國PE-RT管道在建築內冷(lěng)熱水管道領域的應用(yòng)發展很快,原材料也有了進一步的發展。2002年,行(háng)業標準(zhǔn)《冷熱水用耐熱聚乙烯(PE-RT)管道係統》發布,但是由於(yú)當時行業標準參照的是德國(guó)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》,這兩個標準都(dōu)是基於I型PE-RT材(cái)料的性能指標編製的。隨(suí)著(zhe)材料的發展,II型PE-RT材料(liào)的性能指(zhǐ)標已經遠遠高於一代材料,國際標準ISO22391《冷熱水用耐熱聚乙烯(xī)(PE-RT)管道係統》也已經完成修訂更新,增加了(le)II型PE-RT管道的要求。
一、保溫複合塑(sù)料管按工作管所用材料可分為:
a) PP-R保溫複合塑料管(guǎn),代號為PUPPR;
b) PVC-C 保溫複合塑料管,代(dài)號為PUPVC;
c) PE-RT II保(bǎo)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,熱損失僅為傳統(tǒng)保溫管材的(de)25%,長期(qī)運(yùn)行可節約大量(liàng)能源,顯著降低能源成(chéng)本。
2、具(jù)有很強的防水和耐腐蝕能力,無需敷(fū)設管溝,可直接埋入地下或水中,施(shī)工簡便(biàn)快捷,綜合造價低(dī)。
3、在低溫條(tiáo)件下也具有良好的耐(nài)腐蝕和耐衝擊性能,可直接埋入凍土層(céng)。 4、使用壽命可達50年(nián)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。 保溫層材料應采用聚氨酯硬質泡沫塑料,其性能(néng)應(yīng)符合GB/T29047的規定。
二、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(yuán)材料應符合GB/T18993.1的規(guī)定。
PE-RT II型工作管原(yuán)材料應符合GB/T28799.1的規定。
PB工(gōng)作管原材料應符(fú)合(hé)GB/T19473.1的規定。
1)衛(wèi)生性能
生(shēng)活熱(rè)水輸送用管(guǎn)材的衛生(shēng)性能應符合GB/T17219的規定。
2)保溫複合(hé)塑料管
a.外(wài)觀:保溫複合管外觀應清潔,可視麵不應有影響其性能的構槽、裂紋(wén)、凹陷、雜質、顏色不均等缺陷。
b.管端垂直度:保溫複合塑料管管端(duān)的外護管宜(yí)與聚氨酯泡沫塑料保溫層齊(qí)平,且應(yīng)與工作管的軸線垂直(zhí),角(jiǎo)度誤差應小平2.5°。
c.擠壓變形及劃痕:保溫層受擠壓變(biàn)形(xíng)時,徑向變形量不應大於設(shè)計保溫層厚度的15%。外護管劃痕深度不應大於外護管較小(xiǎo)壁厚的10%,且應不大於(yú)1mm。
d.管端預留段長度及偏差:工作管兩端留出的無(wú)保溫預(yù)留段長度(dù)應(yīng)滿足(zú)保(bǎo)溫複合塑料管連接的要求,兩端預留長度之差應不大於20mm。
e.管端泡沫脫層:保溫層(céng)應與工作管及外(wài)護管緊密粘接,管段泡沫脫層徑向尺寸(cùn)應不大於2mm,沿軸(zhóu)向的深度不(bú)應超過70mm,環(huán)向累計長度不(bú)應大於圓(yuán)周長的1/3。
3)外護管表麵溫度
在運行(háng)工況下外護管表麵的溫度應小於50℃。
4)外護管外徑增大率
保溫複合塑料管發泡前後,外護管(guǎn)任一位置同(tóng)一截麵的外徑增大率應不大於2%。
5)較大(dà)軸線偏心距
當外護管外徑不(bú)大於160mm時,軸線偏心距應不大於3.0mm;當外護管外徑大於160mm時,軸線偏心距(jù)應不大於4.5mm。
6)軸向剪切(qiē)強度
在23℃條件下,保溫複(fù)合塑料管(guǎn)的軸向剪切強度應(yīng)不於0.09MPa。
7)環剛度
保溫複合(hé)塑料在(zài)環剛度應不小於4KN/㎡。
8)抗衝擊性
在(zài)-20°條件下,用3.0kg的(de)落錘從(cóng)2m高處落下對外護管進行衝擊,外護管不應有可見裂紋。
9)柔韌性
適用於外護管公稱外徑不大於50mm的PUPE、PUPB保溫複(fù)合(hé)塑料管。當外護管較小彎曲半徑不大於外護管公稱外徑的30倍時,保(bǎo)溫層(céng)與外護管不應破裂,外護(hù)管的不圓度應不大於30%,與(yǔ)外護管連接部位的保溫層裂紋寬度應不大於5mm。
10)蠕變性(xìng)能 蠕變比率應不於5。
三、聚氨酯保溫直埋管的優點:
1.降低工程造價。據有關部門測算,雙(shuāng)管製供熱管道,一般情況下可以降低工程造價(jià)的25%(采用玻璃鋼做保護層(céng))和10%(采用高密度聚乙烯(xī)做保護層(céng))左(zuǒ)右。
2.熱損耗低,節約能源。由於直埋管采用聚氨酯硬(yìng)質泡沫塑料進(jìn)行保溫,其導熱係數為:λ=0.013—0.03kcal/m•h•oC,比其他過去常用的管道保溫材料低得(dé)多,保溫效果提高4~9倍。再有其(qí)吸水率很低(dī),約為0.2kg/m2。吸水率低的(de)原因(yīn)是由於聚氨酯泡沫的閉孔率高達92%左右(yòu)。低導熱係數和低吸水率(lǜ),加上保溫層(céng)和外麵防水性能好的高(gāo)密度聚乙烯或玻璃鋼保(bǎo)護殼,改變了傳統(tǒng)地溝(gōu)敷設供熱管道“穿濕棉襖”的狀況,大大減少了供熱管道(dào)的(de)整體(tǐ)熱損耗,熱網熱損失為2%,小於國際10%的標準要求。
3.防腐,絕(jué)緣性能好,使(shǐ)用壽命長。直埋保溫管由於聚氨酯硬質泡沫保溫層緊(jǐn)密地粘結(jié)工作(zuò)管,隔絕了空(kōng)氣和水的(de)滲入,能起到良好的防(fáng)腐(fǔ)作用。同時它的發泡(pào)孔都是閉合的,吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好(hǎo)的(de)防腐、絕緣和機械性能。因此,工作管很難受到外界空氣和水的侵蝕。隻要管(guǎn)道內部水(shuǐ)質處理好,據國(guó)外資料介紹,聚氨酯保溫管道的使用壽命可達50年以(yǐ)上,比傳統的地溝敷設、架空敷設使用壽(shòu)命高3~4倍(bèi)。
4.占地少(shǎo),施工快,有利環(huán)境保護。直埋供熱管道不(bú)需(xū)要砌築龐大的地溝,隻需將保溫管埋人地下,因此大大減少(shǎo)了工程占地,減少土方開挖量約(yuē)50%以上,減少(shǎo)土(tǔ)建砌築和混凝土量90%。同時,保溫管加工和(hé)現場挖溝平行進行(háng),隻需現場接頭,可以縮短工期約50%以上。
5.國外生產聚氨(ān)酯保溫(wēn)預製管,均設有滲漏報警線,一旦管道某處發生(shēng)滲漏,通過報警線的傳導,便可在專用檢測儀表上顯(xiǎn)示出保溫管道滲水、漏水的準確位置及滲漏程(chéng)度的大小,以便通知檢滲人員(yuán)迅速處理漏水的管段,保證供熱管網的安全運行。國內生產的保溫管目前末設滲漏報警(jǐng)線,有待補上這一空白。
總之,聚氨酯保溫直(zhí)埋管不僅具有傳統地溝(gōu)和架空敷(fū)設管道難以比擬的先進技術、實用性能(néng),而且還具有顯著(zhe)的社會效益和經濟效益,也(yě)是供熱節能的有力措施。采用直埋供(gòng)熱管道技術,標誌著我國供熱(rè)管(guǎn)道技術發展已經進入了新的起(qǐ)點。隨著這項先進技術的進一步完善和發展,供熱管道直埋取代地(dì)溝和(hé)架空(kōng)勢在必行。
PE-RT II型預製直埋保溫(wēn)管現場(chǎng)施工圖
四(sì)、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個條件尚需不斷完善。從工程實踐中(zhōng)出現的質量問題來看,應在(zài)設計和施工中特別(bié)注意(yì)以(yǐ)下幾個問題:
在設計和施工中,一定(dìng)要真正理(lǐ)解供熱管(guǎn)道直埋敷設方式分為有補償直埋敷設及無補(bǔ)償直埋敷設(shè)兩種方式,確實掌握兩種方式各自的工作原理,特點及其應用場合(hé),以便在設計上合理選用,施工上安全、可(kě)靠、經濟。
1.首先要掌握概念:有補償直埋敷設方式,是通過管線自然補償和補償器(如方形和波紋管補(bǔ)償器)來解決(jué)管道熱(rè)伸長量的,從而(ér)使熱應力為較小(xiǎo);無補償直埋(mái)敷設,簡單地說就是管道在受(shòu)熱時沒(méi)有任何補償措施(shī),而是靠管材(cái)本身強度來吸收熱應力。
2.無補償敷設方式的基本原(yuán)理(lǐ):在安裝管道時,首先給(gěi)管道加熱到一定溫度(dù),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(guǎn)道預先承受了一定的拉應力。當管道通熱工作時,隨著(zhe)溫度的升高,管道(dào)應力為零,當繼續(xù)升溫時,管道的壓應力(lì)增加,當(dāng)溫度升到工作溫度時,管(guǎn)道的壓應力(熱應力)仍小於許用應力。這樣,管道可以(yǐ)不用補償裝(zhuāng)置而(ér)正常工作了。這種無補償方式(shì)應用(yòng)第(dì)四強度理論,施工時(shí)需要對管道預(yù)熱,施工比較麻煩,但國內外已有(yǒu)大量工程實踐,理論計算可靠,能確保安全。另一(yī)種無補償(cháng)方式是近幾年由我國北京煤氣熱(rè)力設計院提出的計(jì)算方法和(hé)應力分類采用安定性分析,應用第三強度理論。這種方式充分發揮(huī)
五、PE-RT II預製直埋(mái)保溫管應用領域:
1. 冷熱水管道
2. 空氣能熱泵熱水工程、太陽能管道(dào)
3. 城市集中供熱二次官網、溫泉水保溫管道
4. 工業建築管道

