地暖管的选择

再谈地暖系统中塑料管材的选择 于东明 地面辐射供暖（下称“地暖”）技术在我国，如果从1983年北京瑞迪公司（当时为瑞迪公司的母公司“北京华伦建筑新技术有限公司”）安装第一例地暖工程算起，三十余年来，它健康的发育与成长，至今已形成为一种“朝阳产业”。归纳起来有下述几个特点：⑴对地暖的优势舒适、节能，全社会已形成共识，被普遍接受，并被纳入相关政策法规；⑵地暖从到安装，已有规范可依；⑶地暖系统所需器材，国内已基本配套，在市场经济规律的引导下，优胜劣汰，并逐渐步入良性循环；⑷我国地暖技术水平已逐渐接近国际水平。在市场发育的初期阶段，舆论发挥了强有力的导向作用，盲目性在明显的减少，而理性的抉择已然形成主流；这一导向作用今后仍将是地暖领域不可或缺的。 塑料管材在地暖系统中的地位，不言而喻，地暖寿命长、免维修，这是由优质管材所赋予它的夺目光环；曾几何时，几家欢乐几家愁，这也都是由优质劣质管材给闹的；近几年，地暖系统中用的塑料管材的品种和质量都发生了很大变化，因此再谈“地暖系统中塑料管材的选择”便成为一种新的需要： 上世纪九十年代中期、末期，某些地暖工程中使用了劣质的国内技术制造的PE-Xb管、劣质的PP-R管、劣质的M/P管和似是而非的“PPC管”等，所做的工程都成了短命鬼，造成了经济损失，损害了地暖的形象，它们自身也名声扫地。吃一堑长一智，现而今，已很少有人再用这些管材做地暖了，这就是进步。 理论上讲，目前市场上流通的塑料管材，可用于地暖的多达十余种，它们是：PE-Xa管、PE-Xb管、PE-Xc管、PE-RT管（包括采用DOW原料和SK原料制造的PE-RT管，这是两个级别的管材）、PB管、PP-R管、PP-B管、XPAP1管、XPAP2管、RPAP5管等，只要它们的性能和质量达到相关的规定，均可用于地暖系统；俗话说、五个指头还不一般齐，它们也不例外。理论和实践之间有时会有一些差距的，人们在实践中长了见识，下面我对几种管材的“短与长”的议论，想必大家能够理解，不会见怪；不当之处，欢迎指正。 1、PP管 笔者在1975--1976年设计北京塑料制品厂管材车间时，曾将PP地暖管作为新品种纳入该车间的设计中，当时的信息依据就是德国（当时为西德）采用PP管做地暖管，1975年用量达1500t，分析认为,这是一个市场前景很好的塑料管材品种；当时的PP管还不分一二三型（H、B、R），三十多年过去了，如今PP地暖管的发源地--德国，在地暖系统中PP管的用量为“0”，在全欧洲，PP地暖管的市场占有率不到2%， PP-H管太脆，从来没有人采用其做地暖管。PP-B管在意大利主要用于建筑下水管道。在我国，虽然有人主张将其用于地暖系统，但多年来人们很少用其做地暖，理由也很简单，PP-B管热强度很低，管壁较厚，弯曲施工费劲；在起草建设部行业标准“地面辐射供暖技术规程”时，我曾建议不将PP-B管编入，但当时大家的认识水平都还有限，所以最后还是编入了。至于PP-R管，据说欧洲只有瑞士一个国家还在采用PP-R管做地暖管；在我国，我曾经推荐过PP-R管用于地暖系统，早期也采用过PP-R管做地暖管，但因其低温韧性差，环境温度较低时，弯曲施工困难，而逐渐被拼弃，目前采用PP-R管做地暖已比较罕见。 “PPC”管，连它的发源地国的诸多制造商、供货商都说不清这是一种什么材料的管材，此处从略。 2、 PB管 PB树脂是1973年发明的，它的热强度较高，抗蠕变能力较强，弹性模量较低（柔度较大），做成的PB管，看似很适合用于地暖系统，它的诞生几乎与地暖的大面积普及同步；但是，三十余年来，在欧洲地暖市场上，其占有率最高时也没超过11%，并且是逐年下降，目前其在欧洲地暖市场上的占有率不到4%，在美国市场上已经绝迹。分析认为造成今天这种局面的主要原因有三个,其一：价格太高；其二：太娇气；其三：美国PB管泄露事件的阴影未散；这些都严重的影响了它的发展。在我国，近年PB管的发展趋势与国外相反，不仅市场销量在逐年增加，据传石化系统还准备制造原料PB，这一反常现象值得注意。 3、M/P管 M/P管包括XPAP1管、XPAP2管、RPAP5管，强度高，导热性好，弯曲回弹性小，阻氧性好，比较适合用于地暖系统。在欧洲地暖市场上，其发展也不是“一帆风顺”的，上世纪九十年代开始，其市场占有率还比较高的，此后直到到二十世纪初，其市场占有率是在下降中徘徊。目前这一颓势已有所改观，市场占有率已近15%左右，且呈上升趋势。在我国M/P管用于地暖系统曾经碰过壁，那都是假冒伪劣闹的，与正宗优质M/P管无关。但是，地暖工程中采用M/P管时，仍存在三个问题，一是价格较高；二是连接技术和连接件的选择；三是假冒伪劣产品尚未绝迹。因此，在选用M/P管时，仍需慎重。 4、 PE-RT管 PE-RT管上世纪九十年代由DOW推出，它的出现，是合成材料的一大突破，给地暖市场带来一股吹面不寒杨柳风，它的各项性能都比较适合用于地暖系统，特别是采用DOW2388原料制造的PE-RT管材，它的热强度，蠕变特性都与PEX相近，耐磨性能可能比PEX管稍差，但却比PEX多了熔接性能好，废料可回收两大优点；在地暖领域中，以PE-RT管（以DOW2388为原料所制得的管材）取代PEX管的趋势，越来越明显了。但是，需要说明的是，目前市场上PE-RT树脂可分两个级别，其一是以SK DX800为代的较低级别的，被称为一级，所制得的PE-RT管材的性能，可达到DIN16833各项规定，但要比PEX管的性能低很多；其二是以DOW2388为代表的，被称为二级，所制得的PE-RT管材的性能，远远超过DIN16833的规定，与PEX管材性能非常接近。一级的就可以满足地暖对管材的要求，二级的则更好。但是，目前PE-RT管材市场上仍然充斥着假冒伪劣品，而且还没有简便的可以进行鉴别，给选用PE-RT管材带来了困难和风险。 5、PEX管 PEX管材，目前已商品化的包括⑴PE-Xa管、⑵PE-Xb管、和⑶PE-Xc管三种，他们的性能十分优秀，在地暖系统中应用，其安全性，可靠性都是最高的，所以，从上世纪七十年代地暖系统中大量采用塑料管材以来至今，在欧洲地暖市场上其占有率从未低于50%，可以说，PEX管已主宰地暖市场长达三十余年，而且这一局面短期内不太会改变，即使是有一天PE-RT管或某种管材新品种真的取代了PEX管，但这一过程估计不会短于十年八年，何况PEX管的制造技术的进步也还没到终点，如增加PE-Xb管的柔度与PE-Xa管相近，并不是不可能；又如PE-Xa管的许用应力再提高2%--3%，管材的承压能力也将会提高2%--3%，使其力学性能更加超群，军星现已做到提高4%左右，因此提高2%--3%的把握还是很大的。PE-Xa管生产速度低，经常是人们贬戏它的主要话把，现在PE-Xa管生产速度达到30m/min已不算新鲜事，只要你有钱，你也可以做到高速挤出。并且还可在线检测交联度，这是其他交联方法还做不到的。 地暖系统中可用的管材，目前是塑料管材的一统天下，在欧洲还少量使用铜管，将来还会出现什么管？从1993年到2002年，我先后研制成功的PE-Xb管、PE-RT管等，填补了国内空白，并都在瑞迪的地暖工程中得到成功的应用，其中PE-Xb管，从1993年开始，已正常运行14个年头了；我坚信一定会有新的管材品种加入地暖管材的行列，我自己也正在做这方面的努力，并在 “调温毯”专利产品中已得到应用；另外，在ISO/DIS10508—2002年的版本使用条件分级中，还包括使用条件3，工作温度30℃--40℃，2003年版本取消了这一条，它是根据北欧的工程环境统计所做的判断，这也有道理；我国的相关国标等效采用了国际标准，也没有这一条；但根据我国大多数地区的工程环境分析，和近几年的验证，我认为GB中恢复这一条的理由是充分的：①30℃--40℃的水的输送，要比输送60℃的水热损小，有利节能，这也符合我国国策；②30℃--40℃的连续供暖，完全可以达到地面辐射供暖规程的规定；③30℃--40℃的连续供暖对管材的选择，将方便很多，许多种塑料管材将会在地暖系统中有了用武之地，其表现有可能胜过现有大多数塑料管材；地暖系统中，目前所用塑料管材，其推导设计寿命为50年；工况为30℃-40℃时，其设计寿命，可推导至100年以上。塑料管材的安全性、可靠性会大大提高。 我的后半生，全身心都钻到塑料管材里面了，一知半解，也只能算是管见，不当之处，欢迎指正。 2008.12.5天津武清