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塑料类管材在供暖工程中应用的若干问题

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塑料类管材在供暖工程中应用的若干问题

发布日期:2019-04-25 10:41 来源:http://www. 点击:

为您介绍塑料类管材在供暖工程中应用的若干问题

随着住宅及公建采暖系统设计更趋节能,环保,方便施工,经济合理,塑料类管材因其耐腐蚀、重量轻、水流损失较小、并便于安装等特点正在大量使用,但同时也发现了存在不少的问题,为了更好的避免这些问题出现,谨慎针对不同供暖系统选择合适的管材,现提供一些浅显的经验供大家探讨。

1供暖系统常用塑料类管材

塑料类管材生产过程的低能耗和低污染、较小的水阻力、便于施工安装、价格有较大下降空间, 以及在质量能确保和应用得当的条件下有较长使用寿命等优点。地辐采暖用塑料类管材目前较为可靠的有以下六种:

(1) 铝塑复合管。根据铝管 焊 接 方 法 不 同 , 分 为 搭 接焊 和 对 接 焊 两 种 形 式 , 通 常以X P A P 或P A P 标记。(现还有XPAP1,XPAP2,PAP3,PAP4,RPAP5等代号)。

(2)聚丁烯管。通常以PB标记。

(3)交联聚乙烯管。通常以PE-X标记。按照交联方式的不同,可分为过氧化物交联聚乙烯(PE-X c)、硅烷交联聚乙烯(PE-X b)、辐照交联聚乙烯(PE-Xc)、偶氮交联聚乙烯(PE-X d)。

(4)无规共聚聚丙烯管。通常以PP-R标记。

(5)嵌段共聚聚丙烯管。通常以PP-B标记。

(6)耐热聚乙烯管。通常以PE-RT标记。

2住宅供暖系统塑料类管材应用简介

2.1住宅分户热计量散热器供暖系统

热源采用城市集中供暖,其在能源总效率、供暖质量、环境保护、防火和安全保障、卫生条件、建筑造价和供暖费用等方面,具有明显优势。集中供暖住宅分户热计量的主要方式, 是采用“一户一表”的分户独立系统方式。此种户内管道系统有上分双管式户内系统、下分双管式户内异程系统、下分双管式户内同程系统、下分单管式户内系统、双管放射式户内系统等几种方式。在建筑层高受限和居住者对装饰要求的情况下, 布置在地面下垫层内的方式, 已成为设计主要的布置方式。

 布置在地面下的垫层内的管道, 不论采用下供下回双管式、水平串联单管跨越式或放射双管式(或称“章鱼式”)的配管方式,都要求管道有较长的使用寿命、较小的垫层厚度和较为简便的安装方法, 并要求暗埋管道不得有接头, 其中对接焊式铝塑复合管X PA P1、X PA P2、R PA P5均可满足长期工作温度95℃,允许工作压力1.25M Pa。但在施工中应注意管道材料应与管材配件同材质同厂家,埋垫层内管道宜做专用沟槽,并用水泥膨胀珍珠岩填充,管外宜套塑料波纹套管,同时宜沿墙敷设管道。

2.2分户独立热源供暖系统

在具备多种能源供应条件的地区, 集中供暖会与多种供暖热源和方式并存, 例如: 以燃气为热源的分户独立式供暖。此种热源的供暖系统与采用集中供暖“一户一表”的分户独立系统是相同的。当采用燃气壁挂炉作为热源时,应设置专用的进气及排烟通道,并符合:燃气炉自身配置自动安全保护装置;自动调节燃气量和燃烧空气量,并配有室温控制器;循环泵工况参数与采暖系统匹配。室内垫层内管材均按地板辐射供暖系统管材选用,厨房内加热管密集处加热管外应采取设置柔性套管。

2.3低温热水地板辐射供暖系统

地面辐射供暖方式具有舒适,卫生,节能,不占室内面积与空间等优点,其形成的温度梯度小,室内温度均匀,脚感温度高等特点, 不仅比传统的散热器对流供暖方式有较好的舒适度,还可节约热能。地板辐射供暖更能适应居住者对于建筑装饰的要求。在同样的热舒适条件下,辐射供暖房间的设计温度可以比对流供暖房间低(2~3℃),因此房间的热负荷随之减小。分户独立系统采用地板辐射供暖还由于需在楼板基底上铺设保温层,可部分减少分户热计量时户与户之间的热传递量, 并可改善楼板的隔声和降低撞击声。低温热水地板辐射供暖的加热管, 应采用塑料类管材。目前市场主要应用的是PE-X管和PE-RT管。但应注意贵州塑料管材施工中严禁人员踩踏加热管,施工时的环境温度不宜低于5℃;在低于0℃的环境下施工时,现场应采取升温措施。

2.4毛细管型供暖辐射板系统

毛细管型供暖辐射板实质上是埋管型辐射供暖板的一种特殊形式,它是根据仿真原理模拟自然界植物利用叶脉和人体依靠皮下血管输送能量的形式设计制作的一种较先进的辐射板形式。它以¢3.35×0.5m m 的导热塑料管作为毛细管,用¢20×2m m 塑料管作为集管,通过热熔焊接组成不同规格尺寸的毛细管席,其敷设与安装形式有墙面埋置式,平顶安装和地面埋置式。供暖宜采用地面埋置式和墙面埋置式,注意在人员活动范围内,板面温度要有所限制,以防辐射照度过高,对头部产生烘烤感。对于层高3m 左右的房间,平顶的表面温度一般不应超过35℃。

3供暖系统塑料类管材性能

输送热介质的塑料类管材最重要的一项是塑料类管材的蠕变特性。

管材的力学特性,即管壁厚、管径、可承受压力和管材的环应力之间的关系, 可用下式表示:

;管系列S值=σ/P=(D-e)/2e

上式中: e 管壁厚 (m m );P 管内压力 (M Pa;D 管径 (m m );σ 环应力 (M Pa)(也称许用应力)

注:S计算后,应按管系列S值档中相近且较小的取用;e计算后,应按管材规格中的相近且较大的取用。

塑料管材的使用寿命受温度应力影响,其关系表示如下:

L gt= A + (B /T )×lgσ+ C /T+D×lgσ

上式中:A ,B,C,D 常数(取决于不同管材,可在相应ISO 标准中查到);t为破坏时间,即管材使用寿命(h);T使用温度(K);σ 管材静液压应力 (M Pa)。

塑料类管材主要是应力的变化规律不同。钢管的使用寿命主要取决于腐蚀速度,使用温度对许用应力影响不大。塑料类管材则不同, 使用温度的影响极大, 冷态下的承压能力不能用以判断在长期使用条件下的耐久性。其使用寿命主要取决于不同使用温度对管材的累积破坏作用。应按使用温度确定许用应力,据以计算所需壁厚。同时,不能沿用钢管以公称直径标记设计管径的方法,应以“外径×壁厚”标记,并且考虑壁厚的显著差异选择管径。

塑料管材的基本荷载形式是内液压,而它的蠕变特性是与强度、时间、工作温度密切相关的。在一定的工作温度下,随着要求强度的增大,管材的使用寿命将缩短。在一定的要求强度下,随着管材工作温度的升高,管材的使用寿命也将缩短。选择管材时应重视管材能否回收利用,以防止对环境造成新的污染。

4塑料类管材的使用条件分级

依据《地板辐射供暖技术规程》JGJ142-2004表B.1.2-1塑料管使用条件级别,供暖工程管材使用可按此选用。同时应按使用条件级别和设计压力选择管系列(S)值,见此规程表B.1.2-2。

使用条件分级并不是硬性规定, 是按特定地区气候和典型使用条件计算所得的推荐性标准, 因此, 应按实际要求的使用寿命年限, 并根据使用情况,分析使用寿命年限内不同温度的频率,合理确定使用条件分级。

生活热水供应系统使用条件等级采用1级;供水温度ts≤60℃的地面辐射供暖系统使用条件等级采用4级;供水温度60℃<ts≤85℃的散热器供暖系统使用条件等级采用5级。

5散热器供暖系统供水温度,供回水温差与工作压力的合理确定

散热器供暖系统的运行水温高于地板辐射供暖,热塑性塑料管的使用条件等级按5级考虑,即正常操作温度80℃时的使用时间为10年;60℃时为25年;20℃为14年。

对于非热熔连接的铝塑复合管,由于它是多层管,承受内压时厚度方向管环应力分布不等值,无法考虑各种使用温度的累积作用,所以只能根据长期工作温度和允许工作压力进行选择。对于热熔连接的铝塑复合管应按照热塑性塑料管的规定来确定供水温度与工作压力。

综上看来PB 管较适用于非地热方式取暖但价格稍高;PE -X ,PE -R T较适用于地热方式取暖;PP-R管材较适用于65℃热水输送;X PA P管材要充分考虑其粘结剂牢固性。因此, 贵州塑料管材应根据工程的耐用年限要求、使用条件等级、热媒温度和工作压力、系统水质要求、材料供应条件、施工技术条件和投资费用等因素, 经综合比较合理选择采用管材。

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