关于采暖用PEX、PE-RT和PB等管材性能比较的探讨

 

    中国塑料管道专家委员成员   于东明

    欧洲是地暖的发源地，也是绝大多数塑料管材的诞生地，他们对地暖和塑料管材所积累的经验和教训，对我们的国家都是十分重要的参考依据，根据KWD公布的数字为，2005年欧洲地暖市场上PEX管市场占有率约为52.2%名列第一，第二位是PERT管，市场占有率约为25%第三位是M/P管（仅指铝塑复合管）约占11%-14%，PB管仅为3.9%左右名列第四，还少量使用铜管，而PPR管仅在瑞士少量使用，占欧洲地暖市场的1.7%左右，已接近退出市场。

  亚洲的日本仅使用PEX管（含PE-XA和PE-XB），而韩国几乎100%使用PE-XA管。

      PB管是所有这些管材中最娇气的，抗划痕能力极差，但搬运和安装又很难避免被划伤，一旦被划伤这就会为工程留下隐患。北京某工程10万多平米，采用PB管，出现了1000多个渗漏点；某别墅采用PB管做地暖17个回路，做垫层时破坏了4个回路，而试水压时水未吹净冬天未供暖又冻裂了5个回路。美国上世界末曾发生过轰动一时的PB管泄漏事件，17万人上诉，索赔额7.5亿美元，但结案时赔偿额高达9.5亿美元，美政府为了平息这一事件花费高达近20亿美元，目前PB管在美国市场上已经绝迹。目前，我国使用地暖管材方面，PB管应用的也很少，但在北京却有相当的市场，这与北京的特殊地理位置、文化背景和消费理念有很大关系，有时价格高低并不能代表质量好坏、性能的优劣，因此我们采用PB管时一定要谨慎又谨慎。

      PERT管目前世界上仅有美国的DOW和韩国的SK两公司制造这种原料，荷兰把这两个公司的原料制造的管材分为两个级别，DOW原料接近于PEX；SK低于DOW，ISO也拟接受荷兰的方案。目前，在国内PERT管多采用韩国的SK原料，少数采用美国DOW原料，但值得关注的是许多小型企业即不用SK的原料也不用DOW的原料，而仅用普通的HDPE冒充PE-RT，或者是混合使用。东北某公司采用马来西亚的原料制造PERT管，笔者通过DOW公司了解到马来西亚并不能制造PE-RT树脂，因此，选用PE-RT管材时，需选用信誉好的企业产品。
 

       几种地暖管材的蠕变性能比较：

      从这四种曲线图上，我们注意到如下几点

A、斜率：不同的管材，其蠕变曲线的斜率是不一样的。斜率小的，表明该管材抗蠕变能力强。随着运行时间的延续，其强度只有微小变化。反之，曲线斜率大，其抗蠕变能力就弱。随着时间的延续，其强度下降就比较快。这四种全塑管在70度时，从1小时到50年终止，其强度保持率分别为：PEX管83.9%；PB管为74.3%；PERT管为62%；PPR管为42.7%。
   
B、温度与强度：不同的管材，其蠕变受温度的影响也是不一样的，热媒温度由20度提升到110度，经过的时间都是8760小时，它们的强度的保持率分别为PEX管21%；PERT管17.4%；PB关16.7%；PPR管16.5%。

C、拐点：有的曲线上有拐点，有的曲线上则没有拐点，有的拐点出现的比较早有的拐点出现的比较晚。拐点的产生与管材的原料树脂的分子量、分子量分布和短支链的分支有关。有拐点的曲线，说明该种管材抵抗微小银纹产生的呢公里比较弱。宏观上，这种管材对表面的划痕就比较敏感。耐应力开裂性就都比较强。曲线上没有拐点或有拐点但在拐点的左侧，管材的破坏多为韧性破裂，管材在此阶段运行，其安全性相对就差一些。
 
      拐点的产生，与时间和温度都有关系，PB管蠕变曲线上的拐点，在10度20度时即已出现、PERT管在60度时出现、PPR管在70度时出现、PEX管则未出现。70度时，PB管曲线上的拐点产生在5000小时左右、PERT管产生在5000小时左右、PPR管产生在100000小时以后、PEX管在438000小时以前未出现。

D、强度：从四组蠕变曲线上可以看出，短期强度，如1小时、10小时、PPR管、PB管都比较高，而PEX管、PERT管比较低，但作为热水地暖系统的管材短期性能并不具有实际意义，还应看其长期性能，长期性能在较低温度下和较高温度下其表现又有较大差异，其中，      PB管在70度以下长期强度高于其他几种管材，而在更高的温度下，PEX管的强度高于其他几种管材，PB管名列第二，PB管较高的强度或多或少的弥补了它的许多先天不足，所以在一般的评价中仍然认为它的综合性能要优于PP-R管，更优于PP-B管，纵然如此，笔者认为，在选择PB管时仍应慎重，美国的PB管泄漏事件事故分析报告中指出“没有按要求将管材敷设在垫有不含锐石的松沙土层的壕沟内”，它的娇气程度是不言而喻的。