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耐热聚乙烯PE-RT材料的发展和应用技术(下)

 

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摘要:本文依据目前国内已经发布的相关标准简单介绍了PE-RT的分类、市场上常见的PE-RT牌号及PE-RT选用原则。针对PE-RTⅠ型及Ⅱ型的特性不同,分析得出Ⅰ型非常适合地板采暖系统,而Ⅱ型在生活热水系统应用领域比PE-RTI型更能体现出突出优势。本文介绍了利安德巴塞尔Hostalen4731BPE-RTⅡ型原料的特性和PE-X相关设计应力的对比,阐述了其承压性能强于PE-X的优势。

关键词:耐热聚乙烯PE-RT;PE-RTⅠ型;PE-RTⅡ型;Hostalen4731B;PE-X设计应力;佛山威文

4两种等级PE-RT的设计应力对比

按照ISO10508的规定,塑料管材在不同冷热水使用条件应用分级中,针对新国标GB/T28799与ISO22391标准对比PE-RTⅠ型与PE-RTⅡ型的设计应力不同见下表。

地暖

5两种等级PE-RT管材的选用原则

对于PE-RT管材,典型的应用是地板采暖和生活冷热水领域。在新的国标中,给出了不同典型工作压力条件下的管材S值选择。

PE-RT管材的选用

上表中,相对温度低的级别是1(60℃热水)和4(地暖和低温散热器),而温度高的是2(70℃热水)和5(较高温度散热器),对比的结果显示:

1)PE-RTⅠ型和PE-RTⅡ型在设计应力上反应出的绝对差值,对于1和4级别悬殊不大,而对于2和5级别,Ⅰ型和Ⅱ型的差别较大,Ⅱ型指标明显高于Ⅰ型。

2)由此从管材S系列选择上可以显现同样的结果,即对于级别1和4,Ⅱ型和Ⅰ型的S系列是一致的。但对于级别2和5,当工作压力在0.6MPa以上时,相同压力下,PE-RTⅡ型S值可以比Ⅰ型小一个系列,就意味着同等外径情况下,可选择薄一些的管材壁厚。

因此,可以得出这样的结论:

1)对于低温热水(60℃)和地板采暖条件,按照国标,由于S值的圆整,PE-RTⅡ与PE-RTⅠ从耐压能力特性决定产品选型方面造成的差异几乎没有。也就是PE-RTⅠ型和Ⅱ型都能满足要求,Ⅱ型优势体现并不突出。

2)对于较高温热水(70℃)和较高温度散热器条件,PE-RTⅡ型在耐压强度方面比Ⅰ型材料体现出更好的特性,优势明显。

3)换言之,PE-RTⅡ型更适合应用于生活热水场合,对于地板采暖场合,如果不追求更高的力学特性,PE-RTⅠ型材料完全可以满足要求,而且Ⅰ型的经济性更好。

6不同牌号的PE-RT材料特性的差异

不同牌号的PE-RT材料的特性也是有差别的,上文提出根据目前国际标准ISO22391,欧洲及韩国几个品牌的Ⅱ型料都可以满足标准,但是由于新国标标准的提升,所有满足ISO标准Ⅱ型的牌号就不一定都能符合新国标。

不同牌号的PE-RT材料特性的差异

即使能满足新国标的不同品牌的Ⅱ型材料,由于采用原料等级的差异和生产工艺技术的不同,由原材料供应商出具的经过权威测试机构论证通过的定型报告所体现出的数据也存在差异。上面的表格说明了两个欧洲品牌PE-RTⅡ型材料与新国标在力学特性上的差异。

上表比较可见,所选两家欧洲品牌的PE-RTⅡ材料的特性指标都高于新国标的要求。对于利安德巴塞尔的Hostalen4731B牌号PE-RTⅡ型材料,是基于巴塞尔公司在冷热水应用领域塑料材料研发方面的又一卓越贡献。2007年该材料一经问世,就展现了杰出的耐蠕变性能,长期的耐压性能,在110℃条件下超过10,000小时的压力测试就是最好的证明,具有非常好的低温抗冲击性能。由于该材料采用巴赛尔公司特有的HostalenACP聚乙烯多峰聚合技术在保证了管道材料的耐压性能的同时,也能保证了材料的优异的耐开裂性能、抗磨损、抗腐蚀性、不交联、易于焊接、HDPE原料体现出类似PE100的加工性能。其典型的应用是在地板采暖用管道及采暖和卫生冷热水用铝塑复合管道方面。

另外,将上述巴塞尔的Hostalen4731BPE-RTⅡ型原材料设计应力与PE-X国家标准GB/T18992中规定的冷热水4级别的设计应力相比较,可以看出,巴塞尔PE-RT的各项指标都高于PE-X国标中之规定数值。

地暖

这个对比结果说明,虽然PE-RT国标的技术指标仍然逊于PE-X国标,但是巴塞尔在PE-RT领域的科技成果已经突破并超越了现行的国标,也同时超越了PE-X国标的各项指标。从这一层面,也就不难理解巴塞尔PE-RTⅡ型原料的成本也是目前市场上最高的。

在各个应用级别中,材料设计应力越高,表示同等管道壁厚条件下,它的耐压性能越好。以地板采暖应用级别4为例,对于常规的D20×2.0或者D16×2.0的地暖管道,无疑采用巴塞尔Hostalen4731B型原料制造的PE-RTⅡ型管材具备更好承压能力。也意味着,在同样的应用级别下,与设计应力较低的材料相比同样外径的管材的壁厚更薄,例如在热水2级条件下,与PE-X相比,巴塞尔PE-RTⅡ型管材的内流通能力即流量增大,阻力降低,管材重量减少,耗材减少,真正做到更节能更经济。

佛山威文管道系统有限公司拥有“聚丁烯管道生产之父”之美誉,是在中国最早生产PB管材的企业,至今有近20年历史。近几年为了满足国内市场的大量需求,威文也推出了PE-RTⅡ管材,从原材料甄选上,依然始终如一地坚持精品路线,努力为客户提供最优质的产品、最先进的技术、最具竞争力的价格。为此,在PE-RTⅡ型原料选择上,威文秉承在欧洲与利安德巴塞尔在PB领域的建立良好合作关系,继续信赖和选择巴塞尔最新的PE-RTⅡ型科技成果,服务于中国的广大客户。面对选择优质优价原料带来的成本压力,为最大限度地令国内客户体验卓越的产品带来的好处,在激烈市场竞争中依然坚持“为客户创造更多价值”为原则,克服成本的压力,提供给用户最具性价比和竞争力的产品。

通过上面的对比,威文选用的巴塞尔Hostalen4731B的PE-RTⅡ型管材的设计应力比PEX国标指标要高,这个结论仅针对巴塞尔公司出品的Hostalen4731B的PE-RTⅡ材料生产的管材,不能代表市场上其它品牌的PE-RTⅡ型材料。按照国标的规定,在地暖4级应用级别,PE-RTⅡ型的设计应力不及PE-X,PE-RTⅠ型的更低。因此,一些企业的所谓“PE-RT管材是由‘耐高温聚乙烯’组成,因此可承受比PE-X管更高的温度。”的宣传是对客户的严重误导,没有理论依据。而理论依据以原材料供应商提供的经过权威机构论证的定级测试报告数据为准,并且要逐项进行详细对比才能定性地得出结论。

目前国内市场上也不乏一些不顾商业道德的生产企业,为了降低成本,采用未经过论证的PE-RT管材专用料生产管材或者在生产过程中添加其他不符合标准材料以次充好,这种恶性竞争,已经严重影响了PE-RT管材的声誉和市场秩序。因此,笔者特别呼吁广大用户在选用PE-RT管材时,一味追求低价的结果是以牺牲品质为代价,得不偿失。要从多方面全方位考察管材制造商的品牌品质、原材料的品牌和品质,除了价格以外真正优质的产品还意味长久的放心与安全、责任与承诺、服务与利益,真正免除用户的后顾之忧。

参考文献

[1]国际标准化技术委员会ISO22391-2009PlasticspipingsystemsforhotandcoldwaterInstallations-polyethyleneofraisedtemperatureresistance(PE-RT)[S],2009

[2]中华人民共和国国家标准GB/T28799-2012《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统》

[3]BODYCOTEREPORT(BODYCOTE/P-08/107)DETERMⅠNATⅠONOFTHELONG-TERMHYDROSTATⅠCSTRENGTHⅠSO9080:2003-evaluatⅠonofHostalen4731BfromLyondellBasellⅠndustrⅠes

[4]中华人民共和国国家标准GB/T18992-2003《冷热水用交联聚乙烯(PEX)管道系统》

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