低温热水管材的选择

一般说来，低温采暖系统与建筑物同寿命（50年以上），这50年的寿命主要取决于加热管的寿命。目前，塑料管材的种类、品质繁多，性能各异，是不是所有的塑料管材都能保证这一点呢？PE管材成为低温热水管材的选择。
    
由于低温地板辐射采暖工程属于隐蔽工程，意味着当加热管由于质量问题出现爆管时，建筑物的地面也就随之被破坏，损失巨大。因此，用于低温地板辐射采暖系统的加热管比普通建筑用的塑料管有着更高的要求。只有这样低温地板辐射采暖系统50年的寿命才能得以实现。
    
目前，市场上可用于低温地板辐射采暖的管材主要有PE-X管（交联聚乙烯管）、PP-R管（三型无规共聚聚丙烯管）、PERT管（耐高温聚乙烯管）、PB管（聚丁烯管），铝塑管等，这几种管材在低温地板辐射采暖系统中都有应用，并且各有特点。
    
加热管材的性能指标是一个完整的指标体系，不能就其某一个指标来判定能否在低温地板辐射采暖工程中使用，能否保证其有50年的寿命。应该对管材的压力指标、温度指标、使用时间等指标综合评价才是科学的、有意义的。实际上塑料管材在相同的压力下，工作温度不同，其寿命不同；在相同的温度下，压力不同，寿命不同。在国际ISO9080标准中提出了“时温等效变换法”的验证方法来证明这一点，其方法是：通过提高实验温度和实验压力求得寿命来推算低温使用条件下管材的实际寿命。由测试温度与实际使用温度之间的温差⊿T确定外推因子Ke，实验得到的最大试验时间Tmax和Ke的乘积就是容许外推计算所能达到的最长寿命。
    
相关数据显示，PE管具有最好的耐热强度，因此，在低温地板采暖系统中选择PE管作为加热管也是最经济的。
    
蠕变特性曲线是管材长期抗应力和耐高温性能的综合体现，最实际地反映了管材的使用寿命。从四种管材的蠕变特性曲线中可以得出：PE管从高温到低温、从1年到100年的范围内，都没有出现拐点。随着时间的增加，同一温度下的PE管的环应力下降得很小；不同温度下，环应力下降程度也较其它几种管材小得多。从中可以得出结论：PE管能很好地适应高温度、高压力下的长期使用。其它几种管材在高于60摄氏度时，均在不同的时间段（最长的仅为十几年，最短的不到一年）出现环应力急剧下降的拐点，随着温度的提高，出现拐点的时间大大提前。
 
高分子塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两种。理论上讲，热塑性塑料是一种熔体，它没有固定的熔点，成型后还可熔化，它的蠕变期较短。
 
热固性塑料属晶体，成型后不会熔化，它的蠕变期非常长，在100年中性能几乎不变。在目前常用的塑料管材中，PP-R、PERT、PB属于热塑性塑料，而PE属于热固性塑料。
 
PE在一定的条件下大分子链形成游离基相互连接形成平面或立体网状结构而形成的。其方法有三种，一是硅烷交联法；二是过氧化物交联法；三是辐射交联法。
 
三种交联方法的实现条件及产品的优缺点分析如下：一、硅烷交联法是在聚乙烯中加入硅烷剂，成型后在水解过程中完成立体网状的交联过程，这种交联方法所要求的条件较低，只要有水和一定温度就可完成。硅烷交联从工艺上分为一步法和二步法工艺，其原料的保管与包装要求较高，同时原料的保管期很短（6个月）。硅烷交联法是一个先成型后交联的过程。其产品特点是表面强度和拉伸强度较高，但耐水性较差，产品交联度会随时间游动。二、过氧化物交联法是在聚乙烯中加入过氧化物交联剂，在一定温度（230摄氏度）的作用下逐渐完成平面网状的交联过程。这种交联方法所要求的交联条件较高，一旦成型后交联度不会发生变化。它是一个先交联后成型的过程。其产品特点是表面光洁度好，柔韧度好，但耐酸性差。三、辐照交联法是一个物理交联方法，它是将由高密度聚乙烯成型的管材产品经αβγ射线或电子束辐照后，使聚乙烯大分子主链形成新的游离基，游离基间再结合即形成交联。这种交联方法所要求的条件极高，交联非常稳定，但它有一个特点：产品表皮交联度高，随着深度增加，交联度越来越低。此方法不宜生产壁厚过厚的产品。