PE-Xa阻氧管材的加工技術(shù)和應(yīng)用

PE-Xa管材,即過氧化物交聯(lián)聚乙烯管以其優(yōu)異的耐熱,柔軟及耐壓性能,低廉的價(jià)格在建筑物采暖系統(tǒng)獲得大量采用。但目前在我國應(yīng)用的PE-Xa管材大多是不帶有氧阻層的單層管。而歐美國家規(guī)定采暖系統(tǒng)用管必須達(dá)到阻氧性要求,因此采暖系統(tǒng)必須采用帶有氧阻隔層的PE-Xa O2 Barrier 管材。我國相關(guān)部門到目前為止還未執(zhí)行強(qiáng)制規(guī)定,只是在相關(guān)規(guī)范中注明“宜采用”具有阻氧性能的管材。由于大面積的采暖系統(tǒng)采用的非阻氧管材已經(jīng)帶來嚴(yán)重危害,有必要讓廣大供暖系統(tǒng)運(yùn)營者和所有者懂得為什么供暖系統(tǒng)必須采用阻氧管材,使得管材使用者知道非阻氧管帶來的害處,主動(dòng)使用阻氧管。進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)部門制定相關(guān)強(qiáng)制規(guī)定采用阻氧管材,以切實(shí)保護(hù)供暖系統(tǒng)所有者的利益不受損失。

一,什么是氧阻隔管材？

國內(nèi)目前大量應(yīng)用的PE-Xa管（過氧化物交聯(lián)聚乙烯管）或PE-Xb管(硅烷交聯(lián)聚乙烯管),基本上都是沒有阻氧層材料的管材。這種管材對(duì)氧氣進(jìn)入管路內(nèi)的抵卸能力基本上為零。也就是說這樣的管材在水這樣的液體面前是一堵墻,可阻擋其不可透過；而在氧氣面前則和窗紗一樣,可讓其暢通無阻,來去自由。管材的透氧量可通過測(cè)試方法取得數(shù)據(jù),通常按在一個(gè)大氣壓的壓差下,每平方米的管材面積,每天通過氧氣的重量測(cè)定,即mg/m2.day.atm。按ISO,ASTM以及DIN標(biāo)準(zhǔn),用在供暖管路中的管材阻隔要求是透氧量不得超過0.32mg/ m2.day.atm,而沒有阻隔層的PE-Xa管的透氧量為8.7mg/ m2.day.atm,超過標(biāo)準(zhǔn)要求20多倍,PB管的透氧量為16.7mg/ m2.day.atm,超過標(biāo)準(zhǔn)要求50多倍。

為使PE-X管等管材具有氧氣阻隔性,通常要在管材中間或外層加一層高阻隔性材料。這些高阻隔性高分子材料有多種,常用的有EVOH,PVDC等。目前采用較多的是EVOH。包覆有EVOH的PE-Xa管材的氧氣阻隔性可以達(dá)到小于0.15mg/ m2.day.atm,可滿足供熱系統(tǒng)阻隔氧氣的要求。北京化工大學(xué)塑機(jī)所已成功開發(fā)出PE-Xa阻氧管材生產(chǎn)技術(shù),具備批量供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備及管材的能力。為國內(nèi)大量應(yīng)用PE-Xa氧阻隔管做好準(zhǔn)備。

二,為什么必須采用氧阻隔管

目前我國應(yīng)用的供暖系統(tǒng)大約分三種類型。靠前種是小區(qū)內(nèi)鍋爐房集中供熱；第二種是城市供熱廠集中供熱,到小區(qū)換熱站經(jīng)換熱器換熱后,再供到居民戶；第三種是家庭分戶供熱,熱源的獲得通過燃煤或是燃?xì)狻�無論哪種系統(tǒng),在供熱管路中的熱源部分（鍋爐或者換熱器）,閥門以及散熱器等都是金屬制作的。這些金屬部分很容易被氧氣腐蝕。如果供熱管路中流動(dòng)的熱水中存在大量氧氣,這些金屬部分將會(huì)漸漸被氧化,傳熱效率逐漸降低直至銹損報(bào)廢。各種常用的金屬管對(duì)氧氣是阻隔的。而目前我們大量采用的沒有阻氧層的PEX,PPR,PB管等氧氣幾乎可自由通過。通俗講就是金屬是不透氣的,而普通塑料管是透氣的。對(duì)于使用了沒有阻氧層的PEX或PPR管供暖系統(tǒng),等于讓富含氧氣的熱水每時(shí)每該都在對(duì)這些價(jià)值很高的換熱器,鍋爐及用戶的散熱器進(jìn)行腐蝕,而它們的主人卻全然不知,任憑自已的財(cái)產(chǎn)受到損失。通常沒有阻氧措施的供暖系統(tǒng),其鍋爐或換熱器以及散熱器的壽命不超過10年,而采用阻層管材的系統(tǒng),其壽命會(huì)超過20年甚至更長。一臺(tái)鍋爐或換熱器其價(jià)格及施工費(fèi)用少則幾十萬元,多則幾百萬元,更換一次其代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用阻氧措施增加的成本。目前之所以阻氧管材應(yīng)用量小,一方面原因的供暖系統(tǒng)運(yùn)行者對(duì)氧阻隔的重要性不了解,在糊里糊涂蒙受損失。另一方面原因是供暖系統(tǒng)運(yùn)營者和所有者不統(tǒng)一。運(yùn)營者（如物業(yè)公司）花了所有者的錢不心疼,而所有者（如業(yè)主）對(duì)此不具備知識(shí)或沒法控制運(yùn)營者。對(duì)這些問題的解決要從多個(gè)方面做工作。一方面,要具備阻氧管材制造技術(shù)和生產(chǎn)能力。另一方面,要從政策導(dǎo)向及媒體宣傳方面積極工作,推進(jìn)氧阻隔管普及應(yīng)用,為促進(jìn)建設(shè)節(jié)能社會(huì)做出貢獻(xiàn)