PE-Xa阻氧管材的加工技術和應用

PE-Xa管材,即過氧化物交聯聚乙烯管以其優異的耐熱,柔軟及耐壓性能,低廉的價格在建筑物采暖系統獲得大量采用。但目前在我國應用的PE-Xa管材大多是不帶有氧阻層的單層管。而歐美國家規定采暖系統用管必須達到阻氧性要求,因此采暖系統必須采用帶有氧阻隔層的PE-Xa O2 Barrier 管材。我國相關部門到目前為止還未執行強制規定,只是在相關規范中注明“宜采用”具有阻氧性能的管材。由于大面積的采暖系統采用的非阻氧管材已經帶來嚴重危害,有必要讓廣大供暖系統運營者和所有者懂得為什么供暖系統必須采用阻氧管材,使得管材使用者知道非阻氧管帶來的害處,主動使用阻氧管。進而促進相關部門制定相關強制規定采用阻氧管材,以切實保護供暖系統所有者的利益不受損失。

一,什么是氧阻隔管材？

國內目前大量應用的PE-Xa管（過氧化物交聯聚乙烯管）或PE-Xb管(硅烷交聯聚乙烯管),基本上都是沒有阻氧層材料的管材。這種管材對氧氣進入管路內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試方法取得數據,通常按在一個大氣壓的壓差下,每平方米的管材面積,每天通過氧氣的重量測定,即mg/m2.day.atm。按ISO,ASTM以及DIN標準,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,超過標準要求20多倍,PB管的透氧量為16.7mg/ m2.day.atm,超過標準要求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到小于0.15mg/ m2.day.atm,可滿足供熱系統阻隔氧氣的要求。北京化工大學塑機所已成功開發出PE-Xa阻氧管材生產技術,具備批量供應生產設備及管材的能力。為國內大量應用PE-Xa氧阻隔管做好準備。

二,為什么必須采用氧阻隔管

目前我國應用的供暖系統大約分三種類型。靠前種是小區內鍋爐房集中供熱；第二種是城市供熱廠集中供熱,到小區換熱站經換熱器換熱后,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氣。無論哪種系統,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的熱水中存在大量氧氣,這些金屬部分將會漸漸被氧化,傳熱效率逐漸降低直至銹損報廢。各種常用的金屬管對氧氣是阻隔的。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。對于使用了沒有阻氧層的PEX或PPR管供暖系統,等于讓富含氧氣的熱水每時每該都在對這些價值很高的換熱器,鍋爐及用戶的散熱器進行腐蝕,而它們的主人卻全然不知,任憑自已的財產受到損失。通常沒有阻氧措施的供暖系統,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,其壽命會超過20年甚至更長。一臺鍋爐或換熱器其價格及施工費用少則幾十萬元,多則幾百萬元,更換一次其代價遠遠大于采用阻氧措施增加的成本。目前之所以阻氧管材應用量小,一方面原因的供暖系統運行者對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運營者和所有者不統一。運營者（如物業公司）花了所有者的錢不心疼,而所有者（如業主）對此不具備知識或沒法控制運營者。對這些問題的解決要從多個方面做工作。一方面,要具備阻氧管材制造技術和生產能力。另一方面,要從政策導向及媒體宣傳方面積極工作,推進氧阻隔管普及應用,為促進建設節能社會做出貢獻