自二十世纪七十年代，塑料地暖埋地管道的出现使地暖在欧美得到迅速普及，历经40年，交联聚乙烯PEX-a管一直稳居市场主导地位，始终保持70％以上的市场份额，安全性是关键因素。管道的安全性，主要指管道的耐热性和承压能力、抗应力开裂性和抗蠕变能力，施工性能。

 

一、管道材料概述

过氧化物交联聚乙烯(PE-Xa)

以密度大于等于0.94g/cm3的高密度聚乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学的或物理的方法，使其线性的大分子交联成三维网状的大分子结构的加热管，通常以PE-X 标记。按照交联方式的不同，可分为过氧化物交联聚乙烯(PE-Xa)，硅烷交联聚乙烯(PE-Xb)，辐照交联聚乙烯(PE-Xc)，偶氮交联聚乙烯(PE-Xd)。过氧化物交联聚乙烯(PE-Xa)是20 世纪70 年代开发出的生产工艺，过氧化物交联是混入聚乙烯中的过氧化物在挤出过程中分解为自由基，引发聚乙烯高分子链形成活性自由基而发生交联。过氧化物生产交联聚乙烯管道的方法主要有三种，德国瑞好公司采用的是Engel 法，此种方法的交联反应在聚乙烯的熔点之上发生，因而管道结构相当均一；并且采用的是螺杆挤出式生产工艺，因而保证了管道交联程度的均一性，使得每一米管道均在最佳交联度的范围内。

耐热聚乙烯(PE-RT)

以乙烯和辛烯共聚制成的特殊的线性中密度乙烯共聚物，添加适量助剂，经挤出成型的热塑性加热管。通常以PE-RT 标记。

 

二、管道系统使用条件级别，设计压力和对应的S 值的比较

使用条件级别

因为采暖系统不是在恒温状态下使用，水温随气候的变化而升降，所以按照国标GB/T 18991-2003《冷热水系统用热塑性塑料管材和管件》标准中将塑料管道的使用条件分为五个级别。每个级别均对应于一个特定的应用范围及50 年的使用寿命，在具体应用时，还应考虑0.4MPa, 0.6MPa, 0.8MPa, 1.0MPa 不同的设计压力。

 

使用级别	设计温度 TD℃	在TD下的 时间 年	最高设计 温度Tmax	在Tmax下的时间 年	故障温度Tmal℃	在Tmal下的时间 h	典型的应用领域
级别4	20 40 60	2.5 20 25	70℃	2.5	100	100	地板辐射采暖系统
注：当TD，Tmax和Tmal超出本表所给出的值时，不适用本表。 所有取暖设备中，只能输送水或经处理的水作为热的载体。 表中的年限数字是“加和”的关系，不是 “或”的关系。

 

由于在使用条件级别4条件下各个品种的设计应力σD不同，所以在相同的设计压力下应选择的管系列S值也不同，PEX、PE-RT管在给定设计压力下应选的管系列S值如下。

 

设计压力PD	管系列S值
	PE-X σD=4.0MPa	PE-RT σD=3.3MPa
0.4MPa	6.3	6.3
0.6MPa	6.3	5
0.8MPa	5	4
1.0MPa	4	3.2
注：1表中的S值是在使用条件级别4的情况下按其产品标准所选。
2目前实际生产和应用中，一般管系列S值最大选5。

 

注：以上数据来源：GB/T 18992.2-2003 《冷热水用交联聚乙烯(PE-X)管道系统 第2 部分：管材》和CJ/T 175-2002 《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统 》

从GB/T 10798-1989 《热塑性塑料管材通用壁厚表》中我们可以看到：

 

从以上表格数据可以看出，在地暖和低温散热器采暖应用条件(级别4)下，PE-X 的设计应力为4.0MPa高于PE-RT 的设计应力3.3MPa。也就是说，PE-X 耐高温的能力要远远优于PE-RT。从以上表格数据还可以看出，在相同的系统工作压力下，PE-X 所需的管道最小壁厚远小于PE-RT。 也就是说，PE-X 在相同壁厚的条件下的耐压能力要远远高于PE-RT。

采用交联聚乙烯（Pex-a）外径16 mm，管系列S值为S4，壁厚2.0mm管道，完全满足热水地板供暖系统1.0MPa的系统工作压力要求。而采用耐热聚乙烯（PE-RT）管道，管系列S值必须达到S3.2 ，即如采用外径20mm管道，管壁厚至少应大于2.8mm，而采用外径16mm管道，管壁厚至少应大于2.2mm。

因此，PE-X 的耐高温和高压能力优于PE-RT。

 

三、管道的物理力学性能比较

上述结论从关于辐射供暖的国家专业标准JGJ142-2004《地面辐射供暖技术规程》附录B表B.1.3可以更直观地看到。同时，从附录D表D.0.1可见，PE-X管所有的耐热、耐压性能指标均比PE-RT管高。

注：以上数据来源：JGJ142-2004 地面辐射供暖技术规程

从以上数据可以看出，PE-X 的物理力学性能优于PE-RT。

 

四、 抗应力开裂性及抗蠕变能力

塑料管材的应力开裂性，主要指塑料管在应力的作用下所发生的龟裂，而导致塑料管材的破坏。这种破坏一般不会被很快发现，而是经过较长时间塑料管材发生了蠕变后才可暴露出来。对塑料管而言，它在常温下其局部即呈塑性状态，并且因其弹性模量低，分子结构比较松散，其蠕变对温度和时间有着强烈的依赖性。

PE-X 预测静液压强度参照曲线

 

注：以上数据来源：GB/T 18992.2-2003 “冷热水用交联聚乙烯(PE-X)管道系统 第1 部分：总则”

PE-RT 预测静液压强度参照曲线

注：以上数据来源：CJ/T 175-2002 “冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统 ”

     从上述曲线图上，我们注意到如下几点

对于不同的管道材料，当温度相同、时间相同时，预测静液压强度参照曲线在纵坐标上的交点越高，说明该材料耐压强度越高，反之就越低。对比这2 组曲线中的50℃和60℃曲线(地暖系统供水温度的通常使用范围)，PE-X 比PE-RT 曲线在纵坐标上的交点要高，也就是PE-X 的耐压强度高于PE-RT，充分说明了PE-X 在此温度区域内的抗应力开裂能力及抗蠕变能力远优于PE-RT。

PE-RT 管道材料的预测静液压强度参照曲线（蠕变曲线）上带有一个拐点。拐点左侧，曲线的斜率小于拐点右侧。斜率的大小，与材料的蠕变行为对时间的依赖性有关，斜率越大，说明该材料的蠕变性对时间的依赖性越大，反之就小。另外斜率越大，说明在此温度、在此时间下材料蠕变较大，所能承受压力迅速递减直到不能承受压力而破裂。PE-RT 管道材料的预测静液压强度参照曲线上产生拐点的温度和时间分别为：60℃ 产生在17 年左右，70℃产生在13 年左右； 而PE-X 管道材料的预测静液压强度参照曲线上无拐点。以上曲线充分说明，PE-X 管道材料的耐温和耐压能力，抗应力开裂能力以及抗蠕变能力均远远优于PE-RT 管道材料。

 

五、 长期使用寿命比较

依据德国Hessel 的报告"Teilprojekt 4: Zeitstandverhalten und Waermealterung von Mediumrohren aus Kunststoffen und deren Schweissverbindungen"：在水温80.5ºC 的条件下。PE-X 管道材料的使用寿命超过41 年，PE-RT 管道材料的使用寿命为9 年。因此，在水温80.5ºC 的条件下PE-X 管道材料的使用寿命为PE-RT 管道材料的4 倍。

 

六、管道膨胀率比较

热膨胀系数即指1米管道在加热温度升高1摄氏度时其长度的变化。PE-X管道的热膨胀系数为0.13 mm/mk，PE-RT管的热膨胀系数为0.195 mm/mk 。 那么 PE-X 管道和PE-RT 管道在同样50米长度，温度变化50摄氏度时，PE-X管道伸长量为375mm， PE-RT管道伸长量为487.5mm。 因此同样一盘50米长度的PE-X管道与PE-RT管道在50摄氏度温差时其尺寸变化差异为112.5mm。所以PE-X管道对混凝土产生的应变和应力远小于PE -RT管道，可以被混凝土及管路系统自身所吸收和抵销掉，因而使用起来更加安全可靠。

 

七、管道材料连接性能比较

瑞好公司专有的持久和无泄漏的收紧套环式连接系统。

瑞好无忧（RAUTITAN PX）管件荣获德国设计委员会（German Design Council）产品设计大奖（Design Plus）的瑞好无忧（RAUTITAN PX）管件，代表着卓越的材料质量和优秀的设计。瑞好管件的设计和生产都由瑞好来完成，卡套式的连接方式，将管材封在里外两层带有多道牙口的管件内，再利用管道本体为填充物，形成管道带状密封，从而在设计上避免了管道连接处因不同材质热膨胀系数不同造成的跑冒滴漏现象。

只需三个简单步骤，即可实现100%永久无泄漏连接！

1、扩管	2、插入管件	3、收紧完成

瑞好公司专有技术卡套式连接优点：

        1. 无人为因素影响：使用专用工具，无需依靠操作经验就可以操作；

        2．可目视检测，方便质检；

        3. 准备工作简单：无需系统泻空，可带水作业；

4. 对管材本体无伤害：因不需削除阻氧层，所以壁厚不会减少；

5．无作业环境温度的限制，即使冬季也可施工；

6．检修时间短：所有工序都无需等待，十分钟就可以完成。

目前我国虽然还未对“带有管件的管道系统”的安全性给出技术指标，但在这方面欧洲早已有了具体技术指标和检测标准。参见《SKZ检测报告》。

德国瑞好对合作伙伴提供的所有瑞好系统在安装和运行期间的安全、质量和性能，提供为期十年的全方位质保服务。

 

PE-RT的热熔焊接优缺点：

优点：  1. 材料性质统一，不存在因不同材质膨胀系数不同导致的漏水问题；

2. 无需管件连接，成本低；

缺点：   1. 人为因素影响大：容易出现焊接不足和过度焊接的问题，从而影响焊接强度和过水能力；

2. 不可目视检测：焊接的情况是不能通过目测了解的，存有隐患；

        3. 准备工作多：当有尘土、水、阻氧层，以及其它物质存在时，对于焊接来讲都是杂质，都会影响焊接强度。所以在工程上，要求必须在管路泻空、除去阻氧层，并清洗干净后，方可进行焊接作业；

        4. 对管道有损伤：去除阻氧层时往往是手工作业，很难控制将阻氧层全部削除，尤其是阻氧层与管道基层同色时，根本无法判别是否削除干净。为此，需要多削除一些管道，降低了管壁厚度，从而也降低了管道运行的安全性。

        5．对作业环境温度有要求：必须在5℃以上才能作业。

        6．检修时间长：除系统泻空、作业面清洁、削除阻氧层需要时间外，焊接后的管道需等待2小时以上，焊接点的强度才能升上来，因此整个管道修补所需时间较长。

 

八、修补和日常维护性能比较

在地暖管道施工中，由于人为破坏或工艺限制需要在管道中间设置接头。因为此接头部位是铺设于混凝土下，而地暖最大的危险就是埋地管接头处产生泄漏，所以对此接头的要求极为严格。瑞好公司独特先进的收紧套环式连接系统工艺可确保连接部分的牢固性和可靠性，免除了客户的担忧。

另外在二次装修和日后维护过程中，可能存在已铺设好的管道(已浇注了混凝土)被外力打破或打断，而造成漏水，这时快捷安全可靠的检修是极为重要的。瑞好公司独特先进的收紧套环式连接系统工艺可在极小的操作空间中进行；并可在管道存有水的情况下进行管道连接操作，并在管道连接完成后可立即通水运行，从而大大缩短管道维修的时间。而PE-RT管道由于其焊接工艺的限制，需要将管道中的水完全排除干净后方可进行焊接操作，并需在管道连接完成2小时后方可通水运行，从而大大延长了管道维修所需的时间。

 

九、施工性能比较

土建施工和装修施工期间，偶然因素使地面受到高温烘烤，地暖埋地管道安全性受到挑战。软化温度点越高的管材，在火灾中越不容易被烧化。PEX的软化点温度高于PE-RT。另外，我们也作过现场试验，用电焊枪直接对着管材近距离烘烤，瑞好PEX管材加热后管道本体变成透明色，但停止加热后，管道本体恢复原状（表示具有记忆性）。而PE-RT在受热后很快变软，粘结在一起，在停止加热后无法恢复原状。

北京万城华府和阳光上东两小区，均发生过用户装修期间，因为装修工队做饭及使用电炉采暖，地面温度过高，导致地暖埋管漏水的事件。

此外，PE-Xa 管道具有卓越的记忆性，当管道在现场形成死折后，无需将管道割断后使用管件连接，仅需使用热风枪(加热温度为130°C)对管道的死折区域进行加热，管道即能自动复圆。而PE-RT 管道不具有记忆性，当管道在现场形成死折后，需将管道割断后使用管件连接。

PE-Xa 管道具有优良的裂纹不敏感性，管道上若有细小裂纹，不会造成管道在使用过程中泄漏。而PE-RT 管道在施工过程中若有细小裂纹，会造成管道在使用过程中存在泄漏隐患。

瑞好PE-Xa 管道具有良好的耐气候性。管道能在夏天的极端高温(温度高于 40°C)和冬天的低温(温度低于 5°C)的条件下正常施工。尤其是在低温条件下管道不会变脆，能进行180°的弯曲施工。瑞好PE-Xa 管道曾经在中国北京-10 °C 的条件下(2005 年至2006 年，2006 年至2007 年连续两个冬季)进行施工，以其出众的抗低温稳定性，取得了开发商和用户的信赖和赞许。