供暖系统中阻氧管材的透氧性能分析

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1、供暖系统中阻氧管材的透氧性能分析范瑁(济南兰光机电技术有限公司，山东济南250000)摘要：目前，阻氧管材的使用量越来越大，随之提升的还有对其阻氧性能的要求。目前国内尚无针对采暖系统管材氧气透过率测试方法的标准，采用等压法的透氧测试方法，分析了温度和湿度的影响，对相关生产企业和施工企业具有一定的指导意义。关键词：阻氧管材；氧气透过率；温度；湿度；EVOHA搬瑚瓜：Anti—oxidativetubingh硒beenwidelyu鸵drecendy，whichshouldmeetspecificrequirementsfortheoxygenpe珊eability．HoweVerthereisn

2、ounif0珊st粕dardfortlIetestingmethodofthe0xygent砌smissionmteoftlletubingusedintheheatingsysteminChinabynow．Thisanicleaimsto锄alyzetheiIlfluenceoftempemture舳dhumidity山mughoxygenpemeabilitytests而thtlleequalpre鸥uremethod，whichmayprovidecertainI℃feI．encesf．orrelativemanufacturl；ersorusers．Key帅rds：anti—oxid

3、ativetubing；oxygentlj帅smissionHne；tempemture；humidity；EVOH0引言在现代建筑中．地面辐射供暖系统因符合热空气自下而上运动轨迹，故而实感温度高、室内温度梯度小．同时节省室内空间，成为如今非常普遍的采暖方式。随着此种供暖形式的推广。塑料管材的需求也日益突出。大量的PB、PP—R、PE—X、PERT等塑料管材作为末端采暖部分应用于地面辐射供暖系统中．虽然具有质轻、导热系数低、安装便捷优点．但存在着一个严重的质量隐患——渗氧。严重威胁供暖系统的正常运转及寿命。1“渗氧”分析无论何种塑料，或多或少都具有气体渗透性。对于地面辐射供暖系统来说．外界氧气

4、在空气中的分压力作用下。透过地面、混凝土材料和管材进入系统的循环水中．即为“渗氧”。除此之外，排气阀、连接法兰安或循环水泵安装不合理或运转不正常导致部分管路出现负压，也会发生氧气渗人。这种“渗氧”行为会对供暖系统中的金属配件。如金属管道、锅炉、黄铜材质的分／集水器、管路连接件产生破坏性极大的氧化腐蚀．通常表现为溃疡或小孔形的腐蚀面。上附有黄褐色、砖红色的腐蚀物，严重缩短管材和金属零件的使用寿甜q。于此同时。氧气的存在极易滋生出像藻类的微生物和细菌．与金属氧化腐蚀物颗粒共同构成生物淤泥。随水而流。沉淀在流速较低的弯角部位．日积月累逐渐影响系统正常的水循环．致使室内温度达不到采暖要求。2阻氧管材对

5、于“渗氧”的控制效果针对“渗氧”问题．一些发达国家和地区强制要求使用热水的供暖系统采用带阻氧性的塑料管材。当前．对现有塑料管材增加阻氧性主要有两种方式：一是像铝塑复合管、塑铝稳态管等通过包覆金属层实现阻氧：二是在塑料管材基础上复合一层高分子阻隔材料——一般为EVOH。制成阻氧管材【2】。由于第一种方式工艺复杂。成本高，相比之下第二种方式更为受到业界企业的欢迎。EVOH。是乙烯一乙烯醇共聚物。是一种高结晶度聚合物。不利于小分子的穿透。独特的链段结构中．其分子中的羟基和分子间的氢键彼此强烈地键合，强大的内聚力使得分子链的堆积程度高。限制了氧气的扩散。同时。羟基表现为极性，而氧气为非．_·≤圭材垫g

6、幽一13一极性。据相似相溶的原理。氧气也不易渗透其中【3】。EVOH的阻隔性取决于两种共聚单体的摩尔分数．当乙烯含量超过50％时．材料的氧气阻隔性会大幅下降．通常乙烯与乙烯醇的摩尔分数比例在2：8到4：6之间。基于此．EVOH被业界认定为一种优良的氧阻隔材料．逐步应用于供暖系统的管材中。3阻氧管材的氧气透过率随着以EVOH为阻隔层的阻氧管材的大范围应用．欧美国家相继出台阻氧管材的氧气透过率的要求加以规范。当前。世界范围内认可度最高的是德国DIN4726标准。规定热水管40℃以下。阻氧管材的氧气透过率不超过0．1∥(m3·24h)。国内，2002年发布的C胛175《冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT

7、)管道系统》对该类管材的透氧性做了同样的要求。然而．国内目前对于阻氧管材的氧气透过率尚没有统一的检测方法和评判依据．从而在一定程度上制约了该类管材的推广。笔者在长期对包装物透氧性测试经验基础之上．提出了一种测试阻氧管透氧率的方法．还通过试验数据对透氧率的影响因素进行了深入分析。测试仪器：OX2，230氧气透过率测试系统。测试样品：同规格的PE—RT管、阻氧PE—RT管(具有EVOH阻氧层的PE—R