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摘要：城市供热系统节能改造是建筑节能的重要组成部分。为了有效地解决腐蚀的问题，使用寿命短，严重的“跑，冒、滴和漏”，高热量损失和浪费目前集中供热管网存在的水质，提出了更高的要求，供热管道用于供热系统的节能改造。这个项目是国内首次系统地预制保温塑料管道设计、生产、研究、暖气管道预制保温塑料在我国的广泛应用，发挥作用，促进和技术支持，技术和产品的研究和开发可以有效地解决传统的集中供热管网容易腐蚀，使用寿命短，热损失大，如常见的问题，提高城市供热管网建设水平，减少管网维护，提高劳动生产率，降低供热管网的渗漏率，对城市供热安全与供热，促进住房建设和城乡节能减排具有重要意义。
关键词：供热；预制直埋保温塑料管；工艺技术；生产应用
前言
“中央加热预制保温塑料管道生产和应用的关键技术研究”是住房和城乡建设部科技项目（2013-K4-47），是根据国家节能减排的需要和家庭热计量、城市集中供热管网系统在我国现役时间长，年久失修，管道腐蚀、老化现象严重，泄漏，传热效率低，影响用户的供暖和供热质量安全等问题，住房和城乡建设部推广中心结合科学和技术的发展包括原材料制造商、管道制造商，供热公司，检测单位，其他单位，进行了生产关键技术研究与应用的预制保温塑料管道中央供暖系统。用预制保温塑料管内衬、保温层、外护套的设计；生产设备选型、工艺参数调试、保温层发泡工艺、保温层复合工艺及工作内衬、外护套等生产工艺研究。保温塑料管道工程应用技术研究并开展了集中供热保温塑料管应用试点、示范工程建设，解决了一系列技术问题，取得了一系列成果。
1集中供热用预制保温塑料管生产工艺研究
1.1集中供热用预制保温直埋塑料管的技术研究与市场前景分析
在集中供热管网中，一般采用预制保温管。近年来，在二次管网中，塑料管代替钢管的使用正在逐步增多。在现有的集中供热管网中，由于施工年代较早，大部分运行时间较长的管网采用管沟和架空敷设的方式。20世纪80年代以来，我国引进国外先进技术，直接铺设集中供热管网。本课题对国内供热管材市场及产品现状，以及国内外保温埋管技术现状及发展趋势进行了研究，分析了预制保温塑料管的市场前景。调研包括国内外十余家直埋保温管生产、设计、施工及相关产品国家和欧洲标准，分析发达国家典型工程案例，跟踪先进国家标准和技术的最新进展，为消化吸收生产和应用技术路线确定，以满足我国城市供热行业发展的需要。
1.2集中供热用预制保温直埋塑料管生产工艺研究
预制直埋式集中供热保温塑料管是由外护套管、支撑管、保温层和工作管组成的保温管。外护套管为高密度聚乙烯，保温层为聚氨酯硬质泡沫塑料，工作管为塑料。中央供暖系统研究了预制保温塑料管道成套生产技术，包括设备选型、工艺参数和调试，确定保温发泡过程等，并进一步研究和开发配套的配件，解决问题在实际生产的过程中，开发了一种PE-RTII型PB型和PP-R型预制保温塑料管道、管件（热熔）工具连接和新产品。
1.2.1管材生产工艺研究
（1）生产工艺设计及生产设备选型
根据保温塑料管的工作管结构、保温材料和外护套的结构形式，根据管道规格和材料选用“两步法”或“一步法”工艺流程。根据材料性能和结构的要求，对真空浸水上浆工艺进行了研究。对PPR、PERTII、PB三种工作管材选择不同的挤压参数和生产工艺，并对参数进行调整，实现管材生产。根据管道工艺选择挤压设备、辅助设备和模具，实现产品的顺利生产，提高生产效率，降低工人劳动强度，减少原材料消耗，减少环境污染。
（2）保温层-聚氨酯或聚乙烯发泡工艺研究
聚氨酯和聚乙烯泡沫保温层材料的发泡过程和公式，反复试验，研究，技术研究，确定聚氨酯泡沫材料或聚乙烯材料各种原料的比例，并通过调整泡沫混合头的压力，泡沫的数量，泡沫多个参数，优化配方结构，最后解决了发泡均匀，材料浪费，容易出现漏洞的问题，发泡材料，机器铸造，避免材料浪费。
（3）保温层和内胎，外壳保护复合材料技术研究研究隔热层和内胎，外壳和连接的复合方式发展管塑料支架，支架材料，加工，安装，使用不同的材料制成的塑料管材，确保工作管连接到外部保护管，防止管道和隔热层，提高管道的隔热和保温性能。
1.2.2管件生产工艺研究
注塑和融合插座管套进行了深入研究，选择合适的注塑机，不同的模具开发，初步形成了一个完整系列的规格，大小从3/4”——dn355类型包括弯头、异径管、弯桥，三通，袖子，法兰和特殊的固定配件，甚至包括塑料球阀，形成预制保温管配件和研发，实现管道系统的可靠连接，防止了塑料管件与钢管管件在同一管网系统中共存。
2预制保温塑料管道集中供热应用技术研究
2.1集中供热预制直埋保温塑料管结构设计
研究了预制集中供热保温塑料管的结构设计，包括工作管、发泡保温层和外护套管的性能要求和试验方法，提出了保证直接埋地的长期性能指标产品质量。
3.1.1内工作管的设计
包括工作内胎的选材、规格尺寸设计、抗压强度设计。对PE-RT（typeI，typeII）、PB、PPR热塑性树脂材料性能进行综合分析比较。根据工作压力和传热介质温度的要求，以及工作管树脂材料的性能、长期使用寿命、加工性能等数据，确定管壁厚度和管径。
1.1.2保温层设计
对市场上常见的各种保温材料如硅酸钙保温材料、纤维保温材料、硬质聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉、岩棉等进行分析比较。水性能，最高使用温度，抗压强度，抗弯强度，材料寿命，工艺性能，适用于复合管工艺根据保温塑料管的要求和性能评价，选用聚乙烯泡沫塑料和硬质聚氨酯泡沫塑料作为保温塑料管的保温材料。对保温塑料管的导热系数和绝热性能进行了计算和验证，并根据复合管分层绝热原理设计计算了保温层厚度热损失小于0.5℃温度下降每公里（参考）。
2.1.3外壳设计
包括外壳选材、尺寸设计、耐腐蚀及接头防水设计。综合比较聚乙烯（PE）树脂材料、玻璃纤维增强塑料和其他材料性能和加工性能、环保、回收利用，根据选择聚乙烯或聚丙烯树脂为外部保护管材料，确定套管的结构，尺寸，壁厚，满足外保护管的防腐、防水、耐磨、耐擦伤性和加工性能需求。
2.2预制直埋式集中供热热水塑料保温管性能试验
根据保温管的性能需求，根据国家标准GB/T29047-2012规定，”或“热设置预应力系统保护温度直接埋塑料管道系统”（荷兰家里甲壳标准）甲壳BRL5609地区集中供热管道保温预制直埋灵活的管道系统-------第2部分：通用粘接塑料管道系统。要求和试验方法，NFEN15632-"十佳刚度、柔韧性、性能试验等
3结束语
集中制热的保温塑料管的生产与应用关键技术研究，将对预造保暖管在我国城市集中供热管网的大面积推广应用起到促进和技术保障作用。这对于提高城市集中供暖网建设水平，减少管线维修量，提高劳动生产率，降低供暖网漏损率，具有重要作用。这对于保障城市供热安全和节能，促进住房和城乡建设领域节能减排具有重要意义。
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