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管道建材

PE-RT管入市,须跨哪些“槛”

December.29
中国建设报
  对话动机
  如同一个风头正劲却总是绯闻缠身的公众人物,它近年来一直是地暖行业中最受关注的对象。在5年左右的时间内,它从一个名不见经传的产品一跃成为我国地暖管道中用量最大的两大地暖管之一,它的这种发展势头超出了很多人的想象。与此同时,它向前迈出的几乎每一个步伐,都始终与争议和质疑声相伴。就在最近,有关它的国家标准的即将出台,在很多人看来原本是板上钉钉的事实,没想到却戏剧性地意外“难产”。这越发让它成为地暖行业关注的焦点产品。它,就是PE RT管。为便于读者深入了解这一产品,本报记者近日采访了“中国名牌”产品的拥有者、我国PE-RT管产销量最大的企业之一——武汉金牛经济发展有限公司副总经理、总工程师李顺新。
  对话人物
  李顺新李顺新,武汉金牛经济发展有限公司(简称“金牛公司”)副总经理、总工程师。从1999年金牛公司成立至今,李顺新一直是该公司技术研发团队的核心负责人。在李顺新的引导和推动下,金牛公司与国内知名院校合作,在吸收欧洲先进技术的基础上开发出了包括地暖管在内的5大类13大系列产品,其中数十项技术居国内同类技术前列、6项技术在国际同类技术中领先。金牛公司以其突出的技术优势和综合实力被认定为“湖北省高新技术企业”,金牛系列产品被评为“中国名牌”。在此过程中,李顺新曾主编了5项行业标准和技术规程、参编了3项国家标准和6项技术规程,并曾经获得了武汉市“五一”劳动奖章和“中国管业十大风云人物”等荣誉。
  对话实录
  记者:PE RT管进入市场前,应该具备哪些技术条件?
  李顺新:在回答这个问题之前,有必要介绍一下PE RT的诞生过程。
  普通PE管的耐热性较差,无法用于低温热水地面辐射供暖(简称“水地暖”)系统。为了提高PE管材的综合性能,相关企业开始尝试开发一种既环保、性能又稳定、易于加工的耐高温原料。1991年,美国DOW化学公司成功开发出了一种耐高温非交联型聚乙烯原料DOWLEX2344E。用这种原料做成的管材成功通过了世界著名的塑料管材检测机构Bodycotepolymer的测试,这种原料后来被德国相关机构认定为PE-RT类材料。此后,韩国的SK和LG、荷兰的LyondellBasell等公司先后也开发了自己的PE-RT产品。
  采用PE RT原料的PE RT管适用于地暖系统是有科学依据的。
  PE RT是采用特殊的分子设计和合成工艺生产的一种中高密度聚乙烯,它最开始是采用乙烯和辛烯共聚的方法生产的。采用这种方法生产的PE RT,由于共聚单体短支链的存在,使PE的大分子不能结晶在一个片状晶体中,而是贯穿在几个晶体中,形成了晶片与晶片之间的分子连接,即肽链。这使PE RT的高温耐压性能明显高于普通的PE材料。随后,己烯、丁烯等共聚单体也被用于生产PE RT原料。上述生产方法中,虽然共聚单体不尽相同,但是通过控制侧链的数量和分布得到独特的分子结构,进而提高PE的耐热性这一原理始终没有改变。随着分子设计技术、催化体系及合成工艺的发展,晶片与晶片之间的肽链数量不断增多,并且分布越来越均匀,PE-RT的耐高温、耐压性能不断提高,以至于后来开发的PE RT原料的高温耐压性能,比最先开发出的普通PE RT原料的高温耐压性能更好。于是,人们将普通的PE-RT原料划分为PE-RTⅠ型原料,将高温耐压性能更好的PE RT原料划分为PE-RTⅡ型原料。
  PE RT管进入市场,必须具备如下条件:
  第一,要把好原料关。所有PE-RT管的原料,都必须附带由国际公认的检测机构给出的如下技术参数:由这种原料生产的管材在至少4种不同温度下的长期寿命曲线和在4个使用级别下的设计应力值。上述长期寿命曲线在全部时间及温度范围内均须高于ISO22391《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统》(简称“ISO22391”)中PE-RT参照曲线上的对应值。根据ISO22391的规定:PE-RTⅠ型原料和Ⅱ型原料在级别4这一适用条件下的设计应力值分别为3.25兆帕和3.38兆帕。因而,只有PE-RT原料大于ISO22391中PE-RTⅠ型设计应力要求值,该原料才可以称为PE-RTⅠ型原料,只有PE-RT原料大于ISO22391中PE-RTⅡ型设计应力要求值,该原料才可以称为PE RTⅡ型原料。拿Hostalen4731B原料来说,该原料经权威检测机构Bodycotepolymer的检测发现,该原料在级别4这一适用条件下的设计应力值为4.18,远远高于ISO22391规定的PE-RTⅡ型原料设计应力要求值的3.38兆帕。因此,这种原料应该被划分为PE RTⅡ型原料,由这种原料加工的PE RT管无论用于地暖系统还是高温热水输送系统都是非常安全的。
  第二,要做好生产过程中的质量控制。由于PE RT管具有导热系数高、高温黏度大的特点。因此,该原料在生产时很容易粘接在模头、定径套等处。有鉴于此,PE RT管加工企业还必须具备以下两个条件:一是必须具备先进的生产设备,如主机必须满足低温高速挤出的条件,以免主机对原料的剪切力太强,最大限度地减小原料的性能损失,但同时又要保证塑化质量。二是必须具备稳定的公用工程设备系统(如大功率的冷水机组等)和有别于PP R管的独特的真空定径系统,以确保冷却水的温度波动较小,使管材冷却迅速、均匀,防止管材与定径套粘接,保证产品质量性能稳定。
  第三,要有完善的、高素质的技术、生产、质量人才队伍。其中,技术人员要熟悉原料和设备性能、熟悉相关标准,并具备高分子材料与工艺、电器控制等方面的专业知识及较强的组织能力;生产人员必须具备一定的材料、设备方面的专业知识,还应熟悉高分子加工工艺,要有较强的执行力;质量人员要熟练掌握材料的性能测试方法和标准规定,责任心要强。
  第四,要有完善的质量保证体系和严格的检验制度。原料进厂时要进行原料的熔指、密度、断裂伸长率、拉伸屈服强度、水分、DSC曲线以及氧化诱导时间等性能测试;管材出厂时要进行外观、尺寸、纵向回缩率、20℃∕1小时静液压和95℃∕165小时静液压试验和熔指检测;每两年进行一次型式检验以及生产设备首次投产时或者原料发生变动时进行的定型检验。如此多的检测项目要求PE RT管材生产厂家必须具备足够的检测设备和较强的检测能力。
  记者:上述技术条件,有可供参照的标准吗?
  李顺新:目前,生产PE RT管的技术条件参照的是由原建设部发布的行业标准CJ/T175-2002《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统》。该标准来源于德国标准DIN16833-2001《耐热聚乙烯管道(PE-RT)—一般质量要求检验》,并在其基础上又有所提高。2007年,国际标准化组织(ISO)出台了PE-RT管材的国际标准ISO22391,该标准增加了PE-RTⅡ型管材的要求内容,但是其对PE RTⅠ型管材的要求仍然低于行业标准CJ/T175 2002《冷热水用耐热聚乙烯(PE RT)管道系统》。
  记者:国外是否有类似标准?
  李顺新:国外有关PE-RT管的相关标准,包括德国标准DIN16833 2007《耐热聚乙烯管道(PE RT)—一般质量要求检验》、DIN16834-2007《耐热聚乙烯管道(PE-RT)—尺寸》和DIN4721-2001《地面辐射采暖系统及高温散热器采暖系统用塑料管道—耐热聚乙烯(PE-RT)》;奥地利标准ONORMB5159-2004《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统》;国际标准ISO22391 2009《冷热水用耐热聚乙烯(PE RT)管道系统》(简称“ISO22391 2009”)。我国PE RT管的国家标准正在加紧制订中,其中PE-RTⅠ型管材主要参照的是ISO22391 2009,PE RTⅡ型管材则参照的是奥地利标准ONORMB5159 2004《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统》。
  记者:在国外,PE-RT管进入市场有没有相关准入制度?
  李顺新:在欧洲诸国、澳大利亚等发达国家,每种管材(包括PE RT管材)进入当地市场前都需要通过当地的权威机构认证。经该机构认证合格以后,管材才能进入当地市场。比如在德国,进入采暖市场的PE RT管要取得SKZ的产品认证。该认证要求产品性能满足ISO22391、DIN16833和DIN16834等标准的要求。SKZ每年两次对获证企业进行现场审查,以保证其认证的权威和公正。
  记者:贵公司的PE RT管参照的是什么标准?
  李顺新:金牛公司内销的PE RT管材除了按照行业标准CJ/T175-2002《冷热水用耐热聚乙烯(PE RT)管道系统》进行检测以外,还增加了95℃/22小时静液压试验项目和每盘PE-RT管材的气压试验项目。对于外销的PE RT管材,我们会根据客户的要求进行生产,包括用何种PE RT原料、生产哪种规格产品、按照哪种标准进行检测等等,如果客户没有特殊要求,我们则通常采用ISO22391:2009进行检测。金牛公司一方面通过公司内部检测对产品进行监督,另一方面也将管材送往国家化学建材测试中心进行外部检测,从而确保我公司产品的质量。此外,不管是公司的内销产品还是外销产品,金牛公司都遵循一个原则,那就是只有所有检测项目都合格的产品,我们才会将其投入市场,绝不会将没有检测或者正在进行检测的产品投入市场中。
  记者:请结合贵公司的产品,说明PE RT管从立项到投产应该经过哪些流程?
  李顺新:金牛公司每一种新产品上市都有一个固定的流程,包括立项、调研、研发、小试、中试和量产。以PE-RT管为例,金牛公司于2002年就进行了PE RT管的立项。在研发PE RT管产品初期,金牛公司曾遇到过因为管材粘模和冷却不均而导致管材变形进而无法连续生产的问题,金牛公司在对设备进行了改造并试验以后,相关问题终于得以解决。此后,金牛公司对PE RT管材进行了小试,摸索出了原料的加工特点。小试合格后开始中试,根据原料工艺特点调整设备的适应性,同时建立质量管理体系,并听取市场反馈意见。中试合格后再将PE RT管材量产。在PE RT管材整个研发、小试、中试和量产过程中,金牛公司的质量管理部门都会按标准对所有指标进行严格的内检和外检,质量管理贯穿始终,质量管理部门拥有一票否决权。有疑问、不能稳定量产、没有可靠技术保障的产品,一律不能进入市场。

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