冷熱水用塑料管材主要用于生活用水的輸送、散熱器連接和地板采暖。其結(jié)構(gòu)可分為兩類，純塑料管和塑料復(fù)合管。純塑料管全部由塑料制造，包括聚丙烯（PP-R、PP-B、PP-H）管道系統(tǒng)；交聯(lián)聚乙烯（PE-Xa、PE-Xb和PE-Xc）管道系統(tǒng)；耐熱聚乙烯（PE-RT）管道系統(tǒng)；聚丁烯（PB）管道系統(tǒng)；氯化聚氯乙烯（PVC-C）管道系統(tǒng)和冷水用聚氯乙烯（PVC）管道系統(tǒng)；聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)。塑料復(fù)合管由塑料和金屬復(fù)合而成，主要包括鋁塑復(fù)合管（搭接焊/對接焊）、塑鋁穩(wěn)態(tài)管等。

    雖然冷熱水用塑料管材具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、運輸方便、易于安裝等優(yōu)點，但也存在不足。上個世紀(jì)80年代初，歐洲技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)：采暖系統(tǒng)中應(yīng)用塑料管材時，系統(tǒng)中金屬部件易氧化、易腐蝕。這是因為普通的塑料管材不能阻隔氧氣的滲透，而氧氣又有利于某些細(xì)菌和微生物的生長，使管材內(nèi)部細(xì)菌和微生物大量繁殖，逐漸形成生物粘泥，造成管材內(nèi)流體輸送不暢，小管徑甚至出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；同時氧氣的不斷滲入還會導(dǎo)致管材和其他相關(guān)設(shè)備壽命縮短，因此塑料管材阻氧性能好壞直接關(guān)系到管材的應(yīng)用性能。

    近幾年，隨著地暖管材的用量不斷增長，人們越來越重視地暖用管的阻氧性能。為了提高塑料管材的抗氧滲透性能，國內(nèi)外管材生產(chǎn)廠家推出了含有EVOH阻氧層的冷熱水用塑料管材，其中包括阻氧PE-RT管材、阻氧PB管材、阻氧PE-X管材。同時，國內(nèi)也開始進(jìn)行塑料管材的透氧率測試工作。

    為使地暖同行更清楚地了解管材的抗氧滲透性能，進(jìn)而選擇合適的阻氧型地暖管，本文除了對透氧率的測試方法進(jìn)行詳細(xì)介紹外，還對透氧率影響因素做了分析。在影響管材抗透氧性能的眾多因素中，溫度是影響塑料管材透氧率高低的重要因素，本文通過對阻氧PE-RT管材、阻氧PB管材、阻氧PE-X管材在不同溫度下的透氧率測試，研究溫度對透氧率的影響。由于不同廠家生產(chǎn)的管材質(zhì)量不同，使得透氧率數(shù)值有所區(qū)別，但透氧率隨溫度增長的變化趨勢是與管材原料和工藝有關(guān)的，所以本文希望通過大量透氧試驗數(shù)據(jù)，對不同塑料管材透氧率隨溫度的變化進(jìn)行分析，為冷熱水管材的使用提供一些建議。

    試驗方法

    試驗樣品的選擇：本試驗選用不同材料的建筑內(nèi)冷熱水用塑料管材進(jìn)行透氧率試驗。由于目前國內(nèi)外常用的冷熱水管材一般為阻氧交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管材、阻氧聚丁烯（PB）管材、阻氧耐熱聚乙烯（PE-RT）管材，所以本文選用這三種不同管材進(jìn)行透氧率試驗。

    試驗設(shè)備的選擇：試驗設(shè)備主要選擇了冷熱水循環(huán)試驗機和透氧率測試儀兩種。

    試驗步驟的確定：試驗步驟主要包括預(yù)處理試驗、透氧率試驗和透氧率的計算幾個部分。

    試驗結(jié)果

    一、設(shè)備密封性能測試

    透氧率試驗要求試驗過程中設(shè)備完全密封，不允許氧氣滲透，以免影響樣品透氧率的測試結(jié)果。試驗前必須先對試驗設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，再對試驗設(shè)備進(jìn)行透氧性能測試。

測試過程中氧含量的變化結(jié)果顯示：試驗過程中，試驗溫度監(jiān)控曲線為一條水平線，試驗溫度穩(wěn)定保持在40攝氏度左右；在5小時內(nèi)，設(shè)備內(nèi)氧含量變化曲線也近似為水平線，試驗設(shè)備中的氧氣含量變化不明顯。這說明在試驗過程中滲透到系統(tǒng)內(nèi)的氧氣量非常少，對將要進(jìn)行的樣品透氧率試驗的影響幾乎可以忽略，可以開始正常樣品測試工作。

    在試驗設(shè)備透氧測試過程中，可能會出現(xiàn)如下情況：試驗溫度穩(wěn)定保持在40攝氏度左右，氧含量隨著試驗時間的增長不斷增加。這說明在試驗過程中，外界氧氣不斷地滲透到設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象表明試驗設(shè)備沒有完全密封，必須檢查設(shè)備密封情況，否則會影響樣品透氧率測試。

    二、樣品測試。

    分別對本文選用的三種管材進(jìn)行透氧率測試，試驗溫度分別是40攝氏度、50攝氏度、60攝氏度、70攝氏度、80攝氏度。將得到的樣品透氧率數(shù)據(jù)對溫度做圖顯示：試驗溫度從40攝氏度增長到80攝氏度的過程中，三個樣品的透氧率隨著溫度的增高而增大；但不同管材的增長趨勢不完全相同。三層共擠阻氧PE-RT管材和三層共阻氧PE-X管材透氧率隨時間呈線性增長，增長速率是常數(shù)。三層共擠阻氧PB管材透氧率隨時間呈對數(shù)趨勢增長，增長速率發(fā)生了變化，隨著溫度升高增長速率變大。

    據(jù)此還可以分析出，當(dāng)試驗溫度在60攝氏度以上時，溫度變化很小都會對三層共擠阻氧PB管材的透氧率產(chǎn)生很大影響，這樣的管材適合于在60℃以下使用。當(dāng)使用溫度在70攝氏度以上時，應(yīng)該選用三層共擠阻氧PE-RT管材、三層共擠阻氧PE-X管材。所以我們在選用冷熱水管材時，最好先了解這種管材透氧率變化趨勢，再選擇合適的使用溫度。在同一溫度下透氧率相同的管材，應(yīng)該選用線性關(guān)系的管材用于高溫，選用指數(shù)關(guān)系的管材用于低溫。

    結(jié)論

    一、進(jìn)行透氧率測試之前必須檢查設(shè)備的密封性能，在設(shè)備完全密封的情況下才能進(jìn)行透氧率試驗。

    二、阻氧交聯(lián)聚乙烯（PE-X）管材、阻氧聚丁烯（PB）管材、阻氧耐熱聚乙烯（PE-RT）管材的透氧率隨著溫度的升高不斷增大。PE-RT和PE-X管材隨溫度升高呈線性增長，PB管材隨溫度升高呈對數(shù)趨勢增長。

    三、在同一溫度下透氧率相近的管材，建議高溫時選用線性關(guān)系的管材，低溫時選用指數(shù)關(guān)系的管材。