交联聚乙烯与耐热聚乙烯管材之物理力学性能分析
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美国标准 ASTM 对不同温度下 PE-X 及 PE-RT 管的设计应力及压力等级有如 下规定（见表 5、表 6）。
两者对比，在 82.2℃下两者的力学 设计应力完全相同，而在常温下，PE-RT 的设计应力竟比 PE-X 的设计应力还要 高 0.07MPa，这与国家标准和国际标准的 规定是截然不同的。如果按照此标准进 行物理力学性能检测，PE-RT 就不会有 优势可言了。
64 2012 年 10 月
经典语录共勉 你相信什么才能看得见什么。
表 2 PE- RT I 型管材的力学性能
性能 抗内压性能
要求
试验过程中 管材不破裂
对于单个测试（测试参数）
环应力 /MPa 测试温度 /℃ 试验时间 /h 试样个数
9.9
20
1
3
3.8
95
22
3
3.6
95
165
3
3.4
95
1000
in
mm
73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃）
1/8
3
595
（4.10）
355
（2.45）
1/4
7
595
（4.10）
355
（2.45）
3/8
10
525
（3.62）
250
（1.72）
1/2
13
330
（2.28）
195
（1.34）
5/8 及以上 16 及以上 325
（2.24）
190
（1.31）
Key words PE-X，PE-T，Physical mechanics performance，Test standards
★Fushan District, Yantai City Construction Management Division Yantai Meeting blessed warm insulation Engineering Co.Ltd.
（3.31）
215
（1.48）
185
5/8 及以上 16 及以上 475
（3.27）
210
（1.45）
180
（93.3℃） （2.28） （2.28） （1.62） （1.28） （1.24）
表 9 PE- RT 持续水压测试条件
公称尺寸
测试压力（lbf/in2）/ MPa
23℃ 1250 psi 测试基准
10.8
20
1
3
3.9
95
22
3
3.7
95
165
3
3.6
95
1000
3
对于所有测试过程
样品处理
无特定要求
端帽类型
a型
样件方向
无特定要求
测试类型
水浸泡
试验方法
ISO 1667-1 及
ISO 1667-2
表 4 PE- X 管材的力学性能
性能 抗内压性能
要求
试验过程中 管材不破裂
对于单个测试测试参数
环应力 /MPa 测试温度 /℃ 测试时间 /h 测试个数
关键词 PE-X 管 PE-RT 管 物理力学性能 检测标准
Accurately understand the mechanical atributes of PE-X and PE-RT pipes
By Mu Shining and Wang Dehai★
Abstract Based on the comparative analyses of different standards, this article states that some standard values in the physical attribute tests
再看以下几组数据，美国 ASTM 标准 或许更有借签价值（见表 7~ 表 10）
对表 7~ 表 10 进行对比分析可以看 出（DN≥16mm）。
1. PE-X 管测试的最高温度是 93.3℃， 而 PE-RT 的最高测试温度为 82.2℃，这似 乎可以看出 PE-X 管的温度工作区间要大 于 PE-RT 的温度工作区间。
TECHNOLOGY EXCHANGE
交联聚乙烯与耐热聚乙烯管材之 物理力学性能分析
烟台市福山区建筑业管理处 牟世宁☆ 烟台汇福地暖保温工程有限公司 王德海
摘 要 本文通过对不同标准的对比分析，认为 PE-RT 管材的某些物理力学性能的测试值制定的偏低，而 PE-X 管则制定的偏 高，不能真实地反映出它们的固有属性，建议针对具体工程条件，采用相应检测参数。
2. 持 续 压 力 下 ，82.2 ℃ 的 测 试 压 力 PE-X 管和 PE-RT 管完全相同，而在 23℃ 时，其测试压力或相同，或 PE-RT 管材的 要稍大一些（有不同的测试基准）。
w w w .chinagrzl.cn 65
TECHNOLOGY EXCHANGE
表 8 不同水温下 PE- X SDR9 的破裂压力要求
表 10 不同水温下 PE- RT 管的破裂压强要求
公称尺寸
测试压力（lbf/in2）/ MPa
23℃ 1250 psi 测试基准
23℃ 1600 psi 测试基准
in （mm） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃）
1/8 （3） 870 （6.00） 495 （3.41） 1345 （9.28） 495 （3.41）
统—交联聚乙烯（PE-X），则对 PE-X 管的 物理力学性能规定（见表 4）。
将国家标准和国际标准相比较，两者 相关数据大致相同，只是，国家标准没有 将 PE-RT 管分成 I 型和 II 型，且在试验环
☆牟 世 宁 ，1957 年 6 月生人，大专学历， 高级工程师 地址：山东省烟台市 福山区汇福街 69 号
但是，在实际情况中，PE-X 管按照上 述的物理力学性能进行检测大多数不合 格，甚至找不到送检合格的 PE-X 管来。 2009 年烟台一家房地产开发商首选的是 PE-X 管，选择数家国家及省名牌产品，但 抽样检测都不合格。当时，厂家皆认为当 地检测机构的检测设备有问题，又特意选 了几个品牌到大连的一家国家级检测机 构进行检测，其结果令人吃惊：无一合格！ 最后只好改用了 PE-RT 管。很多人认为， PE-RT 管和与 PE-X 管比较没有应用性能 以及成本上的优势。但是在被迫选择 PE-RT 管的情况下，PE-RT 管是否在可靠 性上就有优势呢？如果仍然按上述标准进 行检测的话，检测几乎可达到 100%的合 格率，那怕掺有一定的假料。但参照欧美 国家的标准，结果就不一样了。
200°F 300 300 210 165 165
（93.3℃） （2.07） （2.07） （1.45） （1.14） （1.14）
应力上做了少量调整：去掉了 95℃，22h 液压试验环应力测试，调低了 95℃，165h 液压环应力（比国际标准中的 PE-RT I 型 II 型都低）。95℃，1000h 液压试验环应力 则是 I 型与 II 型的平均值。
1/4 （7） 752 （5.19） 420 （2.9） 1150 （7.99） 420 （2.90）
3/8 （10） 620 （4.27） 345 （2.38） 945 （6.52） 345 （2.98）
1/2 （13） 480 （3.31） 270 （1.86） 790 （5.09） 270 （1.86）
5/8 及以上 16 及以上 475 （3.27） 265 （1.83） 720 （4.97） 265 （1.89）
德国工业标准 DIN
表 11 PE- X 管
表 12 PE- RT 管
工作温度 /℃ 设计压力 /bar 使用年限 /a
工作温度 /℃ 设计压力 /bar 使用年限 /a
70
10
50
60
项目 20℃、1h 液压试验环应力 /MPa 95℃、1h 液压试验环应力 /MPa 95℃、22h 液压试验环应力 /MPa 95℃、165h 液压试验环应力 /MPa 95℃、1000h 液压试验环应力 /MPa 100℃、8760h 热稳定性试验环应力 /MPa
纵向尺寸收缩率 /%
PE-X 管 12.00 4.80 4.70 4.60 4.40 2.50 ≤3
are set for low for E-RT pipes while some of them are set for high for PE-X pipes, which may cause a bias on testing their real inherent attributes. European and American standards should be properly referenced and considered while the physical mechanics performances are tested.
1 在不同的标准中 PE- X 和 PE- RT 的物理力学性能
1.1 JGJ142-2004 《地面辐射供暖技术规 程》的附录 D，对管材物理力学性能的规 定塑料加热管的物理力学性能应符合的 规定（见表 1）。 1.2 ISO22391 对 PE-RT I 型和 PE-RT II
表 1 塑料加热管的物理力学性能
PE-RT 管 10.00
3.55 3.50 1.90 ＜3
交联度 /%
过氧化物交联 ≥70% ，硅 烷交联≥65%，辐照 交 联 ≥60%，偶氮交联≥60%。
0℃耐冲击 管材与混配料熔体流动速率之差
变化率≤原料的 30%（在 190℃、2.16kg 的条件下）
型规定（见表 2、表 3）。 ISO15875-2003 冷热水用塑料管道系
3
对于所有测试过程
样品处理
无特定要求
端帽类型 样件方向
a型 无特定要求
测试类型
水浸泡
试验方法
ISO 1667-1 及
ISO 1667-2
表 2 PE- RT II 型管材的力学性能
性能 抗内压性能
要求
试验过程中 管材不破裂
对于单个测试（测试参数）
环应力 /MPa 测试温度 /℃ 试验时间 /h 试样个数
12.0
20
1
3
4.8
95
1
3
4.7
95
22
3
4.6
95
165
3
4.4
95
1000
3
所有测试过程
样品处理
无特定要求
端帽类型 样件方向 测试类型
a型 无特定要求
水浸泡
试验方法
EN 921 of 1994
表 5 PE- X 管
温度 /℃
23 82.2 93.3
流体静力学设 水流压力等级
计应力 /MPa
/MPa
0 引言
每一种管材都有其固有的物理力学 性能，准确掌握和认识它们的物理力学性 能，对于合理地选择和使用管材具有十分 重要的意义。在地暖行业中，使用最普遍 的管材应该是交联聚乙烯（PE-X）（以下简 称 PE-X）和耐热聚乙烯（PE-RT）（以下简 称 PE-RT）管材。因此，有必要对它们在不 同的标准所被确定的各项物理力学性能 指标做一对比分析，以便准确掌握和认识 它们所具有的不同的物理力学性能。
3/8 （10） 425 （2.93） 250 （1.72） 520 （3.59） 250 （1.72）
1/2 （13） 330 （2.28） 195 （1.34） 405 （2.79） 195 （1.34）
5/8 及以上 16 及以上 325 （2.24） 190 （1.31） 400 （2.76） 190 （1.31）
23℃ 1600 psi 测试基准
in （mm） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃）
1/8 （3） 595 （4.10） 355 （2.45） 740 （5.10） 355 （2.45）
1/4 （7） 515 （3.55） 305 （2.10） 635 （4.38） 305 （2.10）
10
50
90
6
15
70
6
25
95
6
百度文库10
90
6
2.5
95
6
1.7
DIN 标准表明，PE-X 比 PE-RT 管更具耐热和耐压性能，或者说，在同样的压力和温 度下，使用寿命更长些。
3. 破坏压力下，82.2℃时，PE-RT 管的 测试压力比 PE-X 管要高许多。
公称尺寸
不同水温下的最小破裂压力（lbf/in2）/ MPa
in
mm
73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃） 200°F
1/8
3
870
（6.00）
390
（2.69）
330
1/4
7
870
（6.00）
390
（2.69）
330
3/8
10
620
（4.27）
275
（1.90）
235
1/2
13
480
4.34
1.10
2.76
0.69
2.17
0.55
表 6 PE- RT 管
温度 /℃
最小流体静力学 最小水流压力 设计应力 /MPa 等级 /bar
23
4.41
11.0
82.2
2.76
6.90
* 注：1bar=0.1MPa
表 7 PE - X SDR9 持续水压测试条件
公称尺寸
测试压力（lbf/in2）/ MPa
两者对比，在 82.2℃下两者的力学 设计应力完全相同，而在常温下，PE-RT 的设计应力竟比 PE-X 的设计应力还要 高 0.07MPa，这与国家标准和国际标准的 规定是截然不同的。如果按照此标准进 行物理力学性能检测，PE-RT 就不会有 优势可言了。
64 2012 年 10 月
经典语录共勉 你相信什么才能看得见什么。
表 2 PE- RT I 型管材的力学性能
性能 抗内压性能
要求
试验过程中 管材不破裂
对于单个测试（测试参数）
环应力 /MPa 测试温度 /℃ 试验时间 /h 试样个数
9.9
20
1
3
3.8
95
22
3
3.6
95
165
3
3.4
95
1000
in
mm
73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃）
1/8
3
595
（4.10）
355
（2.45）
1/4
7
595
（4.10）
355
（2.45）
3/8
10
525
（3.62）
250
（1.72）
1/2
13
330
（2.28）
195
（1.34）
5/8 及以上 16 及以上 325
（2.24）
190
（1.31）
Key words PE-X，PE-T，Physical mechanics performance，Test standards
★Fushan District, Yantai City Construction Management Division Yantai Meeting blessed warm insulation Engineering Co.Ltd.
（3.31）
215
（1.48）
185
5/8 及以上 16 及以上 475
（3.27）
210
（1.45）
180
（93.3℃） （2.28） （2.28） （1.62） （1.28） （1.24）
表 9 PE- RT 持续水压测试条件
公称尺寸
测试压力（lbf/in2）/ MPa
23℃ 1250 psi 测试基准
10.8
20
1
3
3.9
95
22
3
3.7
95
165
3
3.6
95
1000
3
对于所有测试过程
样品处理
无特定要求
端帽类型
a型
样件方向
无特定要求
测试类型
水浸泡
试验方法
ISO 1667-1 及
ISO 1667-2
表 4 PE- X 管材的力学性能
性能 抗内压性能
要求
试验过程中 管材不破裂
对于单个测试测试参数
环应力 /MPa 测试温度 /℃ 测试时间 /h 测试个数
关键词 PE-X 管 PE-RT 管 物理力学性能 检测标准
Accurately understand the mechanical atributes of PE-X and PE-RT pipes
By Mu Shining and Wang Dehai★
Abstract Based on the comparative analyses of different standards, this article states that some standard values in the physical attribute tests
再看以下几组数据，美国 ASTM 标准 或许更有借签价值（见表 7~ 表 10）
对表 7~ 表 10 进行对比分析可以看 出（DN≥16mm）。
1. PE-X 管测试的最高温度是 93.3℃， 而 PE-RT 的最高测试温度为 82.2℃，这似 乎可以看出 PE-X 管的温度工作区间要大 于 PE-RT 的温度工作区间。
TECHNOLOGY EXCHANGE
交联聚乙烯与耐热聚乙烯管材之 物理力学性能分析
烟台市福山区建筑业管理处 牟世宁☆ 烟台汇福地暖保温工程有限公司 王德海
摘 要 本文通过对不同标准的对比分析，认为 PE-RT 管材的某些物理力学性能的测试值制定的偏低，而 PE-X 管则制定的偏 高，不能真实地反映出它们的固有属性，建议针对具体工程条件，采用相应检测参数。
2. 持 续 压 力 下 ，82.2 ℃ 的 测 试 压 力 PE-X 管和 PE-RT 管完全相同，而在 23℃ 时，其测试压力或相同，或 PE-RT 管材的 要稍大一些（有不同的测试基准）。
w w w .chinagrzl.cn 65
TECHNOLOGY EXCHANGE
表 8 不同水温下 PE- X SDR9 的破裂压力要求
表 10 不同水温下 PE- RT 管的破裂压强要求
公称尺寸
测试压力（lbf/in2）/ MPa
23℃ 1250 psi 测试基准
23℃ 1600 psi 测试基准
in （mm） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃）
1/8 （3） 870 （6.00） 495 （3.41） 1345 （9.28） 495 （3.41）
统—交联聚乙烯（PE-X），则对 PE-X 管的 物理力学性能规定（见表 4）。
将国家标准和国际标准相比较，两者 相关数据大致相同，只是，国家标准没有 将 PE-RT 管分成 I 型和 II 型，且在试验环
☆牟 世 宁 ，1957 年 6 月生人，大专学历， 高级工程师 地址：山东省烟台市 福山区汇福街 69 号
但是，在实际情况中，PE-X 管按照上 述的物理力学性能进行检测大多数不合 格，甚至找不到送检合格的 PE-X 管来。 2009 年烟台一家房地产开发商首选的是 PE-X 管，选择数家国家及省名牌产品，但 抽样检测都不合格。当时，厂家皆认为当 地检测机构的检测设备有问题，又特意选 了几个品牌到大连的一家国家级检测机 构进行检测，其结果令人吃惊：无一合格！ 最后只好改用了 PE-RT 管。很多人认为， PE-RT 管和与 PE-X 管比较没有应用性能 以及成本上的优势。但是在被迫选择 PE-RT 管的情况下，PE-RT 管是否在可靠 性上就有优势呢？如果仍然按上述标准进 行检测的话，检测几乎可达到 100%的合 格率，那怕掺有一定的假料。但参照欧美 国家的标准，结果就不一样了。
200°F 300 300 210 165 165
（93.3℃） （2.07） （2.07） （1.45） （1.14） （1.14）
应力上做了少量调整：去掉了 95℃，22h 液压试验环应力测试，调低了 95℃，165h 液压环应力（比国际标准中的 PE-RT I 型 II 型都低）。95℃，1000h 液压试验环应力 则是 I 型与 II 型的平均值。
1/4 （7） 752 （5.19） 420 （2.9） 1150 （7.99） 420 （2.90）
3/8 （10） 620 （4.27） 345 （2.38） 945 （6.52） 345 （2.98）
1/2 （13） 480 （3.31） 270 （1.86） 790 （5.09） 270 （1.86）
5/8 及以上 16 及以上 475 （3.27） 265 （1.83） 720 （4.97） 265 （1.89）
德国工业标准 DIN
表 11 PE- X 管
表 12 PE- RT 管
工作温度 /℃ 设计压力 /bar 使用年限 /a
工作温度 /℃ 设计压力 /bar 使用年限 /a
70
10
50
60
项目 20℃、1h 液压试验环应力 /MPa 95℃、1h 液压试验环应力 /MPa 95℃、22h 液压试验环应力 /MPa 95℃、165h 液压试验环应力 /MPa 95℃、1000h 液压试验环应力 /MPa 100℃、8760h 热稳定性试验环应力 /MPa
纵向尺寸收缩率 /%
PE-X 管 12.00 4.80 4.70 4.60 4.40 2.50 ≤3
are set for low for E-RT pipes while some of them are set for high for PE-X pipes, which may cause a bias on testing their real inherent attributes. European and American standards should be properly referenced and considered while the physical mechanics performances are tested.
1 在不同的标准中 PE- X 和 PE- RT 的物理力学性能
1.1 JGJ142-2004 《地面辐射供暖技术规 程》的附录 D，对管材物理力学性能的规 定塑料加热管的物理力学性能应符合的 规定（见表 1）。 1.2 ISO22391 对 PE-RT I 型和 PE-RT II
表 1 塑料加热管的物理力学性能
PE-RT 管 10.00
3.55 3.50 1.90 ＜3
交联度 /%
过氧化物交联 ≥70% ，硅 烷交联≥65%，辐照 交 联 ≥60%，偶氮交联≥60%。
0℃耐冲击 管材与混配料熔体流动速率之差
变化率≤原料的 30%（在 190℃、2.16kg 的条件下）
型规定（见表 2、表 3）。 ISO15875-2003 冷热水用塑料管道系
3
对于所有测试过程
样品处理
无特定要求
端帽类型 样件方向
a型 无特定要求
测试类型
水浸泡
试验方法
ISO 1667-1 及
ISO 1667-2
表 2 PE- RT II 型管材的力学性能
性能 抗内压性能
要求
试验过程中 管材不破裂
对于单个测试（测试参数）
环应力 /MPa 测试温度 /℃ 试验时间 /h 试样个数
12.0
20
1
3
4.8
95
1
3
4.7
95
22
3
4.6
95
165
3
4.4
95
1000
3
所有测试过程
样品处理
无特定要求
端帽类型 样件方向 测试类型
a型 无特定要求
水浸泡
试验方法
EN 921 of 1994
表 5 PE- X 管
温度 /℃
23 82.2 93.3
流体静力学设 水流压力等级
计应力 /MPa
/MPa
0 引言
每一种管材都有其固有的物理力学 性能，准确掌握和认识它们的物理力学性 能，对于合理地选择和使用管材具有十分 重要的意义。在地暖行业中，使用最普遍 的管材应该是交联聚乙烯（PE-X）（以下简 称 PE-X）和耐热聚乙烯（PE-RT）（以下简 称 PE-RT）管材。因此，有必要对它们在不 同的标准所被确定的各项物理力学性能 指标做一对比分析，以便准确掌握和认识 它们所具有的不同的物理力学性能。
3/8 （10） 425 （2.93） 250 （1.72） 520 （3.59） 250 （1.72）
1/2 （13） 330 （2.28） 195 （1.34） 405 （2.79） 195 （1.34）
5/8 及以上 16 及以上 325 （2.24） 190 （1.31） 400 （2.76） 190 （1.31）
23℃ 1600 psi 测试基准
in （mm） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃） 73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃）
1/8 （3） 595 （4.10） 355 （2.45） 740 （5.10） 355 （2.45）
1/4 （7） 515 （3.55） 305 （2.10） 635 （4.38） 305 （2.10）
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25
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2.5
95
6
1.7
DIN 标准表明，PE-X 比 PE-RT 管更具耐热和耐压性能，或者说，在同样的压力和温 度下，使用寿命更长些。
3. 破坏压力下，82.2℃时，PE-RT 管的 测试压力比 PE-X 管要高许多。
公称尺寸
不同水温下的最小破裂压力（lbf/in2）/ MPa
in
mm
73.4°F （23℃） 180°F （82.2℃） 200°F
1/8
3
870
（6.00）
390
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（6.00）
390
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620
（4.27）
275
（1.90）
235
1/2
13
480
4.34
1.10
2.76
0.69
2.17
0.55
表 6 PE- RT 管
温度 /℃
最小流体静力学 最小水流压力 设计应力 /MPa 等级 /bar
23
4.41
11.0
82.2
2.76
6.90
* 注：1bar=0.1MPa
表 7 PE - X SDR9 持续水压测试条件
公称尺寸
测试压力（lbf/in2）/ MPa