超高分子聚乙烯管道用途丨管道丨管道生產廠家簡介



   超高分子聚乙烯管道是指粘均分子量在150萬以上的線性結構聚乙烯（PE），由于其分子量極高，具有損、耐沖擊、耐腐蝕、自潤滑等優異的綜合性能，被稱為“令人驚異的塑料”，但成型加工較為困難。近年來由于柱塞推壓、單螺桿擠出等技術的突破，使超高分子量聚乙烯管材得以實現了工業化連續生產。

超高分子聚乙烯管道具有如下優點：



（1）性居塑料之冠，是碳鋼、不銹鋼的7~10倍；



（2）沖擊強度列塑料，為PC的2倍、ABS的5倍，且能在液氮溫度（-196℃）下保持；



（3）自潤滑、抗粘附、不結垢，磨擦系數低，可與聚四氟乙烯（PTEE）媲美；



（4）沖擊能吸收值在所有塑料中，且具消音性；



（5）化學穩定性好，在一定溫度和濃度范圍內能耐各種腐蝕性介質及有機介質；



（6）優良的耐低溫性，在液氦溫度（-269℃）下仍具延展性；



（7）優良的抗內壓強度、耐環境應力開裂性、抗開裂性；



（8）衛生、無毒，可接觸食品和藥物。





超高分子聚乙烯管用途



  漿體狀固液混合物的輸送主要采用以水為載體的水力管道輸送方式，輸送時易產生磨損、腐蝕、結垢等問題。超高分子量聚乙烯管以其損、耐腐蝕、不結垢、磨擦系數低等優點，可替代普通鋼管、不銹鋼管、特種鋼管等在下列領域應用。



（1）采選礦、冶金



煤礦、化工礦、鐵礦、有色金屬礦及非金屬礦等的采礦，選礦廠的礦漿輸送大量采用管道，如原礦管、尾礦管、精礦管、浮選系統管等。選煤廠輸送煤炭洗選所產生的浮選入料、浮選精礦和重介質懸浮液等固液混合物都要用管道輸送。據日本統計，輸送礦漿的精礦管使用壽命為15000h，原尾礦管短時為6000h，砂漿填充用管多為6000h，長時為1000h。目前，我國選礦廠尾礦、精礦輸送用管道多為鋼管，由于礦漿中含有約30%的鐵礦石，對鋼管的磨損相當厲害，使用壽命僅為1~2a，且每半年要翻轉90°，工作量很大。



冶金行業的焦炭粉、礦粉、礦漿及冶煉廢渣的處理也涉及大量的管道輸送。如革鋼鐵公司的一個選礦廠用于精選各種礦物的輸送管路長達60km，對磨損嚴重的部位通常幾個星期需要更換一次管道，其余管道每隔不長時間就需進行翻轉，工作量之大可想而知。我國是煤炭、礦業大國，煤礦多達9萬余個。據不完全統計，每年需塑料礦用管約2萬t，若普遍使用，每年需求量在4萬t以上，可節約鋼材20萬t。據報道，美國聯邦環境保護委員會規定采礦業，特別是礦砂排水操作要采用超高分子聚乙烯管道。



（2）水煤漿工程



水煤漿是一種新型的高粘度液、固混合流體，由約70%的煤粉、30%的水及1%的化學添加劑配制而成，可以像油一樣通過管道輸送到終點，再經過脫水、干燥處理后送給用戶。水煤漿在北京造紙一廠、桂林鋼廠、紹興軋鋼廠等廠燃用均取得成功。



我國自80年代初開始規劃了10條不同長度的輸煤管道，其中孟-濰管道長達600km。煤炭管道運輸是當前解決我國煤炭運力不足的重要運輸方式。1998年我國制定的能源工業長期發展計劃綱要中明顯指出：“要發展管道輸煤，輸送水煤漿”。目前已有北京京西水煤漿廠、山東兗日水煤漿廠等7個水煤漿廠。如采用超高分子量聚乙烯管，就可抵抗這種高粘度固液混合物產生的磨損和腐蝕現象，并因其具有自潤滑性而減小輸送阻力。據了解，國內某重點工程為了長距離輸送煤頭，已花費（3萬美元/t）從國外購進了大量的超高分子聚乙烯管道作為輸送管道。



（3）電廠沖灰



火力發電廠水力沖灰系統中普遍存在著管內壁結垢的問題。如某火電廠總裝機容量為33萬kw，沖灰管道長6.5km，灰漿管內結垢速度為53mm/a，每1.5a停運去垢檢修一次，人工敲打去垢，工時4個月。運行6a的灰管由于結垢嚴重幾乎堵死，并已將13km的鑄鐵管報廢。又如2臺30萬kw發電機組，沖灰管2a酸洗一次，除垢后鋼管內表面銹蝕非常嚴重，表層剝落，底部更甚，使用5a管壁減薄4mm以上，入口處100m范圍內結垢、銹蝕更為嚴重。沖灰管除了結垢外，磨損也比較嚴重，如高井電廠φ273mm×10mm的沖灰管道，直管僅用2a就磨漏，彎頭部位更為突出。



超高分子量聚乙烯管抗粘附，不易掛灰，可減少結垢現象，即使有一定程度的結垢，清除也比較容易，并且管材損、耐腐蝕，可大大延長使用壽命，且不需要涂刷防腐涂料，能節省維護費用。國內曾用超高分子量聚乙烯板材卷制成內襯管做試驗，結果表明，基本不結垢，其性比普通鋼管提高了8倍。



我國現有大型燃煤電廠400余座，小型電廠更多，今后每年將以10家以上的速度增建火力發電廠。每個電廠若需超高分子聚乙烯管道100t，就需幾萬噸。



（4）海湖鹽化工



由于超高分子量聚乙烯管具有極高的性、耐腐蝕性及耐低溫性，可望在海湖鹽化工行業鹽漿、鹵水的輸送中發揮重要作用。



①海鹽輸送 目前北方海鹽生產的收儲工藝流程中，集中式鹽田采用大管道輸洗；半集中鹽田采用小管道輸洗。機械化鹽場將原鹽經幾公里長的水力管道（管徑為ф114mm，ф125mm等）輸送至篩房。鹽化工廠將含有雜質的海鹽通過粉碎、洗滌和干燥獲得普通精鹽產品（又稱精洗鹽）。從鹽坨到洗滌設備之間，各廠大都采用管道水力輸送的頭道洗滌工序。海鹽在鋼管輸送過程中受到機械和水力的磨擦沖擊，鹽粒破碎，原鹽中的粉鹽比例增加（隨鹵水溢流而去），造成粉鹽流失較嚴重，而且，鋼管輸送鹽漿，容易產生結垢現象。塑料管已開始在輸鹽系統應用，如某鹽湖集團公司采鹽系統輸送管道采用了大口徑HDPE管，如果采用超高分子量聚乙烯管則使用效果更佳，且可吸收沖擊能而減少鹽粒的破碎。據了解，近某鹽化工廠開始試用超高分子量聚乙烯管作鹽漿輸送管道。我國北方海鹽年產量占鹽產量的2/3，氣溫較低，而超高分子量聚乙烯管的耐寒性極優。



②鹵水輸送 國外鹽廠和制堿廠的輸送鹵水管道較多，如澳大利亞黑德蘭鹽場的輸鹵管道長25km，西德博斯鹽礦的輸鹵管道長達70km。我國海湖鹽生產現改傳統明溝輸鹵方式為壓力管道輸鹵；每年開發礦鹽也在不斷新增和改造管道，如果集中制鹵區的管道總長5km，管徑為ф100~ф250mm的石棉水泥管輸送鹽鹵達500km以上，一般工作壓力為0.2~0.5Mpa，使用效果不一，有的鹽場使用1~3a就報廢了，短僅1a就腐爛、破裂。超高分子量聚乙烯管優良的耐腐蝕性將會大大提高其使用壽命。



（5）疏浚、排泥



所謂疏浚就是用挖泥船挖掘港口、江河、湖泊等泥砂，并將泥砂排出的作業。如湖鹽船采船運隨著生產期的延長，航道和港池內沉積的淤泥、粉鹽和粒鹽越積越厚，直到影響鹽駁的正常航行，所以通常采用絞吸式挖泥船進行疏浚，其附屬設備就是水上浮筒、排泥管、水下沉管和陸上排泥管。現在，許多城市護城河、湖泊的清淤也開始采用新工藝，即從水底直接抽吸淤泥漿，經管道實現長距離排送。挖泥船配管中有水上浮動管線、零號及上坡管線、水上架設管線、水底管線、陸上架設管線。這些挖泥配管必須耐波浪、潮流。



據統計，年均有4億t的泥沙淤積在黃河河道內。我國將對黃河實施“百船工程”項目，即從國外引進百艘挖泥船對黃河等河流主河道進行清淤治理。每艘船需配備4km泥砂輸送管。因鋼管易銹蝕、磨損快、笨重，且不易裝卸，因而挖泥船輸出國要求配用超高分子量聚乙烯管，項目每年需用管材8000多t。此外，我國現有挖泥船400多艘，將需管材15000t以上。



城市下水污泥是濃度較低的漿狀物，歐美、日本等和地區早就用管道進行輸送，如美國在洛杉磯、芝加哥等地修建了84km管道；日本在東京都、大阪等地修建了50km的污泥輸送管道[18]。建筑工程中挖泥工地的輸泥管道由于長期暴露在曠野中，經常遭受日曬和雨淋，且泥漿中砂、礫石堅硬易磨損管壁，鋼質輸泥管的平均使用壽命僅為4a，且每年需要拷鏟、涂漆保護。而用超高分子量聚乙烯管輸送泥漿既，又可減少維護工作。



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