超高分子量管简介

超高分子量管特性]物理机械性能

超高分子量管应用领域(1.采选矿、冶金 2.水煤浆工程 3.电厂冲灰 4.海湖盐化工 5.疏浚、排泥)

超高分子量管简介

超高分子量管又称超高管、超高分子管、超高分子量聚乙烯管。英文名：UHMWPE PIPE。是指以粘均分子量在150万以上的线性结构聚乙烯（PE）工程塑料为原料，利用专用的连续挤出设备及模具加工而成的新型耐磨管道。超高分子量管作为一种综合性能优异的新型工程塑料管材，在输送各种粉体、浆体、流体、气体方面具有广阔的市场潜力。能解决大批量、多品种工业物料输送中管道严重磨损、腐蚀、结垢等问题。

超高分子量管特性]物理机械性能

超高分子量管主要有以下性能特点：

1.高抗冲击性　超高分子量聚乙烯的抗冲击性和吸收冲击能居塑料之首，无论是外力强冲击，还是内部压力波动都难以使其开裂。其冲击力强度为尼龙66的10倍，聚氯乙烯的20倍，聚乙烯的4倍。特别是在低温环境，其冲击强度反而达到更高值。超高分子量聚乙烯的这种柔韧性为输送系统提供了安全可靠的保障。

2.高耐磨性　在诸多管道材料中，超高分子量聚乙烯的摩擦系数最小，加之超高的分子链特别长，使得超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在输送各种浆体时比钢管、不锈钢管高4-7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，大幅度提高了管道的使用寿命。

3.抗腐蚀性　基于超高分子量聚乙烯是一种饱和分子团结构，故其化学稳定性极高，在一定温度和浓度范围内能耐各种高腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机溶剂的侵蚀。

4.不结垢性　超高分子量聚乙烯的自润滑性和不粘附性，摩擦系数最小。特殊工艺生产的管道内壁抗腐蚀、抗磨损、不结垢，因此流动阻力很小，可长期保持流速和流量不减。其内径设计可比钢管减小15.4%。

5.耐候性和抗老化性　我公司生产的黑色改性超高分子量聚乙烯管材有良好的耐候和抗老化性。一方面，因为超高管道分子链中不饱和分子链很少，分子量大；另一方面，添加了特制改良剂，使得超高分子量聚乙烯管道使用寿命大大超过了普通聚乙烯管道。使用60年左右，超高管道仍可保持70%以上的机械性能。

6.适温性宽　可长期在-269℃到80℃的温度下工作。

7.阻燃性　特殊行业用于防火环境，加入阻燃剂改性，特殊加工工艺制造，克服超高分子量聚乙烯本身可燃性，具有阻燃性能。

8.重量轻、安装方便　本产品柔韧性好，能适应各种地质情况，可直接弯曲铺设；采用法兰连接，无需衬垫片，连接快捷、简便。

超高分子量管应用领域

浆体状固液混合物的输送主要采用以水为载体的水力管道输送方式，输送时易产生磨损、腐蚀、结垢等问题。UHMWPE管以其耐磨损、耐腐蚀、不结垢、磨擦系数低等优点，可替代普通钢管、不锈钢管、特种钢管等在下列领域应用：

1.采选矿、冶金

煤矿、化工矿、铁矿、有色金属矿及非金属矿等的采矿，选矿厂的矿浆输送大量采用管道，如原矿管、尾矿管、精矿管、浮选系统管等。选煤厂输送煤炭洗选所产生的浮选入料、浮选精矿和重介质悬浮液等固液混合物都要用管道输送。据日本统计，输送矿浆的精矿管使用寿命为15000h，原尾矿管最短时为6000h，砂浆填充用管多为6000h，最长时为1000h[18]。目前，我国选矿厂尾矿、精矿输送用管道多为钢管，由于矿浆中含有约30%的铁矿石，对钢管的磨损相当厉害，使用寿命仅为1~2a，且每半年要翻转90°，工作量很大。

冶金行业的焦炭粉、矿粉、矿浆及冶炼废渣的处理也涉及大量的管道输送。

2.水煤浆工程

水煤浆是一种新型的高粘度液、固混合流体，由约70%的煤粉、30%的水及1%的化学添加剂配制而成，可以像油一样通过管道输送到终点，再经过脱水、干燥处理后送给用户。

我国自80年代初开始规划了10条不同长度的输煤管道，煤炭管道运输是当前解决我国煤炭运力不足的重要运输方式。1998年我国制定的能源工业长期发展计划纲要中明显指出：“要发展管道输煤，输送水煤浆”。如采用UHMWPE管，就可抵抗这种高粘度固液混合物产生的磨损和腐蚀现象，并因其具有自润滑性而减小输送阻力。

3.电厂冲灰

火力发电厂水力冲灰系统中普遍存在着管内壁结垢的问题。如某火电厂总装机容量为33万kw，冲灰管道长6.5km，灰浆管内结垢速度为53mm/a，每1.5a停运去垢检修一次，人工敲打去垢，工时4个月。运行6a的灰管由于结垢严重几乎堵死，并已将13km的铸铁管报废。又如2台30万kw发电机组，冲灰管2a酸洗一次，除垢后钢管内表面锈蚀非常严重，表层剥落，底部更甚，使用5a管壁减薄4mm以上，入口处100m范围内结垢、锈蚀更为严重。冲灰管除了结垢外，磨损也比较严重，如高井电厂φ273mm×10mm的冲灰管道，直管仅用2a就磨漏，弯头部位更为突出。

UHMWPE管抗粘附，不易挂灰，可减少结垢现象，即使有一定程度的结垢，清除也比较容易，并且管材耐磨损、耐腐蚀，可大大延长使用寿命，且不需要涂刷防腐涂料，能节省维护费用。国内曾用UHMWPE板材卷制成内衬管做试验，结果表明，基本不结垢，其耐磨性比普通钢管提高了5-8倍。

4.海湖盐化工

由于UHMWPE管具有极高的耐磨性、耐腐蚀性及耐低温性，可望在海湖盐化工行业盐浆、卤水的输送中发挥重要作用。

①海盐输送目前北方海盐生产的收储工艺流程中，集中式盐田采用大管道输洗；半集中盐田采用小管道输洗。机械化盐场将原盐经几公里长的水力管道（管径为ф114mm，ф125mm等）输送至筛房。盐化工厂将含有杂质的海盐通过粉碎、洗涤和干燥获得普通精盐产品（又称精洗盐）。从盐坨到洗涤设备之间，各厂大都采用管道水力输送的头道洗涤工序。海盐在钢管输送过程中受到机械和水力的磨擦冲击，盐粒破碎，原盐中的粉盐比例增加（随卤水溢流而去），造成粉盐流失较严重，而且，钢管输送盐浆，容易产生结垢现象。塑料管已开始在输盐系统应用，如某盐湖集团公司采盐系统输送管道采用了大口径HDPE管，如果采用UHMWPE管则使用效果更佳，且可吸收冲击能而减少盐粒的破碎。据了解，最近某盐化工厂开始试用UHMWPE管作盐浆输送管道。我国北方海盐年产量占全国盐产量的2/3，气温较低，而UHMWPE管的耐寒性极优。

②卤水输送国外盐厂和制碱厂的输送卤水管道较多，如澳大利亚黑德兰盐场的输卤管道长25km，西德博斯盐矿的输卤管道长达70km。我国海湖盐生产现改传统明沟输卤方式为压力管道输卤；每年开发矿盐也在不断新增和改造管道，如果集中制卤区的管道总长5km，管径为ф100~ф250mm的石棉水泥管输送盐卤达500km以上，一般工作压力为0.2~0.5Mpa，使用效果不一，有的盐场使用1~3a就报废了，最短仅1a就腐烂、破裂。UHMWPE管优良的耐腐蚀性将会大大提高其使用寿命。

5.疏浚、排泥

所谓疏浚就是用挖泥船挖掘港口、江河、湖泊等泥砂，并将泥砂排出的作业。如湖盐船采船运随着生产期的延长，航道和港池内沉积的淤泥、粉盐和粒盐越积越厚，直到影响盐驳的正常航行，所以通常采用绞吸式挖泥船进行疏浚，其附属设备就是水上浮筒、排泥管、水下沉管和陆上排泥管[18]。现在，许多城市护城河、湖泊的清淤也开始采用新工艺，即从水底直接抽吸淤泥浆，经管道实现长距离排送。挖泥船配管中有水上浮动管线、零号及上坡管线、水上架设管线、水底管线、陆上架设管线。这些挖泥配管必须耐波浪、潮流。