超高分子量聚乙烯管应用效果解析

超高分子量聚乙烯管应用效果解析

超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW-PE)管道技术在我国日渐成熟，越来越多的工程采用了这种管道，成为一种价格适中性能优良的新型热塑性工程塑料，它几乎集中了各种塑料的优点，耐磨抗冲击，自润滑，耐腐蚀、耐低温、卫生无毒、不粘附、不吸水等综合性能。是一种较为理想的管材，被国内冶金、电力、化工等企业广泛采用。

一、管道特性

超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW-PE)管道适应水质流体、固体颗粒、粉体、浆体等，传统的金属管道难以满足的要求，超高分子量聚乙烯 (UHMW-PE)管道都能替代，以极高的耐腐蚀、高耐磨、自润滑吸收冲击等综合性能，在各行业都有广泛的应用；在固体颗粒、粉末、浆体、气体输送方面，有独一无二的优越性。北京有色冶金设计研究总院《塑料管磨损试验研究成报告》指出：下列四种不同材料的管道，在相同管径、流速、试验物料、浓度条件下进行试验，其结果为：玻璃纤维增强聚丙烯管平均年磨损厚度11.5424mm/年；工程级聚丙烯管(PP)13.5828mm/年；超高分子量聚乙烯管(UHMW-PE)5.0104mm/年；钢管(A3)36.2424mm/年；试验结果表明，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道耐磨性是钢管(A3)的七倍之多。超高分子量聚乙烯塑料(UHMW-PE)管的独特分子结构，具有极高的抗滑动磨擦能力和质轻的优点，单位管长比重仅为钢管重量的八分之一，使装卸、运输、安装更为方便，且能减轻工人的劳动强度，UHMW-PE管道抗老化性极强，50年不易老化。不论地上架空，还是地下埋设均可。安装时无论是焊接或者是法兰连接均可，安全可靠、快捷方便、无需防腐、省工省力，充分体现出使用超高分子量聚乙烯管道“节能、环保、经济、高效”的优越性。

二、应用效果

1、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道在输送高磨损矿浆中的应用。栾川矿业公司选矿厂年处理量90万吨，矿石性质复杂，为提高精矿品位，三段闭路磨矿、三段平面、高频振动细筛分级、八道磁、重联合选别、最终精矿-200目90%以上，工艺流程复杂，管道用量大，磨损严重。特别是矿石中含有高岭土等矿泥易粘附堵塞管道。为确保正常生产减少因管道造成的开停车时间，该公司工程技术人员一直进行着不间断的探索与尝试，对地上管道进行翻管转向，延长使用寿命。特别是通廊内环境潮湿，钢管腐蚀严重，采用普通高密度塑管代替钢管解决了耐腐蚀，但管道又不耐磨，使用效果一直不够理想。自2008年底采用了洛阳国润管业公司生产的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道，解决了生产当中磨损、腐蚀、堵矿等问题。超高分子量聚乙烯(UAMW-PE)管质轻、柔性好。在作业环境狭窄，不便于使用吊车等其它起重设备的作业场地便于人工操作；在产量大、任务紧、停车检修时间短、管道更换量大的情况下应用，大大缩短了工期，减少了人力物力，提高了工作效率。

2008年下半年栾川矿业公司选矿厂高扬程双线尾矿输送工程，安装运行近两年来，效果良好。工程双线全长为1950m×2，运行压力为1.6MPa。选用的是洛阳国润管业公司生产的螺旋焊管和薄壁超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道钢塑复合管，内层为256×8mmUHMW-PE管，利用了此管的耐磨性、摩擦阻力系数小、不粘附性好、耐冲击、自润滑、耐环境应力、开裂性好、抗内压强度高等特点。外层采用了直径273×6mm的钢卷板管作为耐压层，可将整条管线的耐压等级提高到高压力输送。更适应于长距离野外输送，

防止外力破坏作用，拓展了应用领域。全线采用了法兰连接方式，法兰的焊接、管道复合全部采用了工厂化生产，使管线安装又快又标准。2009年3月8日双线一次性试车成功。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管，在栾川矿业公司选矿厂水管道、浆体管道，采矿场的压风管道、排水管道已普遍使用的有直径325×15mm、273×12mm、219×10mm、159×10mm、110×10mm，无缝钢管、铸铁管等正在逐步淘汰。

2、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道在高磨损、高腐蚀条件下的应用。金堆城化光实业总公司有色金属选矿厂在尾矿中回收钼精矿原采用直径150mm普通钢管，其使用寿命仅在四年左右，加之随着钼精选系统改造完成后，尾矿矿浆量有所增加。为解决这一问题，经过充分论证、计算可采用方案：一是选择高扬程泵；二是更换现有管道增大管径。经过充分论证计算，选择高扬程泵需配套大功率电机，经济上不合算，要更换现在管道，就必需选用耐磨、耐腐蚀的新型管道料，经过进行广泛研究、对比、论证、实地考察，选择了洛阳国润管业有限公司生产的直径(219mm×10mm)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管材，全长2600m。2008年12月18日—22日完成了安装工作并投入使用，运行以来取得了预期效果。

三、经济效益测算：

根据超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道的耐磨强度为普通钢管的7倍，普通钢管使用寿命按4年计算:

(1)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道(直径219×10mm)总投资48.92万元，其中安装费1.8万元。

(2)普通钢管(直径219×5mm)按现在价格计算总投资32万元，其中安装费2.45万元，拆除这一部分钢管费用为0.7万元。为了稳妥，超高分子量聚乙烯(UHMW----PE)管道使用寿命为20年计算，普通钢管需要更换5次，不考虑时间因素采用静态投资计算，总投资(32+0.7)×5＝163.5万元。

(3)产生经济效益163.5万元-48.9万元＝114.6万元。

同时由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道的优异性能，减少了日常维护，降低了检修人员工作强度，产生了较好的经济效益和社会效益。