超高分子量聚乙烯塑料管在工程中的应用

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。鲁南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1999年底采用了山东东方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。

　　2001年下半年鲁南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。选用的是山东东方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。2002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，在鲁南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）管道在井下充填中的应用。莱芜矿业有限公司业庄铁矿、谷家台铁矿是山东省内有名的大水矿山，采矿后为了保证治水效果并确保地表不塌陷，必须用充填料充填采空区以支撑采空区顶板。两矿区多年来就充填管道尝试了多种材料，普料钢丝管易安装不耐磨，一般用不了三个月就磨透跑浆影响正常生产。钢管重量大安装不方便，一般只能用六个月左右。高密质耐磨钢塑复合管价格昂贵，安装极不方便。由于是钢管与高密质塑料复合而成的，一旦内壁的高密质塑料管磨坏就会起皮造成堵管。为了彻底解决这几种管道的缺陷，2001年4月选用了超高分子量聚乙烯（UHMW----PE）管道，由于质轻搬运、安装方便，巷道转弯不必专门制作弯头，可任意随巷道转弯固定。10月份业庄矿完成2.8万立方米水泥河沙充填料浆。与超高分子量聚乙烯（UHMW----PE）管道串联并用的无缝钢管已进行了一次更换。而超高分子量聚乙烯管其磨损量仅4.85%，按磨损30%进行更换计算，使用寿命可达3年以上，相当于无缝钢管6倍之多。新材料的应用产生了较好的经济效益。

　　3、超高分子量聚乙烯（UHMW----PE）管道在热电厂粉煤灰管内结垢条件下的应用。我国电力行业粉煤灰排放方式以