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超耐磨復合管道

2018/08/15

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一、新型超耐磨塑料管道結構

在高速發展的經濟建設中,眾多行業都有大量的粉狀固體、液體及漿體狀固液混合物需要通過管道輸送,致使管道存在大量的磨損、腐蝕、結垢等問題。這是一個急待解決的問題。面對廣大市場的需求,近年來已有一些耐磨管道應用到電力、冶金、煤炭、石油、化工、建材、等行業,并有高速發展的勢態。在耐磨管道內輸送灰渣、煤粉、礦精粉、尾礦、水泥等,都存在一個磨損快的問題,特別是彎管磨損更快些。當耐磨管道內輸送具有強烈腐蝕的氣體、液體或固體時,還存在耐磨管道被腐蝕而很快破壞的問題。

本系列產品是以新型改性聚烯烴耐磨材料為內層(耐磨材料為彈性體結構),根據產品結構分為兩種:超耐磨復合管及高壓力超耐磨多層復合管。超耐磨復合管的厚度及強度符合GB/T13663-2000Q/0881DHB003-2015標準要求,使用壓力為0.8-1.6MPa;高壓力超耐磨多層復合管的厚度及強度符合CJ/T189-2007Q/0881DHB001-2014標準要求,使用壓力可達7.0MPa

超耐磨復合管產品結構見圖1

????????????????????? 1雙層超耐磨復合管

高壓力超耐磨多層復合管產品結構見圖2

2鋼絲纏繞增強超耐磨復合管

由于耐磨層的襯入,大大提高了管材在輸送漿體、固體介質時的抗磨性,提高管材的使用壽命。其耐磨性能遠優于目前大家公認的超高UHMW PE耐磨塑料管道,其耐砂漿磨損率比超高低十多倍,可以廣泛用于輸送對管道磨損嚴重并有酸、堿、鹽腐蝕的固體、液固、氣粉、漿體等場所。

二、新型超耐磨塑料管道性能特點

1.耐磨性好:

1.1 砂漿磨耗試驗

??? 砂漿磨耗試驗是根據QB/T 2668–2004《超高分子量聚乙烯管材》附錄B“砂漿磨損率試驗方法將不同材料制成相同尺寸的樣片,置于砂漿中高速旋轉磨擦,歷時小時后取出,測量樣片的失重比例,得出不同材料在砂漿中的磨耗率。1—3是不同材質管材在相同條件試驗條件下的測試數據。

1 砂漿耐耗試驗結果一

磨耗率

高密度聚乙烯HDPE

交聯聚乙烯

PEX

超高分子量聚乙烯

UHMWPE250萬)

超耐磨復合管

試驗用砂

%

9.6

5.2

3.7

0.27

建筑用河砂

試驗條件:砂水比52/48(體積比);轉速1400rpm;時間11h

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2 砂漿耐耗試驗結果二

磨耗率

UHMWPE

聚氨酯TPU

超耐磨復合管

試驗用砂

%

7.0

1.8

1.5

礬鈦尾礦粗砂(粒徑15mm

試驗條件:砂水比52/48(體積比);轉速1400rpm;時間8h

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3 砂漿耐耗試驗結果三

磨耗率

(Q235)

HDPE

UHMWPE

耐磨橡膠

超耐磨復合管

試驗用砂

%

0.49

0.99

0.45

0.33

0.11

細砂(建筑用河砂)

%

--

3.48

1.56

0.94

0.74

粗砂(噴砂用石英砂,3—5mm粒徑,硬度高。棱角尖銳)

試驗條件:砂水比3/2(體積比);轉速680rpm;時間4h

1.2 成品管材擺動磨耗試驗(Darmstadt Test

擺動磨耗試驗的原理是:將不同粒徑的砂石按一定比例混配,裝入1米長的試驗管段中,加入一定量的水后將管端密封,夾持在搖擺機上,搖擺機按一定角度和速度往復擺動,使試驗管段內的砂石來回磨損管壁。每經過10萬次左右的磨損時更換一次砂石,稱量管段的重量損失即為管子的磨損量。圖3是搖擺機的工作原理圖。圖4是不同材質管道的磨耗結果。

3 搖擺機工作原理圖

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4 不同材質管道磨耗結果

1.3 漿體環管磨蝕試驗

環管試驗法的試驗條件基本上模擬了工業管道輸送的實際情況,試驗系統是一個完整的環形管路,包括礦漿槽、礦漿泵、變頻調速器、試驗管段、流量計、調節閥門、濃度與速度標定裝置、管道冷卻系統等,圖5是環管法管壁磨蝕試驗系統示意圖,圖6是試驗現場照片。

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5 環管法管壁磨蝕試驗系統示意圖

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6 環管法管壁磨蝕試驗現場照片

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磨蝕試驗用鐵精礦的平均密度為4722千克/3;礦漿質量濃度為60%;礦漿流速為1.8—2.0/秒。試驗管道內徑為50mm;環管總長為30m。每試驗60小時換一次礦漿同時檢測試驗管段的耐蝕量,漿體溫度控制在40以下。共試驗600小時,試驗結果見圖7

7 不同材質管道漿體環管磨蝕試驗結果

2.抗腐蝕性好:

雙面防腐。可耐酸、耐堿、耐化學腐蝕。還可抗電化學腐蝕,不會與環境土壤雜散電流產生原電池效應,是輸送磨損、腐蝕兼有的固體、液體的安全可靠管道。

3. 耐候性好:

埋地用時,耐候性與聚乙烯管相當,在一40的低溫下,不會有物性變化,

不會發生凍裂。一年四季都可使用,夏季使用不結露,冬季使用外壁不需保溫

(導熱系數為鋼的1200)

4. 水力特性好

管內壁當量粗糙度為00015—0015ram之間,而鋼管的當量粗糙度一般情況下為019nHn(一般三年后,鋼管由于腐蝕,結垢,其水力特性變差,內壁當量粗糙度按06mm計算)故管內壁光滑不易結垢,輸送阻力小,節能效果好,輸送能力可比鋼管等傳統管道提高20--30%。

5.安裝方便

因為質量輕、接頭少,鋪設安裝方便、快捷,對地下運動和端載荷有足夠

的抵抗能力,安裝時不必進行費用昂貴的錨定:對管溝底部要求低,土方工程

量少,節省安裝費用。

三、新型超耐磨塑料管道產品規格

3.1超耐磨復合管公稱壓力及公稱壁厚

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公稱外徑

dnmm

壁厚,mm

0.8 MPa

1.0 MPa

1.25 MPa

1.6 MPa

公稱壁厚

enmm

耐磨層最小壁厚

公稱壁厚

enmm

耐磨層最小壁厚

公稱壁厚

enmm

耐磨層最小壁厚

公稱壁厚

enmm

耐磨層最小壁厚

63

-

-

-

-

7.7

3.0

8.8

3.0

75

-

-

7.0

2.5

8.6

9.8

90

6.8

2.5

7.9

9.7

11.2

110

7.8

9.1

11.1

13.0

160

10.7

3.0

12.5

3.0

15.3

3.5

18.1

3.5

200

12.6

14.9

18.2

21.7

250

14.9

17.8

21.9

26.2

315

18.5

3.5

22.2

3.5

27.2

4.0

32.6

4.0

355

20.5

24.6

30.1

36.2

400

22.6

27.2

33.4

40.3

450

25.5

4.0

30.7

4.0

37.6

4.5

45.4

4.5

500

27.9

33.7

41.3

49.9

560

30.7

37.2

45.7

55.3

630

34.5

4.5

41.9

4.5

51.3

5.0

62.2

5.0

710

38.4

46.6

57.2

69.5

800

42.6

51.9

63.8

77.6

900

47.4

57.8

71.2

86.7

1000

52.2

63.6

77.5

95.2

1200

72.4

92.7

-

-

?

-

-

注:管材強度計算不計耐磨層厚度。

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?

?

3.2? 高壓力超耐磨多層復合管公稱壓力及公稱壁厚

?

公稱外徑

dn

公稱壓力/MPa

1.0

1.6

2.0

2.5

基本尺寸

極限偏差

公稱壁厚en及極限偏差

公稱壁厚en及偏差

耐磨層最小壁厚

公稱壁厚en及偏差

耐磨層最小壁厚

公稱壁厚en及偏差

耐磨層最小壁厚

%

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