超耐磨复合管道

2018/08/15

 

 











一、新型超耐磨塑料管道结构

在高速发展的经济建设中,众多行业都有大量的粉状固体、液体及浆体状固液混合物需要通过管道输送,致使管道存在大量的磨损、腐蚀、结垢等问题。这是一个急待解决的问题。面对广大市场的需求,近年来已有一些耐磨管道应用到电力、冶金、煤炭、石油、化工、建材、等行业,并有高速发展的势态。在耐磨管道内输送灰渣、煤粉、矿精粉、尾矿、水泥等,都存在一个磨损快的问题,特别是弯管磨损更快些。当耐磨管道内输送具有强烈腐蚀的气体、液体或固体时,还存在耐磨管道被腐蚀而很快破坏的问题。

本系列产品是以新型改性聚烯烃耐磨材料为内层(耐磨材料为弹性体结构),根据产品结构分为两种:超耐磨复合管及高压力超耐磨多层复合管。超耐磨复合管的厚度及强度符合GB/T13663-2000Q/0881DHB003-2015标准要求,使用压力为0.8-1.6MPa;高压力超耐磨多层复合管的厚度及强度符合CJ/T189-2007Q/0881DHB001-2014标准要求,使用压力可达7.0MPa

超耐磨复合管产品结构见图1

                      1双层超耐磨复合管

高压力超耐磨多层复合管产品结构见图2

2钢丝缠绕增强超耐磨复合管

由于耐磨层的衬入,大大提高了管材在输送浆体、固体介质时的抗磨性,提高管材的使用寿命。其耐磨性能远优于目前大家公认的超高UHMW PE耐磨塑料管道,其耐砂浆磨损率比超高低十多倍,可以广泛用于输送对管道磨损严重并有酸、碱、盐腐蚀的固体、液固、气粉、浆体等场所。

二、新型超耐磨塑料管道性能特点

1.耐磨性好:

1.1 砂浆磨耗试验

    砂浆磨耗试验是根据QB/T 2668–2004《超高分子量聚乙烯管材》附录B“砂浆磨损率试验方法将不同材料制成相同尺寸的样片,置于砂浆中高速旋转磨擦,历时小时后取出,测量样片的失重比例,得出不同材料在砂浆中的磨耗率。1—3是不同材质管材在相同条件试验条件下的测试数据。

1 砂浆耐耗试验结果一

磨耗率

高密度聚乙烯HDPE

交联聚乙烯

PEX

超高分子量聚乙烯

UHMWPE250万)

超耐磨复合管

试验用砂

%

9.6

5.2

3.7

0.27

建筑用河砂

试验条件:砂水比52/48(体积比);转速1400rpm;时间11h

 

2 砂浆耐耗试验结果二

磨耗率

UHMWPE

聚氨酯TPU

超耐磨复合管

试验用砂

%

7.0

1.8

1.5

矾钛尾矿粗砂(粒径15mm

试验条件:砂水比52/48(体积比);转速1400rpm;时间8h

 

3 砂浆耐耗试验结果三

磨耗率

(Q235)

HDPE

UHMWPE

耐磨橡胶

超耐磨复合管

试验用砂

%

0.49

0.99

0.45

0.33

0.11

细砂(建筑用河砂)

%

--

3.48

1.56

0.94

0.74

粗砂(喷砂用石英砂,3—5mm粒径,硬度高。棱角尖锐)

试验条件:砂水比3/2(体积比);转速680rpm;时间4h

1.2 成品管材摆动磨耗试验(Darmstadt Test

摆动磨耗试验的原理是:将不同粒径的砂石按一定比例混配,装入1米长的试验管段中,加入一定量的水后将管端密封,夹持在摇摆机上,摇摆机按一定角度和速度往复摆动,使试验管段内的砂石来回磨损管壁。每经过10万次左右的磨损时更换一次砂石,称量管段的重量损失即为管子的磨损量。图3是摇摆机的工作原理图。图4是不同材质管道的磨耗结果。

3 摇摆机工作原理图

 

4 不同材质管道磨耗结果

1.3 浆体环管磨蚀试验

环管试验法的试验条件基本上模拟了工业管道输送的实际情况,试验系统是一个完整的环形管路,包括矿浆槽、矿浆泵、变频调速器、试验管段、流量计、调节阀门、浓度与速度标定装置、管道冷却系统等,图5是环管法管壁磨蚀试验系统示意图,图6是试验现场照片。

未命名moshi

5 环管法管壁磨蚀试验系统示意图

 

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6 环管法管壁磨蚀试验现场照片

 

磨蚀试验用铁精矿的平均密度为4722千克/3;矿浆质量浓度为60%;矿浆流速为1.8—2.0/秒。试验管道内径为50mm;环管总长为30m。每试验60小时换一次矿浆同时检测试验管段的耐蚀量,浆体温度控制在40以下。共试验600小时,试验结果见图7

7 不同材质管道浆体环管磨蚀试验结果

2.抗腐蚀性好:

双面防腐。可耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。还可抗电化学腐蚀,不会与环境土壤杂散电流产生原电池效应,是输送磨损、腐蚀兼有的固体、液体的安全可靠管道。

3. 耐候性好:

埋地用时,耐候性与聚乙烯管相当,在一40的低温下,不会有物性变化,

不会发生冻裂。一年四季都可使用,夏季使用不结露,冬季使用外壁不需保温

(导热系数为钢的1200)

4. 水力特性好

管内壁当量粗糙度为00015—0015ram之间,而钢管的当量粗糙度一般情况下为019nHn(一般三年后,钢管由于腐蚀,结垢,其水力特性变差,内壁当量粗糙度按06mm计算)故管内壁光滑不易结垢,输送阻力小,节能效果好,输送能力可比钢管等传统管道提高20--30%。

5.安装方便

因为质量轻、接头少,铺设安装方便、快捷,对地下运动和端载荷有足够

的抵抗能力,安装时不必进行费用昂贵的锚定:对管沟底部要求低,土方工程

量少,节省安装费用。

三、新型超耐磨塑料管道产品规格

3.1超耐磨复合管公称压力及公称壁厚

 

公称外径

dnmm

壁厚,mm

0.8 MPa

1.0 MPa

1.25 MPa

1.6 MPa

公称壁厚

enmm

耐磨层最小壁厚

公称壁厚

enmm

耐磨层最小壁厚

公称壁厚

enmm

耐磨层最小壁厚

公称壁厚

enmm

耐磨层最小壁厚

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:管材强度计算不计耐磨层厚度。

 

 

 

3.2  高压力超耐磨多层复合管公称压力及公称壁厚

 

公称外径

dn

公称压力/MPa

1.0

1.6

2.0

2.5

基本尺寸

极限偏差

公称壁厚en及极限偏差

公称壁厚en及偏差

耐磨层最小壁厚

公称壁厚en及偏差

耐磨层最小壁厚

公称壁厚en及偏差

耐磨层最小壁厚

%

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