供應超高分子尾礦耐磨管

超高分子尾礦耐磨管

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是指粘均分子量在150萬以上的線性結構聚乙烯（PE），由于其分子量極高，具有耐磨損、耐沖擊、耐腐蝕、自潤滑等優異的綜合性能，被稱為“令人驚異的塑料”，是優異的耐磨管道。該管材具有如下優點[1]

（1）耐磨性居塑料之冠，是碳鋼、不銹鋼的4-7倍；

（2）沖擊強度列塑料之首，為PC的2倍、ABS的5倍，且能在液氮溫度（-196℃）下保持；

（3）自潤滑、抗粘附、不結垢，磨擦系數低，可與聚四氟乙烯（PTEE）媲美；

（4）沖擊能吸收值在所有塑料中最高，且具消音性；

（5）化學穩定性好，在一定溫度和濃度范圍內能耐各種腐蝕性介質及有機介質；

（6）優良的耐低溫性，在液氦溫度（-269℃）下仍具延展性；

（7）優良的抗內壓強度、耐環境應力開裂性、抗快速開裂性；

（8）衛生、無毒，可接觸食品和藥物。

上述性能使UHMWPE管材不僅可以輸送流體、氣體，而且可輸送固體顆粒、粉末等松散物料和漿體狀固液混合物料，從而拓展了塑料管材的應用范圍。

1 漿體輸送

漿體狀固液混合物的輸送主要采用以水為載體的水力管道輸送方式，輸送時易產生磨損、腐蝕、結垢等問題。UHMWPE管以其耐磨損、耐腐蝕、不結垢、磨擦系數低等優點，可替代普通鋼管、不銹鋼管、特種鋼管等在下列領域應用。

（1）采選礦、冶金

煤礦、化工礦、鐵礦、有色金屬礦及非金屬礦等的采礦，選礦廠的礦漿輸送大量采用管道，如原礦管、尾礦管、精礦管、浮選系統管等。選煤廠輸送煤炭洗選所產生的浮選入料、浮選精礦和重介質懸浮液等固液混合物都要用管道輸送。據日本統計，輸送礦漿的精礦管使用壽命為15000h，原尾礦管最短時為6000h，砂漿填充用管多為6000h，最長時為1000h[18]。目前，我國選礦廠尾礦、精礦輸送用管道多為鋼管，由于礦漿中含有約30%的鐵礦石，對鋼管的磨損相當厲害，使用壽命僅為1~2a，且每半年要翻轉90°，工作量很大。

冶金行業的焦炭粉、礦粉、礦漿及冶煉廢渣的處理也涉及大量的管道輸送。如革鋼鐵公司的一個選礦廠用于精選各種礦物的輸送管路長達60km，對磨損最嚴重的部位通常幾個星期需要更換一次管道，其余管道每隔不長時間就需進行翻轉，工作量之大可想而知。我國是煤炭、礦業大國，煤礦多達9萬余個[19]。據不完全統計，每年需耐磨塑料礦用管約2萬t，若普遍使用，每年需求量在4萬t以上，可節約鋼材20萬t。

據報道[20]，美國聯邦環境保護委員會規定采礦業，特別是礦砂排水操作要采用UHMWPE管。

（2）水煤漿工程

水煤漿是一種新型的高粘度液、固混合流體，由約70%的煤粉、30%的水及1%的化學添加劑配制而成，可以像油一樣通過管道輸送到終點，再經過脫水、干燥處理后送給用戶。水煤漿在北京造紙一廠、桂林鋼廠、紹興軋鋼廠等廠燃用均取得成功[21]。

我國自80年代初開始規劃了10條不同長度的輸煤管道，其中孟-濰管道長達600km[22]。煤炭管道運輸是當前解決我國煤炭運力不足的重要運輸方式。1998年我國制定的能源工業長期發展計劃綱要中明顯指出：“要發展管道輸煤，輸送水煤漿”。目前全國已有北京京西水煤漿廠、山東兗日水煤漿廠等7個水煤漿廠[23]。如采用UHMWPE管，就可抵抗這種高粘度固液混合物產生的磨損和腐蝕現象，并因其具有自潤滑性而減小輸送阻力。據了解，國內某重點工程為了長距離輸送煤頭，已花費高價（3萬美元/t）從國外購進了大量的UHMWPE管材作為輸送管道。