西方國家80年代投放市場的超高分子量聚乙烯管道是一種新型工程塑料傳輸系統。它所獨有的近乎完美的綜合性能“為工程設計人員提供了一種最安全、最可靠和最經濟的解決辦法”,被稱之為“最具非凡的工程強度”和“最佳解決方案”。
在二十多個領域里超高管道獲得40多種用途,其中電力、化工行業可用于高純水處理、化學水輸送、粉煤灰輸送、冷卻水輸送、飲用水輸送、海水循環、廢水處理等。
超高分子量聚乙烯管材在2001年被科學技術部國科計字(2000)056號文件列為國家科技成果重點推廣計劃,屬化工類新材料、新產品,國家計委、科技部將超高分子量聚乙烯管材列為當前優先發展的高科技產業化重點領域項目。
超高分子量聚乙烯管材的主要性能有:
1、超高管的抗沖擊性。抗環境應力、開裂能力、抗刻劃能力居各類塑料之首,其中抗沖擊強度常溫下是PE100的10倍以上,-30℃時是PE100的16倍以上;抗開裂能力是PE100的2倍左右,而且環境溫度越低,抗沖擊能力就越強。它的這種超凡的柔韌性,使得它無需復合鋼管,使可以抵御各種外力沖擊、地殼變形,而且比鋼管更安全、更可靠。
2、超高管的耐磨性是鋼的4~7倍,聚乙烯、聚丙烯的10倍,是PE的2.3倍,輸送粉煤灰一類的小顆粒漿體效果更佳。
3、超高管是一種飽和分子團結構,化學性能非常穩定,能耐各種腐蝕性介質和有機溶劑的侵蝕,比聚乙烯、聚丙烯、尼龍、APS等塑料更耐腐蝕。
4、超高管具有不粘著性,它的化學和物理極性低于普通塑料,例如聚乙烯極性為9,超高管只有1。比金屬材料當然更低,所以普通粘接劑對超高不起作用。同樣,結垢物質也難以附著。只要漿體流速達到2.3~4.6米/秒,結垢就難以形成。即使長期緩慢積累形成垢層,也不牢固,容易清除。而且酸洗無需加緩蝕劑,酸洗后表面光滑如初,管壁不受侵害。
5、超高管的理論使用壽命可達幾百年,超高的老化速度和脆化速度非常緩慢,埋地使用50年,其機械性能僅降低20%左右,超高管材防老化性能優于PE100,根據附頁8“工程塑料”,附頁9“聚乙烯管道抗老性能高出PE100管材1/4左右,抗紫外線性能與PE100相同,都按國家規定添加2.5%碳黑”。抗疲勞強度請參考“五三所檢測報告”,五三所“檢測報告”抗疲勞強度高于PE100約16倍以上。
6、超高管的摩擦系數僅為新鋼管的1/6,普通聚乙烯的1/5,橡膠的1/20,聚丙烯的1/2。超高管道的流動系數“C”為160,而新鋼管只有130,就鋼管則下降到95,對于灰漿輸送這種惡劣工況,鋼管的“C”指數只有60~80。而且超高的耐磨性和不粘性、耐腐蝕性又可使管壁始終保持光滑暢通,流通能力一般高出鋼管50%以上,使傳輸系統長期保持低壓暢通狀態。
7、超高管的抗拉屈強度和抗拉斷裂強度較高,熱變形溫度高出普通塑料十幾度,而冷脆溫度幾乎沒有下限,加之100%的延伸率,所以可在較大溫度范圍內,承受較大的管子壓力,吸收沖擊載荷和關停出現的水壓波動。
8、超高管的焊接工藝簡便、直觀、效率高,焊縫強度超過管材本體,為長距離管道,特別是中、高壓管道的安裝提供了方便和保證。超高管無需防腐,管道質輕柔軟,便于搬運鋪放,允許根據地形變化改變走向。
超高管的安裝費用一般僅為鋼管和鋼塑復合管的五分之一左右。
9、超高管的價格較為適中。中等直徑,中、低壓管道的工程總造價甚至比無縫鋼管還低,更低于復合管和合金管道,而使用壽命卻高于鋼管6倍以上、復合管4倍以上,經濟效益十分顯著。
10、超高管適用于原油集輸管線,因原油集輸管線大部分在偏遠地區敷設,地況地貌復雜,氣候變化大等不利條件,所以超高管其優點是質輕,安裝施工方便,耐低溫性強,抗老化,所以對原油集輸管線敷設,其優點更為突出。(35℃以上不宜使用)
通過分析比較,我們可以看出,超高分子量聚乙烯管道的確是一種更為適合企業使用的工業用傳輸系統,各項性能指標都很理想,優勢明顯,安全可靠,經濟實用,超高分子量聚乙烯管材性能高于PE100,為第四代塑料壓力管道。