超高分子量聚乙烯管道的特性及產生的經濟效益

　　超高分子量聚乙烯管道（UHMW—PE）是指粘均分子量在150萬以上的線性結構聚乙烯（PE），*的相對分子質量，賦予了其超凡的使用性能，它以極其優異的耐磨損、耐沖擊、耐腐蝕、自潤滑等綜合性能，被稱為“令人驚異的塑料”，而以此為原料生產的超高分子量聚乙烯工程塑料管道則集中了各種塑料管道的優點：耐磨損，抗沖擊，自潤滑，耐腐蝕、耐低溫、不粘附、不吸水、衛生無毒等，是一種理想的工程管材，被國內冶金、礦山、電力、石油化工等企業廣泛采用。

　　一、 超高分子量聚乙烯管道特性

　　超高分子量聚乙烯管道適應輸送水質流體、漿體、粉末、固體顆粒等多種介質，許多傳統金屬管道難以解決的難題，在超高分子量聚乙烯管道面前都能夠迎刃而解。它以極其優異的耐磨損、耐沖擊、耐腐蝕、自潤滑等綜合性能，在各行各業得以廣泛應用。

　　1、高耐磨性：采用M-2000型磨損實驗機進行實驗，在與45#鋼輪對磨時，其磨損量很小，在100N，20min的條件下只有0.5mg。這種優良的耐磨性是其他工程塑料*的，甚至超過某些金屬。

　　2、輕質性：超高分子量聚乙烯工程塑料管道的*分子結構，使其具有質輕的優點，單位管長僅為鋼管重量的八分之一，使裝卸、安裝更為方便。

　　3、抗沖擊性：其抗沖擊強度列塑料，是PC的2倍、ABS的5倍，能夠在液氮溫度（-196℃）下保持特性。

　　4、抗老化性：由于超高分子量聚乙烯工程塑料性質穩定，因此其產品具有良好的抗老化性，日照下50年不易老化。

　　5、化學穩定性：實驗表明，超高分子量聚乙烯的耐化學藥品性能非常優異，除強氧化性酸液（濃硫酸、濃硝酸、氫氟酸、王水等）和部分有機溶劑（萘溶劑）外，與其他腐蝕性介質均不發生反應而變化。將超高分子量聚乙烯式試樣置于20℃和80℃的80種溶液中浸漬30 d，外表無任何腐蝕現象，其他物理性能也無明顯變化。

　　6、優良的耐低溫性：在液氦溫度（-269℃）下仍具延展性,其主要特征如耐磨損、耐壓性等保持不變。

　　7、優良的抗內壓強度、耐環境應力開裂性、抗快速開裂性。其原因在于超高分子量聚乙烯工程塑料的分子質量高達150萬以上，其分子質量越高，分子鏈越長，晶片間的系帶分子數越多，耐環境開裂性愈好。同時由于分子鏈的運動困難，不易生成大的球晶和形成好的序態，表面能就越大，破裂強度也就越高。其較高的粘均分子量也是保證較高的抵抗快速能力的關鍵因素。

　　8、經濟性：超高分子量聚乙烯工程塑料管道安裝方便，采用法蘭或電熱熔焊連接工藝，安全可靠，快捷簡便，無需采取防腐措施，安裝省工省力，大幅度降低了安裝費用。同時選用超高分子量聚乙烯工程塑料管道，又因其磨擦系數極低，僅為0.07-0.11，水頭損失小，其內徑設計可比鋼管減小約15%，而且比鋼管輸送效率提高20%左右，比鋼管、陶瓷復合管節能20%左右。綜合性能對比，經濟效益是鋼管的6倍以上。

　　二、 超高分子量聚乙烯管道在各個行業中的應用

　　2001年下半年,一公司選礦廠進行了高揚程雙線尾礦輸送改造工程，安裝運行兩年多來，效果非常好。工程雙線全長為3.9Km，運行壓力為1.6Mpa。選用的是洛陽管業有限公司 生產的超高分子量聚乙烯管道，內層為256×8 mm超高分子量聚乙烯管道，利用了此管道的耐磨性，摩擦阻力系數小，不粘附性好，耐沖擊、自潤滑，耐環境應力、開裂性好，抗內壓強度高等特點。外層采用了直徑273×6 mm的螺旋焊管作為耐壓層，可將整條管線的耐壓等級提高到高壓力輸送。更適應于長距離野外輸送，防止外力破壞作用，拓寬了應用領域。全線采用了法蘭連接方式，法蘭的焊接、管道復合全部采用了工廠化生產，使管線安裝又快又標準。2002年3月8日雙線一次性試車成功。

　　本次改造設計輸送礦漿量為320m3/h,輸送揚程168m，垂直輸送高度為100m。管道內徑為φ256mm，總長度為3.9km。改造后試車一次成功，尾礦輸送由一級泵站取代原4級泵站，節能降耗效果非常顯著。

　　具體經濟效益：

　　A、 節電：原有尾礦系統2#—5#泵站總裝機功率627KW，運行開動功率為478.5KW，改造后采用兩臺水隔離礦漿泵，裝機功率460KW，運行功率為230KW，電費按0.47元/度計算，節電為[0.47×（478.5-230）×330×24×0.8]/10000=73.9萬元。

　　B、 節人工：去掉3#、4#、5#泵站后，減少操作工人9人，每人每年按1.8萬元計，節省人工費16.2萬元。

　　C、 備件維護費用：兩年多的運行表明，管道的維護費用基本沒有，閥與泵的備件維護費用，兩個方案基本持平。

　　D、 折舊：原尾礦系統2#—5#泵站設備總值20萬元，管道總值73萬元；新系統設備總值141萬元，管道總值143萬元。設備折舊按7年計算，管道折舊按9年計算，改造后比改造前多提折舊為（141-20）/7+（143-73）/9=25萬元，每年凈效益=73.9+16.2-25.1=65萬元，運行至今凈效益65×2.5=162.5萬元。

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