超高分子量聚乙烯管道的特性及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)聚乙烯（PE），*的相對(duì)分子質(zhì)量，賦予了其超凡的使用性能，它以極其優(yōu)異的耐磨損、耐沖擊、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等綜合性能，被稱為“令人驚異的塑料”，而以此為原料生產(chǎn)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(yōu)點(diǎn)：耐磨損，抗沖擊，自潤(rùn)滑，耐腐蝕、耐低溫、不粘附、不吸水、衛(wèi)生無毒等，是一種理想的工程管材，被國(guó)內(nèi)冶金、礦山、電力、石油化工等企業(yè)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(yīng)輸送水質(zhì)流體、漿體、粉末、固體顆粒等多種介質(zhì)，許多傳統(tǒng)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(yōu)異的耐磨損、耐沖擊、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等綜合性能，在各行各業(yè)得以廣泛應(yīng)用。

　　1、高耐磨性：采用M-2000型磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在與45#鋼輪對(duì)磨時(shí)，其磨損量很小，在100N，20min的條件下只有0.5mg。這種優(yōu)良的耐磨性是其他工程塑料*的，甚至超過某些金屬。

　　2、輕質(zhì)性：超高分子量聚乙烯工程塑料管道的*分子結(jié)構(gòu)，使其具有質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，單位管長(zhǎng)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(qiáng)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(zhì)穩(wěn)定，因此其產(chǎn)品具有良好的抗老化性，日照下50年不易老化。

　　5、化學(xué)穩(wěn)定性：實(shí)驗(yàn)表明，超高分子量聚乙烯的耐化學(xué)藥品性能非常優(yōu)異，除強(qiáng)氧化性酸液（濃硫酸、濃硝酸、氫氟酸、王水等）和部分有機(jī)溶劑（萘溶劑）外，與其他腐蝕性介質(zhì)均不發(fā)生反應(yīng)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(xiàn)象，其他物理性能也無明顯變化。

　　6、優(yōu)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(yōu)良的抗內(nèi)壓強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)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(zhì)量高達(dá)150萬以上，其分子質(zhì)量越高，分子鏈越長(zhǎng)，晶片間的系帶分子數(shù)越多，耐環(huán)境開裂性愈好。同時(shí)由于分子鏈的運(yùn)動(dòng)困難，不易生成大的球晶和形成好的序態(tài)，表面能就越大，破裂強(qiáng)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(guān)鍵因素。

　　8、經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)便，無需采取防腐措施，安裝省工省力，大幅度降低了安裝費(fèi)用。同時(shí)選用超高分子量聚乙烯工程塑料管道，又因其磨擦系數(shù)極低，僅為0.07-0.11，水頭損失小，其內(nèi)徑設(shè)計(jì)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(fù)合管節(jié)能20%左右。綜合性能對(duì)比，經(jīng)濟(jì)效益是鋼管的6倍以上。

　　二、 超高分子量聚乙烯管道在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用

　　2001年下半年,一公司選礦廠進(jìn)行了高揚(yáng)程雙線尾礦輸送改造工程，安裝運(yùn)行兩年多來，效果非常好。工程雙線全長(zhǎng)為3.9Km，運(yùn)行壓力為1.6Mpa。選用的是洛陽管業(yè)有限公司 生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯管道，內(nèi)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(shù)小，不粘附性好，耐沖擊、自潤(rùn)滑，耐環(huán)境應(yīng)力、開裂性好，抗內(nèi)壓強(qiáng)度高等特點(diǎn)。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(jí)提高到高壓力輸送。更適應(yīng)于長(zhǎng)距離野外輸送，防止外力破壞作用，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。全線采用了法蘭連接方式，法蘭的焊接、管道復(fù)合全部采用了工廠化生產(chǎn)，使管線安裝又快又標(biāo)準(zhǔn)。2002年3月8日雙線一次性試車成功。

　　本次改造設(shè)計(jì)輸送礦漿量為320m3/h,輸送揚(yáng)程168m，垂直輸送高度為100m。管道內(nèi)徑為φ256mm，總長(zhǎng)度為3.9km。改造后試車一次成功，尾礦輸送由一級(jí)泵站取代原4級(jí)泵站，節(jié)能降耗效果非常顯著。

　　具體經(jīng)濟(jì)效益：

　　A、 節(jié)電：原有尾礦系統(tǒng)2#—5#泵站總裝機(jī)功率627KW，運(yùn)行開動(dòng)功率為478.5KW，改造后采用兩臺(tái)水隔離礦漿泵，裝機(jī)功率460KW，運(yùn)行功率為230KW，電費(fèi)按0.47元/度計(jì)算，節(jié)電為[0.47×（478.5-230）×330×24×0.8]/10000=73.9萬元。

　　B、 節(jié)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(jì)，節(jié)省人工費(fèi)16.2萬元。

　　C、 備件維護(hù)費(fèi)用：兩年多的運(yùn)行表明，管道的維護(hù)費(fèi)用基本沒有，閥與泵的備件維護(hù)費(fèi)用，兩個(gè)方案基本持平。

　　D、 折舊：原尾礦系統(tǒng)2#—5#泵站設(shè)備總值20萬元，管道總值73萬元；新系統(tǒng)設(shè)備總值141萬元，管道總值143萬元。設(shè)備折舊按7年計(jì)算，管道折舊按9年計(jì)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(yùn)行至今凈效益65×2.5=162.5萬元。

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