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超高耐磨應用領域
應該領域:國民經濟眾多行業粉末狀固體、漿體狀固液混合物的管道輸送中,存在大量的磨損、腐蝕、結垢等問題而亟待解決。利用UHMW PE塑料管道獨特的性能,重點應用于如下領域:
固體顆粒、粉體的輸送:利用超高耐磨管塑料道耐磨、耐沖擊、自潤滑、抗粘附、衛生無毒、吸收沖擊、消聲效果佳、耐環境應力開裂性好、輕便等優點可用于各行業,如糧食、食品加工、油脂原料加工、釀酒原料、醫藥、建材化工、礦粉、原鹽等的固體顆粒、粉末的耐磨輸送,從性能上或價格上取代鐵管、鋼管、特種鋼管、不銹鋼管。
漿體輸送:利用超高耐磨管道耐磨、耐沖擊、自潤滑、不結垢、耐環境應力開裂性好,抗內壓強度高、輕便等優點,取代鋼管和昂貴的合金鋼管、不銹鋼管等,用于各行業的漿體狀固液混合物輸送,解決輸送過程中的管道磨損、腐蝕和結垢問題,如:煤炭、礦業礦漿輸送、水煤漿輸送、熱電廠粉煤灰輸送、江河湖泊疏浚、市政排污疏泥、制鹽及鹽化工漿體輸送等。
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。
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。