超高分子量聚乙烯管在疏浚和输油行业的应用
文章来源： 发布者：admin 时间：2015-09-19
超高分子量聚乙烯管在疏浚和输油行业的应用
国内外海洋疏浚工程及围海造田工程量很大，部分恶劣的疏浚介质中有尖利的大贝克，多棱的大石块，他们在搅吸泵的作用下，输送是以高速旋转的形态向前窜流。容易对管道形成破坏性划伤，因此要求管壁具有高耐磨，高润滑，高承压性，抗冲击，耐腐蚀，自洁性好，而且装卸维修方便。使用寿命长，正是这些要求给超高分子量聚乙烯管创造了在疏浚工程上的应用机会和平台，其优异的性能是其他管材所不能比拟的。
我国油田众多，管道常处于恶劣酸性土壤，海水和天然盐水的腐蚀中，管道外面被腐蚀，管内含硫石油的侵蚀，钢管的使用寿命一般仅仅为几个月。原油多为高粘度，其中含有大量的蜡质成分，输送过程中容易在管壁上沉积，结垢，特别是在冬季，管道需要敷设保温系统，还要定时清洗管道。第一代的钢管重量大，安装维修困难，易腐蚀，易结垢，不保温，不耐磨，自洁性差，寿命短，输送成本高。第二代的玻璃钢管，不耐老化，不能承压，综合性能与强度不够，不能全方位满足石油开采与输送的需要。如果采用超高分子量聚乙烯管和钢管的复合管来取代钢管，则管道具有高强度，高抗冲击，高耐腐蚀，使用更安全，寿命更长，保温性好，自润滑和高自洁作用可以使原油中蜡质物粘结在管壁的几率大大减小，输送速度加快，加之保温性能好，可加热过程，降低能耗，装卸维修方便，降低劳动成本。
问题以及解决方案：
由于超高分子量聚乙烯管在特殊领域的应用研究不多，企业对他不够了解，担心为疏浚和输油过程中承压不够，承受较高的温度不够，管接头的连接方式可靠性不够，使用寿命不够，加工技术困难等。
事实上，经过国内外近年来集中性的研究，上述问题早已迎刃而解，近年来，在超高分子量聚乙烯管的应用方面不断创新与升级，不仅在加工技术，材料改进，机械的改造上，在加工技术的理论上也有了突破。
1. 对材料进行特种改性。以特种塑料对超高分子量聚乙烯进行改性，是材料性能近乎编织网型的整体形态，其内分散有刚性滑动质点。以此来科学地增大强度，硬度，耐磨度，耐划伤性，进一步提高流动润滑性，解决输送阻力和输送效率的问题。同时解决耐热温度，加工速度与加工下效率的问题。
2. 强度和承受压力的保证，在管子的结构上可以采用钢塑复合形式，或内衬，或外包，或中层缠绕钢丝骨架，也可以在管道成型前采取一定方式使管道形成轻度交联结构，使其进一步提升强度与承压能力，
3. 管道的连接方式
采用熔融连接与套袖式相结合的加固形式，或采用钢法兰与管身自翻边相结合的形式，或采用插程式，或双凹槽卡箍式。
4. 改变机械部件与加工原理解决加工难题，超高分子量聚乙烯管的分子量高达几百万，分子量无序缠结热运动迟缓，易产生熔体破裂，加工困难，其加工方法是材料学界和产业界共同关注与深入研究的课题。解决方案主要有两个 1. 改变挤出螺杆，改变机头压缩比，使挤出速度加快，2. 改变挤出过程的推料方式和温度控制，采取低温挤压，控制塑化的技术，将物料输送，推压，预热的固相流动过程在挤出机的螺杆输送中进行，通过温度与挤出速度的控制形成合理压力，实现物料在高弹状态下的挤出，模具内控温塑化和成型，加热与冷却同在机头内完成，避免超高分子量在结晶时的放热与机械功转化的热产生协同效应，有效的保证超高分子量聚乙烯管的原有力学强度。
