1.技術(shù)概述:
增強(qiáng)超高分子量連續(xù)復(fù)合管,是由多種非金屬材料組成的復(fù)合管道,管道結(jié)構(gòu)一般由內(nèi)襯傳輸層、增強(qiáng)層、外保護(hù)層組成。其內(nèi)襯傳輸層為超高分子材料、外護(hù)層通常為PE高分子材料,內(nèi)外層具有良好的防腐蝕性能、柔韌性、抗沖擊性能;增強(qiáng)層通常采用高強(qiáng)度的非金屬纖維交叉編織纏繞而成, 因此超高連續(xù)復(fù)合管同時具備耐高壓、防腐耐磨、抗結(jié)垢結(jié)蠟、抗液體溶脹、抗沖擊、柔韌性好、施工方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于油氣田集輸管道、高壓注醇管道、注水管道、污水輸送管道、頁巖氣集中供水管道、壓裂返排液回收利用管道、煤層氣輸送、鹽鹵輸送、化工管道、溫泉水輸送等。
2.性能及特點(diǎn)
3.產(chǎn)品特色
內(nèi)襯層選用超高分子材料( UHMWPE)代替?zhèn)鹘y(tǒng)柔性復(fù)合管的聚乙烯材料,其分子量一般在150萬以上,比HDPE高2個數(shù)量級,綜合性能更加優(yōu)越,特別是在耐磨損、耐低溫、耐腐蝕、耐油氣溶脹、抗結(jié)垢結(jié)蠟、抗沖擊性能等方面居于各種塑料之首。
3.1.極高的耐磨性能
極高的耐磨損性能是超高分子材料最引人注目的一個特性,其耐磨性是PE的2.3倍,是碳鋼的4-7倍,非常適用于泥沙含量較高的介質(zhì)輸送,如油田稠油管線、污水輸送管線等。
項(xiàng)目 |
超高分子量聚乙烯UHMWPE |
普通高密度聚乙烯 HDPE |
密度(g/cm3) |
0.935 |
0.945 |
平均分子量 |
250萬-400萬 |
30萬-70萬 |
重均分子量 |
2x106 |
5x105 |
熔點(diǎn)(℃) |
130-136 |
129-130 |
洛氏硬度 |
R38 |
R35 |
負(fù)荷下變形(%) 50℃,14x106MPa,6h |
6 |
9 |
熱變形溫度(℃)4.6x105Pa |
79-83 |
63-71 |
維卡軟化點(diǎn)(℃) |
133 |
122 |
沖擊強(qiáng)度(x103J/m2)缺口23℃ -40℃ |
81.6 100 |
27.2 5.4 |
環(huán)境應(yīng)力開裂(h) |
>4000 |
2000 |
3.2.抗結(jié)垢結(jié)蠟性能突出
超高分子量聚乙烯管內(nèi)外表面十分光滑,具有極好的不黏著性和自潤滑性,摩擦系數(shù)小,在自潤滑狀態(tài)下摩擦系數(shù)為0.10~0.22,在水/油潤滑狀態(tài)下的摩擦系數(shù)為0.05~0.10,結(jié)垢物質(zhì)很難沉積附著。即使長期緩慢積累形成垢層,也不牢固,容易去除 ,非常適用于礦化度較高、含蠟量高的稠油輸送、污水輸送、注水管線。
3.3.抗沖擊性能優(yōu)異
超高分子量聚乙烯的沖擊強(qiáng)度是現(xiàn)有塑料中最高的,即使在-70℃時仍有相當(dāng)高的沖擊強(qiáng)度。管材抗沖擊強(qiáng)度通常達(dá)120KJ/m2以上,是高密度聚乙烯的10倍,現(xiàn)場施工工況和施工方式的適用性更廣。
3.4.油氣介質(zhì)相容性好
超高分子量聚乙烯是一種飽和分子團(tuán)結(jié)構(gòu),故其化學(xué)穩(wěn)定性極高, 其吸水率在工程塑料中是最小的 ,因此具有更好的耐油、氣、水介質(zhì)相容性能,良好的耐油氣溶脹性能,能夠保證集輸管線的長期安全運(yùn)行。
3.5.耐腐蝕性優(yōu)異
除對某些強(qiáng)酸在高溫下有輕微腐蝕外,在其它的堿液、酸液中不受腐蝕??梢栽跐舛刃∮?0%的濃鹽酸中應(yīng)用,在濃度小于75%的硫酸、濃度小于20%的硝酸中性能相當(dāng)穩(wěn)定。
3.6.耐老化、壽命長
超高分子量聚乙烯管材老化速度和脆化速度非常緩慢,抗老化性能優(yōu)于高密度聚乙烯約1/4左右,埋地使用50年,其機(jī)械性能僅降20%。
3.7.良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能
超高分子量聚乙烯管耐環(huán)境應(yīng)力開裂性最優(yōu),抗環(huán)境應(yīng)力開裂>4000h;彈性模量是高密度聚乙烯(PE100)的1.5倍以上;抗疲勞強(qiáng)度>50萬次。