超高分子量聚乙烯管在疏浚和輸油行業(yè)的應(yīng)用
文章來(lái)源： ?????發(fā)布者：admin 時(shí)間：2015-09-19
超高分子量聚乙烯管在疏浚和輸油行業(yè)的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外海洋疏浚工程及圍海造田工程量很大，部分惡劣的疏浚介質(zhì)中有尖利的大貝克，多棱的大石塊，他們?cè)跀囄玫淖饔孟?，輸送是以高速旋轉(zhuǎn)的形態(tài)向前竄流。容易對(duì)管道形成破壞性劃傷，因此要求管壁具有高耐磨，高潤(rùn)滑，高承壓性，抗沖擊，耐腐蝕，自潔性好，而且裝卸維修方便。使用壽命長(zhǎng)，正是這些要求給超高分子量聚乙烯管創(chuàng)造了在疏浚工程上的應(yīng)用機(jī)會(huì)和平臺(tái)，其優(yōu)異的性能是其他管材所不能比擬的。
我國(guó)油田眾多，管道常處于惡劣酸性土壤，海水和天然鹽水的腐蝕中，管道外面被腐蝕，管內(nèi)含硫石油的侵蝕，鋼管的使用壽命一般僅僅為幾個(gè)月。原油多為高粘度，其中含有大量的蠟質(zhì)成分，輸送過(guò)程中容易在管壁上沉積，結(jié)垢，特別是在冬季，管道需要敷設(shè)保溫系統(tǒng)，還要定時(shí)清洗管道。第一代的鋼管重量大，安裝維修困難，易腐蝕，易結(jié)垢，不保溫，不耐磨，自潔性差，壽命短，輸送成本高。第二代的玻璃鋼管，不耐老化，不能承壓，綜合性能與強(qiáng)度不夠，不能全方位滿(mǎn)足石油開(kāi)采與輸送的需要。如果采用超高分子量聚乙烯管和鋼管的復(fù)合管來(lái)取代鋼管，則管道具有高強(qiáng)度，高抗沖擊，高耐腐蝕，使用更安全，壽命更長(zhǎng)，保溫性好，自潤(rùn)滑和高自潔作用可以使原油中蠟質(zhì)物粘結(jié)在管壁的幾率大大減小，輸送速度加快，加之保溫性能好，可加熱過(guò)程，降低能耗，裝卸維修方便，降低勞動(dòng)成本。
問(wèn)題以及解決方案：
由于超高分子量聚乙烯管在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用研究不多，企業(yè)對(duì)他不夠了解，擔(dān)心為疏浚和輸油過(guò)程中承壓不夠，承受較高的溫度不夠，管接頭的連接方式可靠性不夠，使用壽命不夠，加工技術(shù)困難等。
事實(shí)上，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外近年來(lái)集中性的研究，上述問(wèn)題早已迎刃而解，近年來(lái)，在超高分子量聚乙烯管的應(yīng)用方面不斷創(chuàng)新與升級(jí)，不僅在加工技術(shù)，材料改進(jìn)，機(jī)械的改造上，在加工技術(shù)的理論上也有了突破。
1. 對(duì)材料進(jìn)行特種改性。以特種塑料對(duì)超高分子量聚乙烯進(jìn)行改性，是材料性能近乎編織網(wǎng)型的整體形態(tài)，其內(nèi)分散有剛性滑動(dòng)質(zhì)點(diǎn)。以此來(lái)科學(xué)地增大強(qiáng)度，硬度，耐磨度，耐劃傷性，進(jìn)一步提高流動(dòng)潤(rùn)滑性，解決輸送阻力和輸送效率的問(wèn)題。同時(shí)解決耐熱溫度，加工速度與加工下效率的問(wèn)題。
2. 強(qiáng)度和承受壓力的保證，在管子的結(jié)構(gòu)上可以采用鋼塑復(fù)合形式，或內(nèi)襯，或外包，或中層纏繞鋼絲骨架，也可以在管道成型前采取一定方式使管道形成輕度交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其進(jìn)一步提升強(qiáng)度與承壓能力，
3. 管道的連接方式
采用熔融連接與套袖式相結(jié)合的加固形式，或采用鋼法蘭與管身自翻邊相結(jié)合的形式，或采用插程式，或雙凹槽卡箍式。
4. 改變機(jī)械部件與加工原理解決加工難題，超高分子量聚乙烯管的分子量高達(dá)幾百萬(wàn)，分子量無(wú)序纏結(jié)熱運(yùn)動(dòng)遲緩，易產(chǎn)生熔體破裂，加工困難，其加工方法是材料學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界共同關(guān)注與深入研究的課題。解決方案主要有兩個(gè) 1. 改變擠出螺桿，改變機(jī)頭壓縮比，使擠出速度加快，2. 改變擠出過(guò)程的推料方式和溫度控制，采取低溫?cái)D壓，控制塑化的技術(shù)，將物料輸送，推壓，預(yù)熱的固相流動(dòng)過(guò)程在擠出機(jī)的螺桿輸送中進(jìn)行，通過(guò)溫度與擠出速度的控制形成合理壓力，實(shí)現(xiàn)物料在高彈狀態(tài)下的擠出，模具內(nèi)控溫塑化和成型，加熱與冷卻同在機(jī)頭內(nèi)完成，避免超高分子量在結(jié)晶時(shí)的放熱與機(jī)械功轉(zhuǎn)化的熱產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，有效的保證超高分子量聚乙烯管的原有力學(xué)強(qiáng)度。
