超高分子量聚乙烯管道

超高分子量聚乙烯管材简介

超高分子量聚乙烯英文名ultra-high molecular weight polyethylene(简称UHMWPE)，是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下，聚合而成的分子量大于150万的无支链的线性聚乙烯。分子式：—(—CH2-CH2—)—n—，密度：0.920～0.964g/cm3。热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。中文名超高分子量聚乙烯，外文名ultra-high molecular weight polyethylene密度0.920～0.964g/cm3，被称为“令人惊讶”的优异热塑性工程塑料，但是由于超高分子量聚乙烯的熔体流动性很差，几乎不能流动，所以模塑加工显得异常困难。

超高分子量聚乙烯管材的发展历史

超高分子量聚乙烯管材在2001年被科学技术部国科计字（2000）056号文件列为国家科技成果重点推广计划，属化工类新材料、新产品。国家计委科技部将超高分子量聚乙烯管材列为当前优先发展的高科技产业重点领域项目。

世界上最早由美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化，此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。我国于1964年最早研制成功并投入工业生产。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的发展十分迅速，80年代以前，世界平均年增长率为8.5%，进入80年代以后，增长率高达15%～20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12，000～12，500吨，而到1990年世界需求量约5万吨，其中美国占70%。2007-2009年中国逐步成为世界工程塑料工厂，超高分子量聚乙烯产业发展更是十分迅速。

超高分子聚乙烯的特性和优势

1、超高分子量聚乙烯具有很高的耐磨特性：超高分子量聚乙烯独特的分子结构，使它具有很高的抗滑动摩擦能力，其年磨损率平均值0.58mm，耐磨性高于一般的钢管4~7倍，不锈钢的2~3倍。是酚醛树脂的17.9倍，尼龙六的6倍，聚乙烯的4倍。大幅度提高了材料的使用寿命。

2、超高分子量聚乙烯具有很高的耐冲击性：许多材料在严重或反复爆炸的冲击中会裂纹、破损、破碎或表面应力疲劳。超高分子量聚乙烯材料却不会发生。

3、优良的化学稳定性：超高分子量聚乙烯可以耐烈性化学物质的侵蚀，除对某些强酸在高温下有轻微腐蚀外，在其它的碱液、酸液中不受腐蚀。可以在浓度小于80%的浓盐酸、浓度小于75%的硫酸、浓度小于20%的硝酸中性能相当稳定。

4、良好的自润滑性：超高分子量聚乙烯内含蜡状物质，自身滑动性能优于用油润滑的钢或黄铜，特别是在环境恶劣、粉生、泥沙多的工况，超高分子量聚乙烯的自身干润滑性能更充分的显示出来。摩擦系数（196N，2小时）仅为0.219MN/m(GB3960),不但能运动自如，且保护相关工件不磨损或拉伤。

5、对生物无毒性：无味、无毒、 无臭，本身无腐蚀性，超高分子量聚乙烯管具有突出的卫生性能。

6、独特的耐低温性；超高分子量聚乙烯耐低温性能优异，其耐冲击性、耐磨性在-269℃时基本不变。是一种可在接近绝对零度的温度下工作的工程塑料。同时，该材料适应温度范围宽，可长期在-269℃到80℃的温度下长期工作。

7、表面非附着性：超高分子量聚乙烯管由于摩擦系数小和无极性，因此具有很好的表面非附着性。现有的材料一般在PH值为9以上的介质中均结垢，超高分子量聚乙烯则不结垢，这一特性对火电站用于排粉煤灰系统有重大意义。在原油、泥浆等输送管道方面也非常适用。

8、耐环境应力开裂性优：超高分子量聚乙烯管耐应力开裂指标>4000h（ASTM1693）;弹性模量是PE100的1.5倍以上；抗疲劳强度>50万次。

9、其他特性：超高分子量聚乙烯管还有吸能、吸噪音、抗静电、对中子具有屏蔽能力、不吸水、比重轻。容易机械加工、可着色等突出特性。

超高分子量聚乙烯管道的应用

超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW-PE)管道适应液态流体、固体颗粒、粉体、浆体等，传统的金属管道难以满足的要求超高分子聚乙烯 (UHMW-PE)管道都能替代，以高耐腐蚀、高耐磨、自润滑吸收冲击等综合性能，在各行业都有广泛的应用：在固体颗粒、粉末、浆体、气体输送方面，具有很大优势。权威机构试验室〈塑料管磨损试验研究报告〉在相同管径、流速、试验物料、浓度条件下四种不同材料的管道进行试验，实验结果如下：

试验结果表明，超高分子量聚乙烯(UHMIW-PE)管道耐應性是钢管(A3)的七倍之多。超高分子量聚乙烯塑料(UHMW-PE)管独特的分子结构，具有很高的抗滑动磨擦能力和质轻的优点，单位管长比重仅为钢管重量的八分之一，使装卸、运输、安装更为方便，且能减轻工人的劳动强度。UHMW-PE管道抗老化性强，理论寿命150年，50年寿命周期性能下降不超过23%，不论架空，还是地埋均可。安装连接工艺灵活电熔承插焊接或者是法兰螺栓连接均可，安全可靠、快捷方便、无需防腐、省工省力，充分体现出使用超高分子聚乙烯管道“节能、环保、经济、高效”的优越性。

超高分子量聚乙烯管道生产及工程应用技术在我国日渐成熱，越来越多的工程采用了这种管道，成为一种价格适中、性能优异的新型热塑性工程塑料，它几乎集中了各种塑料的优点，耐磨抗冲击，自润滑，耐腐蚀、耐低温、卫生无香、不粘附、不吸水等综合性能。是一种较为理想的管材，被国内冶金、电力、化工等企业广泛采用。

超高分子量聚乙烯管材

超高分子量聚乙烯管材与钢管和其他塑料管道相比具有优异的耐磨、耐腐蚀性、自润滑、抗粘附、不结垢等特点，其性价比十分显著。

一、产品结构

中低压管道可以使用超高分子量聚乙烯树脂为主要原料经特殊设备挤出成型匀质实壁管材。高压管材可以使用钢管内衬的工艺进行后道加工成双层管壁复合管，以充分发挥超高分子量聚乙烯的优异特性。

二、产品特点

耐磨性，由于超高分子量聚乙烯分子量特别大，使其具有很好耐磨性。

化学稳定性：超高分子量聚乙稀管材具有优异的化学稳定性，是一种类似于聚四氟乙烯的惰性材料，在一定温度和浓度范围内可输送各种有腐蚀性的高冲击性的介质，且内部无需作任何防腐处理。

抗冲击性能，超高分子量聚乙烯管材具有非常好的抗冲击性和吸收冲击能，无论是外部冲击还是内部波动，都难以使其开裂，特别是在低温环境中，其抗冲击强度反而达到更高值，这种柔韧性为管道输送系统的运行提供了安全可靠的保障。

不结垢性：超高分子量聚乙烯分子链长、支链少表面吸附性很低，自润滑性能好，因此具有不粘附、不结垢的特点，从根本上解决了介质的结垢与沉淀，可长期保持管道输送系统流通截面不变即通流能力不变。

抗老化性：超高分子量聚乙烯管材具有良好的耐候性和抗老化性，在自然日照条件下，其使用寿命可大大超过50年。

耐低温性：耐低温性能优异，其耐冲击性、耐磨性在-269℃时基本不变，是一种可以接近绝对零度的温度下工作的工程塑料。

节能经济性：超高分子量聚乙稀管材重量为钢管重量的八分之一，其连接安装采用法兰螺栓连接和电熔承插焊接工艺，快捷方便，可大幅度降低安装费用。加上由于其摩擦系数小（0.009)，自润滑性能好，长期使用不结垢性，运行能耗费用比普通碳钢少30%。

其他特性：还具有卫生无毒、不吸水、抗静电、吸噪音等特点，其安装采用法兰或电热承插焊接工艺，快捷方便，安全可靠，可大幅度降低安装费用。

三、产品连接与安装

1、法兰连接，将管道端口用专用翻边机具进行翻边，用法兰进行连接，因超高分子量聚乙烯本身就是一种良好的密封材料，无需加装橡胶密封垫片。

2、电熔承插焊接，将超高分子量聚乙烯管插口部位插入另一管材承口里，使用收紧器或葫芦固定后进行焊接，在特定的工艺参数通电后两根管材自熔为一体。

超高分子量聚乙烯管材的产品规格

钢内衬超高分子量聚乙烯管规格