電話:150-6598-0885(張經(jīng)理)
地址:山東省臨沂市蘭山區(qū)麻緒工業(yè)園A區(qū)礦用聚乙烯管材性能、施工、MT標(biāo)準(zhǔn)及檢測項(xiàng)目
產(chǎn)品簡介
礦井下聚乙烯管道是一種抗靜電,抗阻燃,抗沖擊、耐腐蝕、耐磨損、不結(jié)垢、耐老化的煤礦用高性能管材。用于礦井下抽放瓦斯,正壓通風(fēng),負(fù)壓通風(fēng),供水排水,噴漿等。產(chǎn)品應(yīng)符合炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT558.1-2005。礦井下聚乙烯管道外壁光滑平整,無氣泡裂口,色澤均勻.
材料 |
質(zhì)量損失/mg |
體積損失/mm3 |
材料 |
質(zhì)量損失/mg |
體積損失/mm3 |
PE100(HDPE) |
20 |
21 |
鐵 |
962 |
123 |
PE80(MDPE) |
22 |
23 |
聚丙烯 |
163 |
180 |
鋼 |
1081 |
138 |
PVC-U |
332 |
244 |
密度 |
1.12g/cm3 |
|
斷裂身長率 |
≥200% |
扁平 |
壓至內(nèi)徑重合無裂紋、無破壞 |
落錘沖擊試驗(yàn) |
1kg,2m落錘無裂縫、無破壞 |
|
試驗(yàn)壓力 |
二倍使用壓力無滲漏、無破壞 |
沖擊試驗(yàn) |
破碎率≤10% |
|
內(nèi)、外表面電阻,Ω |
阻燃 |
|||
給排水 |
≤1×109 |
有焰燃燒 |
單根≤10s/6根合≤18s |
|
正壓風(fēng)、噴漿 |
≤1×108 |
無焰燃燒 |
單根≤60s/6根合≤120s |
|
負(fù)壓風(fēng)、抽放瓦斯 |
≤1×106 |
|
|
適應(yīng)溫度 |
-20℃-60℃ |
|
使用壽命 |
50~100年 |
導(dǎo)熱系數(shù) |
0.2w/mk |
水流性好 |
流阻系數(shù)為鋼管的1/5 |
|
耐高壓 |
30kg/cm2~50kg/cm2 |
價格合理 |
同鋼管相近 |
|
重量 |
為鋼管的20~5% |
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礦井下用聚乙烯抽放瓦斯管(PE-KW) 主要技術(shù)指標(biāo) |
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序號 |
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
|
|
1 |
液壓試驗(yàn),20℃,9.0MPa,100h |
無滲漏,無破壞 |
|
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2 |
斷裂伸長率,% |
≥300 |
|
|
3 |
縱向回縮率 |
≤3% |
|
|
4 |
氧化誘導(dǎo)期min |
≥20 |
|
|
5 |
內(nèi)、外表面電阻的算術(shù)平均值,Ω |
≤1.0×106 |
|
|
6 |
酒精燃燒時間,S |
有焰燃燒 |
單根≤10 6根平均≤3 |
|
無焰燃燒 |
單根≤60 6根平均≤20 |
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礦井下用聚乙烯壓風(fēng)管(PE-KF)主要技術(shù)指標(biāo) |
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序號 |
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
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1 |
液壓試驗(yàn),20℃,9.0MPa,100h |
無滲漏,無破壞 |
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2 |
斷裂伸長率,% |
≥300 |
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3 |
縱向回縮率 |
≤3% |
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4 |
氧化誘導(dǎo)期min |
≥20 |
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5 |
內(nèi)、外表面電阻的算術(shù)平均值,Ω |
正壓風(fēng)管≤1.0×108 負(fù)壓風(fēng)管≤1.0×106 |
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6 |
酒精燃燒時間,S |
有焰燃燒 |
單根≤10 6根平均≤3 |
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無焰燃燒 |
單根≤60 6根平均≤20 |
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礦井下用聚乙烯供、排水管(PE-KS)主要技術(shù)指標(biāo) |
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序號 |
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
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1 |
液壓試驗(yàn),20℃,9.0MPa,100h |
無滲漏,無破壞 |
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2 |
斷裂伸長率,% |
≥300 |
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3 |
縱向回縮率 |
≤3% |
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4 |
氧化誘導(dǎo)期min |
≥20 |
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5 |
外表面電阻的算術(shù)平均值,Ω |
≤1.0×109 |
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6 |
酒精燃燒時間,S |
有焰燃燒 |
單根≤10 6根平均≤3 |
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無焰燃燒 |
單根≤60 6根平均≤20 |
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礦用管材的比較
鋼管
安裝注意事項(xiàng)
公稱直徑(mm) |
熔接深度(mm) |
加熱時間(秒) |
接插時間(秒) |
冷卻時間(秒) |
63 |
26 |
24 |
8 |
6 |
110 |
35 |
50 |
10 |
8 |
礦用聚乙烯管材的特點(diǎn)
阻燃、抗靜電
礦用聚乙烯管材是在HDPE中添加雙抗母料而使礦用聚乙烯管材具有離開高溫火焰自熄,不蔓延,不吸氧,適用于礦的阻燃、抗靜電應(yīng)用特性。
輕質(zhì)高強(qiáng)
礦用聚乙烯管材密度僅為金屬管的1/7,給安裝帶來極大方便,抗拉強(qiáng)度.>=8.34MPa
耐腐蝕,使用壽命長
礦用聚乙烯管材有較好的耐溶劑性,耐酸、堿、鹽,不結(jié)垢,安全使用壽命長達(dá)50~100年。不用每年涂漆,防腐,節(jié)省費(fèi)用。
韌性好、耐沖擊,良好的快速裂紋傳遞抵抗能力,防凍裂
礦用聚乙烯管材在常溫下有著較高的抗沖擊性和韌性,符合MT558.1-1996標(biāo)準(zhǔn)。礦用聚乙烯管材管件優(yōu)良的彈性使得管材截面可隨凍脹的液體一起膨脹,防止脹裂。
優(yōu)良的耐磨性能和良好的耐刮痕能力
采用10%金剛砂(過120目篩網(wǎng)砂礫/水)泥漿,做水噴試驗(yàn),磨損結(jié)果如下表。同時礦用聚乙烯管材有著良好的耐刮痕能力。
流通阻力小
由于內(nèi)壁光滑,煤礦用聚乙烯管材管內(nèi)壁絕對粗糙度K不超過0.01mm,
而新的鋼管,球墨鑄鐵管K=0.06mm;金屬管道運(yùn)行20年,K值將增大5~10倍,而PEMG管K值不隨時間變化,水利特性優(yōu)異,流通體阻力小,可有效的降低給排水能耗。
無毒、衛(wèi)生,屬綠色建材
礦用聚乙烯管材的原料屬聚烯烴,其分子僅由碳、氫元素組成,無毒性,衛(wèi)生,性能可靠。礦用聚乙烯管材在原料生產(chǎn)、制品加工、使用及廢棄全過程均不會對人體及環(huán)境造成不利影響,被稱為綠色建材。
對地下運(yùn)動和端載荷的有效抵抗和系統(tǒng)撓性
礦用聚乙烯管材管道系統(tǒng)由于抗拉強(qiáng)度高而具有足夠的端載荷抵抗能力,管材的應(yīng)力松弛特性可有效通過形變而消耗應(yīng)力。因此在結(jié)合處和彎曲處,多數(shù)情況下不需要進(jìn)行費(fèi)用昂貴的錨定。
礦用聚乙烯管材管道系統(tǒng)的連接安裝方式簡單、可靠、不泄露,采用同樣材料制作關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)管材與管件的熱熔、電熱熔焊接,達(dá)到管材與管件壽命一致。
礦用聚乙烯管材在管理中不易丟失。
礦用聚乙烯管件、管材主要技術(shù)指標(biāo)(MT558.1-1996)
礦用聚乙烯管材的相關(guān)技術(shù)參數(shù)
易腐蝕,壽命低:在水質(zhì)好的情況下,壽命在10年左右;鋼管在煤炭、礦山井下的大巷中服務(wù)年限為壓風(fēng)10年左右;水路7~8年,抽放5年;充填3年。
密度大:給搬運(yùn)與安裝帶來困難。
不安全:撞擊有火花是產(chǎn)生礦井瓦斯爆炸的主要原因之一。
需要防腐處理:煤炭、礦山要經(jīng)常對井下管材進(jìn)行防腐處理,但只能對管材外表進(jìn)行防腐處理,而不能對管材內(nèi)進(jìn)行防腐處理,管材內(nèi)結(jié)垢和腐蝕嚴(yán)重。
污染:在輸送液態(tài)流通體時污染流通體。
堵塞:在輸送氣體時,由于氧化脫層,易堵塞終端設(shè)備。
導(dǎo)熱系數(shù)高,易結(jié)露;安裝復(fù)雜,浪費(fèi)能源和資源。
主要原材料:
礦井下用PE塑料管材執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是MT558.1-2005《煤礦井下用塑料管材第1部分:聚乙烯管材》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制造管材的原材料必須是PE100。
(1)PE100的概念
上表中的MRS的意義是PE材料在使用條件下,50年后材質(zhì)的最小要求靜液壓強(qiáng)度。
塑料材料與鋼材的最大區(qū)別是鋼材的靜液壓強(qiáng)度(也可理解為抗拉強(qiáng)度)隨時間的增長而變化很小,而塑料的靜液壓強(qiáng)度則隨時間的增長而有較大的變化,會逐漸降低,這就是通常所說的老化現(xiàn)象。
由于管材要求的使用壽命很長,一般規(guī)定為50年,因此在設(shè)計(jì)管材的壁厚時,我們不能用塑料材料的現(xiàn)有強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算,而必須采用其50年后的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。那么PE等材料50年后的最小要求強(qiáng)度(MRS)是如何得出來的呢?這是通過10000小時試驗(yàn)來得到的。首先將試驗(yàn)的PE材料制成管材,取若干試樣,置于恒溫的液壓試驗(yàn)裝置中,每隔一定時間,取出一定數(shù)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出一條強(qiáng)度對應(yīng)于時間的曲線。然后將曲線外推,至50年后強(qiáng)度。這種試驗(yàn)方法有97.5%的可信度,因此也叫“50年預(yù)測置信下限”。
PE原料目前有數(shù)百種型號,用于制造不同的產(chǎn)品,有的是做膜的,有的是做包裝材料的,這些PE材料的制品,在外觀上與PE100是無差別的,甚至強(qiáng)度也不低,但它們的壽命是不一樣的,就是隨著時間的推移,材料速度的下降速度是不一樣的。有的十幾年,有的幾年強(qiáng)度就很小了,會軟化掉,生活中我們用的塑料盆,有的幾年就脆化破裂了。其壽命主要決定于分子結(jié)構(gòu)和PE原料中添加的抗氧劑,抗光老化劑等。
另外不是每個廠家都能生產(chǎn)PE100原料的。PE100生產(chǎn)許可證是由國家質(zhì)檢總局對生產(chǎn)廠家的材料做時間長達(dá)一年的試驗(yàn),合格后方能發(fā)證。
如果管材生產(chǎn)所用原料不是PE100,而標(biāo)準(zhǔn)卻按PE100管材壁厚去做,這種管材的壽命會很短的。
(2)PE的韌性與阻燃性的關(guān)系
普通PE的韌性是很好的,優(yōu)于PVC管材。但大家得出的這一概念是基于普通PE管材而言。
對于礦用管道來源,要阻燃和抗靜電。
對于抗靜電來說,PE絕緣性都很好,表面電阻率可達(dá)1012-15Ω,需要抗靜電劑來降低表面電阻至1*10^6Ω。PE是易燃材料,需添加大量的阻燃劑方可達(dá)到MT-181的阻燃標(biāo)準(zhǔn),其抗沖性能會下降。因此目前一些礦用PE管材達(dá)不到阻燃標(biāo)準(zhǔn),就是這個原因,不用或少用阻燃劑,降低了制造成本,還避免了管材過脆現(xiàn)象。
價格問題
PE原材料的制造,在世界上目前只有一條渠道,就是利用石油產(chǎn)口中的輕質(zhì)油例如石腦油進(jìn)行裂解,產(chǎn)生乙烯,再將乙烯聚合,產(chǎn)生不同牌子,不同規(guī)格的聚乙烯。因此,其價格與國際原油價格密切相關(guān)。
制造煤礦井下用PE管材,需添加抗靜電母料和阻燃母料,所謂母料,就是在PE原料中添加一定量抗靜電劑或阻燃劑,或二者都有,混合后重新造粒,就叫母料,目前能生產(chǎn)母料的管材廠極少,因?yàn)槟噶仙a(chǎn)的技術(shù)性很強(qiáng),很多都是專利或?qū)S屑夹g(shù),一般都是管材廠從母料廠家或經(jīng)銷商處購買。母料的價格一般是PE價再加5000元左右,例如PE14500元/斤,母料則約為19500元/斤,母料的添加料視母料中有效成份,多少和性能有關(guān),一般為30-45份左右?,F(xiàn)在假設(shè)PE100原料價為15000元/斤,母粒為20000元/斤,添加母粒份數(shù)為30份,那么1000公斤PE中,添加300公斤母料,價格總和為15000+20000×30%=21000元。總重量為1300kg,折合每噸16153元,再加上每噸加工費(fèi)2000元(電費(fèi))每噸管材的成本就為18153元/噸。還未算生產(chǎn)廠的人員工資,設(shè)備折舊,營銷費(fèi)用等成本。
現(xiàn)在有些PE礦用管材的銷售價很低,低于上述原材料加電費(fèi)的價格,唯一的可能就是使用價格低的非PE100原料。
礦用聚乙烯管材、管件的熱熔連接通過專用工具(熱容器、電容器)有數(shù)秒或數(shù)十秒內(nèi)即可完成。煤礦用聚乙烯管道的這種獨(dú)特的熱熔連接方式較溶劑粘結(jié)、彈性密封承插及其他機(jī)械連接方式成本低、速度快、操作簡單、安全可靠,特別適用于直埋敷的安裝場合,無需考慮在長期使用過程中連接是否會發(fā)生滲漏。
管道連接使用熱熔工具時,應(yīng)遵守電器工具安全操作規(guī)程,注意防潮和臟物污染且避免燙傷。
操作現(xiàn)場不得有明火,嚴(yán)禁對煤礦用聚乙烯管材進(jìn)行明火烘彎。煤礦用聚乙烯管道不得作為拉攀、吊架等使用。詳見煤礦用聚乙烯管道工程安裝技術(shù)規(guī)程。
管材連接安裝
1 、連接安裝
1.1 管材法蘭連接
a) 用防靜電、阻燃 PE 料制作法蘭根,法蘭根與管體直接對焊在一起,法蘭根配活套金屬法 蘭。
b) 對管材直接進(jìn)行翻邊擴(kuò)口形成法蘭根,然后配上活套金屬法蘭。
1.2 管子與管子的連接
同普通管道的連接方式相同,法蘭與法蘭對接穿上螺栓即可,自己密封無需加設(shè)密封墊。
2 、基本原則
2.1 如果不進(jìn)行填埋安裝,一定要對管道予以固定(支墩、托架、吊架等) ,確保管道不會 在壓力作用或水錘(氣錘)作用下產(chǎn)生軸向竄動,以防止管路變形或是從法蘭連接處拉壞。 因 PE 管材的剛度低于鋼管,固定時還要防止管道在壓力作用下發(fā)生擺動和撓曲。垂直安裝 時, 兩固定點(diǎn)之間的間距應(yīng)不大于 2m 。 橫向安裝時, 兩固定點(diǎn)之間的間距要求為: 對 Φ 110 ~ Φ 160 的管道,應(yīng)≤ 1100mm ;對 Φ 160 ~ Φ 225 的管道,應(yīng)≤ 1500mm 。
2.2 管件安裝原則
管件彎頭、 三通、異徑處是流體發(fā)生變化較大的地方,會產(chǎn)生波動和沖擊力,使管件處發(fā)生震動, 這些地方同時會承受流體壓力所產(chǎn)生的推力, 一定要采用支推墩支架托架等予以固定。
2.3.1 用水泥或磚支墩等固定,將管道或管件砌在墩中,類似閥門固定。
2.3.2 采用支架托架吊架固定,在管道或管件上設(shè)置 U 型卡及其它類型管卡。為防止管卡 滑動, 管材與管卡間要放置橡膠墊, 然后用螺絲將管卡上緊, 以防止滑動。 然后將管卡通過 螺栓等與支墩、托架、吊繩等連接固定。
3 、參考資料
3.1 煤礦井下用管的施工,可參照排水施工規(guī)范( GJBT.381 ) 。
3.2 關(guān)于支墩、托架和支架等強(qiáng)度的計(jì)算應(yīng)參照給水管道方法施工規(guī)范。
3.3 無法打支墩時,用支架代替。
3.4 有閥門的必須固定閥門體。
管道維修
1 、一般規(guī)定
1.1 管道在施工驗(yàn)收及運(yùn)行中發(fā)生管體漏水、破裂和接頭滲漏等情況,應(yīng)根據(jù)管道損壞程 度、部位及破壞原因確定修補(bǔ)方法。
1.2 管道在施工驗(yàn)收中進(jìn)行維修時,宜采用停工修補(bǔ);管道在運(yùn)行中1.3 停工維修中的更換損壞的管材及管件按照施工敷設(shè)要求執(zhí)行。
1.4 因外部原因造成的管道破壞,在管道修復(fù)后還應(yīng)采用相應(yīng)措施消除各種外部原因。
2 、停工維修
2.1 管道管體破壞時應(yīng)切除全部損壞的管段,接入相同長度的管體連接。
2.2 管道彎頭、 三通等管件損壞時應(yīng)直接更換相同規(guī)格型號的管件, 連接處采用活套法蘭。
3 、不停工維修
管身小孔, 環(huán)向、縱向裂縫可采用二合膠墊密封式管鞍(兩個半圓的拼裝式管箍) 用螺栓擰 緊密封。管鞍(管箍)一般用鋼材制作,長度應(yīng)比破口長度長 30cm 。
六、 管材運(yùn)輸及貯存
1 、管子和管件在運(yùn)輸、裝卸和搬運(yùn)時應(yīng)輕拿輕放、排列整齊,避免油污。不得受到劇烈撞 擊、尖銳物品碰撞,不得拋、摔、滾、拖。
2 、管子和管件均應(yīng)放在溫度不超過 40 ℃有良好通風(fēng)的庫房或大棚內(nèi), 不得露天存放和在陽 光下曝曬,距熱源不得小于 1m 。
3 、管子應(yīng)水平堆放在平整的地面上,支墊物寬度不得小于 75mm 。堆放高度,小管徑不超 過 1.5m ,大管徑不超過 3 層。
4 、管件不得疊置過高,凡能立放的管件,均應(yīng)逐層碼放整齊,不能立放的亦應(yīng)順向,堆放 高度不宜過高,方便取用即可。
5 、不同直徑、不同壁厚的管子要分類堆放。
6 、在存放運(yùn)輸和使用時必須遠(yuǎn)離火源,存放處應(yīng)陰涼干燥、安全可靠、嚴(yán)禁明火。
7 、管材從生產(chǎn)到使用之間的存放期超過兩年時,使用時要對管材的物理力學(xué)性能重新進(jìn)行 檢測,合格后再使用。
七、管道安裝服務(wù)
1 、可根據(jù)用戶施工圖紙,公司為用戶設(shè)計(jì)和制造專用管道連接件;不能提供施工圖紙的, 公司可應(yīng)用戶要求可派人去現(xiàn)場測量,為用戶設(shè)計(jì)和制造專用管道連接件。
2 、公司可根據(jù)用戶要求派人去用戶施工現(xiàn)場指導(dǎo)施工和現(xiàn)場制作某些特殊管道連接件。
3 、為節(jié)約費(fèi)用或時間,用戶可采用鑄鐵或鋼制管件,通過法蘭與管道連接。
管道執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)MT558.1-2005煤礦用聚乙烯管材
所需配套檢測設(shè)備:
4.5扁平 電子萬能試驗(yàn)機(jī)
4.6液壓試驗(yàn) 管材靜液壓試驗(yàn)機(jī)
4.7拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率 電子萬能試驗(yàn)機(jī)
4.8落錘沖擊 落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)
4.9表面電阻 電阻計(jì)
4.10酒精噴燈燃燒 酒精噴燈裝置