发电厂、化工厂化学水、灰浆水和循环水系统用超高管案例

         发电厂、化工厂化学水、灰浆水和循环水传输系统是企业的命脉，管线庞杂，投资巨大，工况恶劣，常年高负荷运转，对安全性、可靠性和使用寿命要求很高。
         国内企业多年来一直沿用钢管作为该系统的输送管材。从各企业了解的情况来看，钢管传输存在以下弊端：
一、 不耐腐蚀
在使用过程中，钢管里外层除了氧化锈蚀外，还遇到更为严重的化学腐蚀和电化学腐蚀；严重的，几年时间就开始穿孔泄漏，例如青岛电厂的排渣管道，由于水是闭路循环，酸性逐步增加，管道焊缝2年便开始穿孔。潍坊电厂排灰管和循环水管使用4年到处跑冒，防不胜防。使用条件好的，也只有10年左右的寿命，致使电力系统每年都要花费巨资用在管道维护和更新上。
    海水循环系统更是如此，即使用价格昂贵的10CrMoAl也好，还是用不锈钢也好，都无济于事。
二、 耐磨性差
灰水管道、排渣管道以及海水循环管道中都存在磨损。钢管虽然质地坚硬，但和灰渣、砂砾硬碰硬地抗衡，结果是两败俱伤。这也是钢管使用寿命有限的主要原因之一。许多工厂二年、三年管道就要翻个身再用二年，或者采取补底的办法。
三、 易结垢、不易除垢
钢管是强极性材料，加之表面锈蚀粗糙，灰水通过电化学作用，极易在管壁上结垢，快则半年，慢则二年就需要清洗。由于钢不耐酸，清洗要加缓蚀剂，慢慢地洗，耗资费时，成为几乎所有电厂为之头痛的老大难问题。
   *近几年引进的机械清垢法，实际问题也颇多。一是要价太高，清一段6公里长的管子，要价竟达100万元左右；二是管道焊缝多有焊瘤，经常挡住清垢器；挡住就要剖开管子再焊上，忙的一家人苦不堪言,三是清不彻底，令人大失所望。
四、 流动阻力大
潍坊电厂排灰管27公里长，刚使用时压力只有20公斤/cm 左右，用了几年之后，前6公里结垢，压力上升到50公斤/cm。令人意外的是，酸洗清垢后，压力仍然在40公斤，居高不下。为什么？原来钢管内壁几年使用后锈蚀，鼓泡，沉渣附着，内壁已变得非常粗糙和狭小，其流动系数“C”已从新钢管的130下降到95以下，浆体流动摩擦阻力显著增大，成为压力居高不下的主要原因。输送系统长期处在高压临界状态，对泵机、管道和降低功耗、安全运行都是极为不利的。
      很显然，*好有一种新型管材，它既耐腐蚀，又抗磨损，又不宜结垢，又能长期保持光滑的内表面。
不仅如此，作为电厂、化工厂工业用管道，这种管材还必须具备以下三个基本条件：
一、安全可靠性，能承受低温、外力冲击、刻划、地壳变形和流体冲击波动等环境因素的影响，比钢管还要抗开裂。
二、适用性、操作性
       诸如，易存放、易搬运、易焊接，能顺地形取向，无需防腐、防冻、防蛀等。
三、*适中的价格和*长使用寿命的完美结合，直说就是能否以同钢管工程造价相接近的价格，获得高于钢管几倍、乃至10倍的使用寿命。
       工厂要求的就是这样严格、这样尽善尽美。许多新型管材虽然具备某些优良的性能，但却不能满足上述全部条件而令人遗憾。
        我们已知的各种塑料管道每每在工厂残遭败绩，主要原因就是作为通用管道还可以，但加上“工业”二字就大失水准。或者不抗冲击，或者不耐磨，或者不耐低温，或者不抗老化，其中有一条不合格，就谈不上“安全性和可靠性”。已经进入电力、化工市场的衬塑管、衬胶管和衬瓷管虽各有所长，但根据企业同仁的反映，又各有致命的弱点：
        衬塑管和衬胶管的缺陷是价格偏高、外壁不耐腐蚀，内衬不耐磨，易老化。不能焊接而只能用法兰盘连接，对于长距离埋地管，特别是中、高压管道是个严重的障碍。衬瓷管的缺陷是价格过高，外壁不耐腐蚀，焊缝内壁本来就不密封防腐，焊接时接口处陶瓷崩落，更造成管道整体使用寿命大打折扣。作为埋地用液体、浆体输送管道腐蚀问题仍较为突出。西方国家80年代投放市场的超高分子量聚乙烯管道是一种新型工程塑料传输系统。它所独有的近乎完美的综合性能“为工程设计人员提供了一种*安全、*可靠和*经济的解决办法”，被称之为“具有非凡的工程强度”和“*佳解决方案”。
        在二十多个领域里超高管道获得40多种用途，其中电力、化工行业可用于高纯水处理、化学水输送、粉煤灰输送、冷却水输送、饮用水输送、海水循环、废水处理。
超高分子量聚乙烯管材的主要特性有：
1、 超高管的抗冲击性。 抗环境应力、开裂能力、抗刻划能力居各类塑料之首，其中抗冲击强度常温下是PE100的10倍以上，-30℃时是PE100的16倍以上；抗开裂能力是PE100的2倍左右，而且环境温度越低，抗冲击能力越强。它的这种超凡的柔韧性，使得它无需复合钢管，便可以抵御各种外力冲击、地壳变形，而且比钢管更安全、更可靠。
2、 超高管的耐磨性是钢的4～7倍，聚乙烯、聚丙烯的10倍，是PE的2.3倍输送粉煤灰一类小颗粒浆体效果更佳。
3、超高管是一种饱和分子团结构，化学性能非常稳定，能耐各种腐蚀性介质和有机溶剂的侵蚀，比聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS等塑料更耐腐蚀。
4、超高管具有不粘着性，它的化学和物理极性低于普通塑料，例如聚乙烯极性为9，超高只有1。比金属材料当然更低，所以普通粘接剂对超高不起作用。同样，结垢物质也难以附着。只要浆体流速达到2.3～4.6米/秒，结垢就难以形成。即使长期缓慢积累形成垢层，也不牢固，容易清除。而且酸洗无需加缓蚀剂，酸洗后表面光滑如初，管壁不受侵害。
5、超高管的理论使用寿命可达几百年，超高的老化速度和脆化速度非常缓慢，埋地使用50年，其机械性能仅降20％左右，超高管材防老化性能优于PE100，根据附页8“工程塑料”，附页9“聚乙烯管道抗老性能高出PE100管材1/4左右，抗紫外线性能与PE100相同，都按国家规定添加2.5%碳黑。抗疲劳强度请参考“五三所检测报告”，五三所“检测报告”抗疲劳强度高于PE100约16倍以上。
6、超高管的摩擦系数仅为新钢管的1/6，普通聚乙烯的1/5橡胶的1/20，聚丙烯的1/2。超高管道的流动系数“C”为160。而新钢管只有130，旧钢管则下降到95，对于灰浆输送这种恶劣工况，钢管的“C”指数只有60～80。而且超高的耐磨性和不粘性、耐腐蚀性又可使管壁始终保持光滑畅通，流通能力一般高出钢管50％以上，使传输系统长期保持低压畅通状态。
7、超高管的抗拉屈服强度和抗拉断裂强度较高，热变形温度高出普通塑料十几度，而冷脆温度几乎没有下限，加之100％的延伸率，所以可在较大温度范围内，承受较大的管子应力，吸收冲击载荷和关停出现的水压波动。
8、超高管的焊接工艺简便、直观、效率高，焊缝强度超过管材本体，为长距离管道，特别是中、高压管道的安装提供了方便和保证。超高管无需防腐，管道质轻柔软，便于搬运铺放，允许根据地形变化改变走向。
超高管的安装费用一般仅为钢管和钢塑复合管的五分之一左右。
9、超高管的价格较为适中。中等直径，中、低压管道的工程总造价甚至比无缝钢管还低，更低于复合管和合金管道，而使用寿命却高于钢管6倍以上、复合管4倍以上，经济效益十分显著。
通过分析比较，我们可以看出，超高分子量聚乙烯管道的确是一种更为适合企业使用的工业用传输系统，各项性能指标都很理想，优势明显，安全可靠，经济实用。