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行业时讯news 位置:科力新材料 >> 行业时讯 >> 钢衬超高分子量聚乙烯管道

uhmwpe与钢制等常用管材性能比较

时间:2015年01月05日 信息来源:本站原创 点击:

超高分子量聚乙烯几乎集中了各种塑料的优势,具有普通聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、abs、玻璃钢等塑料产品无可比拟的耐压、耐冲击、耐开裂、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐疲劳、不吸水、吸收冲击能、无毒卫生等卓越品质。 
与市场上其他管道相比,超高分子量聚乙烯管道的承压能力、抗冲击性、耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性、耐低温性和自润滑性都成倍地提高,而工程造价却大幅度降低。该系列产品正以其超凡卓越的使用性能和安全可靠性,无可比拟的性价比,在各行各业,特别是煤矿、矿山、供水、供气、电力、化工等工业领域崭露头角,逐步替代金属管道和其他塑料管道,开创了国内外管道生产和新材料应用的新篇章。 
超高分子量聚乙烯管与钢制等常用管材性能简单比较: 
项   目 单位 uhmw-pe qt-450 pe100 玻璃  钢管 pvc 钢管 
密  度 g/cm3 0.945 7.8 0.95 >2 1.4 7.8 
抗拉屈服强度 mpa >26 300 22 200 
抗拉断裂强度 mpa 35~50 450 25 30 300 
使用温度 ℃ <85 <75 <75 
线膨胀系数 10-4/℃ 1.5 1.2 
断裂伸长率 % >400 <10 >350 <10 <100 <10 
冲击强度 kj/m2 110 27 <10 <10 
低温冲击强度(-40℃) kj/m2 150 <10 极差 <1 
抗环境应力 开裂 h >4000 >2000 极差 很差 
耐疲劳性 万次 >40 3 极差 差 
承压能力 mpa 4.0 1.0 1.0 0.6 
洛氏硬度 40 40 >200 85 
摩擦系数 0.07~0.09 >0.85 0.4 0.4 0.4~0.6 >0.85 
磨耗率 20 100 100 >200 >210 100 
结垢 不易结垢 良 良 结垢 结垢 结垢 
抗腐蚀 优 良 良 优 优 很差 

超高分子量聚乙烯管性能: 
• 最佳的抗冲击强度: 
• 该管道的抗冲击强度是pe100管的5倍,吸收冲击能的本领比钢管还要强。低温条件下pe100和钢管都会变脆,而超高管的抗冲击强度不降反升,在-40℃达到最高值。 
• 超高与其他材料的抗冲击强度数据对比: 


• 超凡的耐磨性: 
• uhmw-pe耐磨性是钢管的4~7倍,是pe100管的3~4倍。在泥浆输送领域,同钢管相比,uhmw-pe管道具有更好的耐磨性,这意味着uhmw-pe管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。 
• 
• 杰出的耐腐蚀性和耐温性: 
• uhmw-pe是一种饱和分子团结构,化学稳定性极高。故其在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机溶剂的侵蚀,耐酸性优于普通聚乙烯管10倍以上,耐温性高于普通聚乙烯管10 °c以上,特别适合化工、石油等行业使用,其工作温度范围为 - 60°~ 80°c。 


• 卓越的耐疲劳性、耐老化性: 
• uhmw-pe耐疲劳性能非常突出,是pe100管的20倍。 
• 自润滑性与不结垢性: 
• uhmw-pe表面摩擦系数非常小,几乎和冰一样,而且因为其具有高耐磨性(是钢的4~7倍),表面光滑度可以长期保持不变。 
• 
• 优良的刚度和柔韧性 : 
• 管材径向刚度高,管材圆度不易形变,能抵御一定的外来压力。管材纵向保持了良好的柔韧性,可自然弯曲,不但便于铺设,又能抵御地层不均匀沉降对管体的损害,还能防止接头因应力集中而开裂。 
• 连接可靠: 
• uhmw-pe管道系统之间采用电热熔方式连接,法兰连接等方式。 
• 耐老化,使用寿命长: 
• 含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的uhmw-pe管道能够在室外露天存放或使用50年,不会因遭受紫外线辐射而损害。 
• 与无缝钢管相比,uhmw-pe管成本可降低30%,工作寿命则可达50年(无缝钢管一般为20年),而且维护费用低。 
• 计算依据: 
• 钢管每米的理论重量: 
• w = aps(d一s)/1000 
• w 钢 管理论重量,单位为千克每米(kg/m); 
• a- 3 . 14 1 6; 
• p 钢 的密度,单位为千克每立方分米(kg/dm'') 
• s- 钢 管的公称壁厚,单位为毫米(mm); 
• d- 钢 管的公称外径,单位为毫米(mm). 
• 
• 钢管液压试验: 
• 试验压力计算,钢管最大试验压力不超过20 mpa 
• p二2sr/d 
• 式 中 : 
• p— 试 验压力,单位为兆帕(mpa); 
• s- 钢 管的公称壁厚,单位为毫米(mm); 
• d- 钢 管的公称外径,单位为毫米(mm); 
• r— 允 许应力,取抗拉强度(200mpa) 40%,单位为兆帕(mpa) 
• 可挠性好: 
• uhmw-pe管道的柔性使得它容易弯曲,弯曲的曲率半径为管材直径的20~25倍,工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物,在许多场合,管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。 
• 水流阻力小: 
• uhmw-pe管道具有光滑的内表面,其曼宁系数为0.009。光滑的表现和非粘附特性保证uhmw-pe管道具有较传统管材更高的输送能力,同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。 
• 供排水管道水力计算基本公式: 
单位长度水头损失,按下列公式计算: 
当v<1.2m/s       i=0.009×v2/dj1.3×(1+0.867/v)0.3 
式中: 
i—uhmw-pe管道单位长度水头损失(kpa/m); 
v—uhmw-pe管道内的平均水流速度(m/s); 
• dj-uhmw-pe管道计算内径。 
• uhmw-pe输气管道计算使用公式: 
• (p1—p2)∕l=1.4×109 [k/d+192.2×dv∕qi0.25 ×q2∕d5×e×t×t2 
• 式中: 
• p1—uhmw-pe管道起点压力(绝压kpa); 
• p2—uhmw-pe管道终点压力(绝压kpa) 
• l—管道计算长度(km) 
• k—uhmw-pe管道内表面的当量绝对粗造度,取0.009mm 
• v—计算流速(m3/s) 
• d—uhmw-pe管道内径(mm) 
• q—uhmw-pe管道计算流量(m3/h) 
• e—uhmw-pe密度0.965(kg/m3) 
• t—温度(t = 环境温度 + 绝对温度 = 20℃+273 = 293k) 
• to—273k 
• 同样管径,同样长度,同样压力降的情况下,uhmw-pe管道的输气能力可以比钢管高出25%以上。 
• 搬运方便: 
• uhmw-pe管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻,它容易搬运和安装,更低的人力和设备需求,意味着工程的安装费用的大大降低。 
• 多种全新的施工方式: 
• uhmw-pe管道具有多种施工技术,除了可以采用传统的开挖方式进行施工外,还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工,这对于一些不允许开挖的场所,是唯一的选择,因此uhmw-pe管道应用领域更为广泛。 
• uhmw-pe管有独特的柔韧性,其断裂伸长率可达到或超过500%,弯曲半径可以小到管直径的20~25倍,还有优良的耐刮伤性,因此铺设时很容易移动,弯曲和穿插。对于管道基础的适应能力强。 
• 一方面铺设时对于管基的要求较低可以节约费用;另外一方面铺设后管发生不均匀沉降和错位时也不容易损坏。所以塑料管最适宜于有地震危险的地区,世界各地的实践证明,uhmw-pe管是耐地震性最好的管道。 
• uhmw-pe管铺设要求不高,可明显减少管沟的挖掘量,加快铺设工程的速度。在铺设塑料管时,可现在地面上将塑料管连接好,然后用挖土机挖出一条窄沟,同时完成把管铺入和覆盖土层的工作。 
• 
• 采用定向钻孔技术铺设uhmw-pe管道。在需要管道穿过道路、河流等场合,可以用专门的钻孔设备在地下按管道设计位置钻出孔,可以通过控制钻头的方向躲开地下的障碍物,之后把柔韧的、已连接好的uhmw-pe管拖入孔内,在地面不被破坏的情况下完成施工,特别适合在城市中铺设管道。 
•   
• uhmw-pe和钢制管简单的数据比较: 
材质 规格 承压 
(mpa) 壁厚 
(mm) 米重 
(kg/m) 备注 
uhmw-pe dn400 1.6 29.4 32.33 -- 
qt-450 dn450 1.6 8 87.16 防腐处理 
1cr18niti dn450 1.6 5 54.84 防腐处理