1.技术概述:
增强超高分子量连续复合管,是由多种非金属材料组成的复合管道,管道结构一般由内衬传输层、增强层、外保护层组成。其内衬传输层为超高分子材料、外护层通常为PE高分子材料,内外层具有良好的防腐蚀性能、柔韧性、抗冲击性能;增强层通常采用高强度的非金属纤维交叉编织缠绕而成, 因此超高连续复合管同时具备耐高压、防腐耐磨、抗结垢结蜡、抗液体溶胀、抗冲击、柔韧性好、施工方便快捷等优点。广泛应用于油气田集输管道、高压注醇管道、注水管道、污水输送管道、页岩气集中供水管道、压裂返排液回收利用管道、煤层气输送、盐卤输送、化工管道、温泉水输送等。
2.性能及特点
3.产品特色
内衬层选用超高分子材料( UHMWPE)代替传统柔性复合管的聚乙烯材料,其分子量一般在150万以上,比HDPE高2个数量级,综合性能更加优越,特别是在耐磨损、耐低温、耐腐蚀、耐油气溶胀、抗结垢结蜡、抗冲击性能等方面居于各种塑料之首。
3.1.极高的耐磨性能
极高的耐磨损性能是超高分子材料最引人注目的一个特性,其耐磨性是PE的2.3倍,是碳钢的4-7倍,非常适用于泥沙含量较高的介质输送,如油田稠油管线、污水输送管线等。
项目 |
超高分子量聚乙烯UHMWPE |
普通高密度聚乙烯 HDPE |
密度(g/cm3) |
0.935 |
0.945 |
平均分子量 |
250万-400万 |
30万-70万 |
重均分子量 |
2x106 |
5x105 |
熔点(℃) |
130-136 |
129-130 |
洛氏硬度 |
R38 |
R35 |
负荷下变形(%) 50℃,14x106MPa,6h |
6 |
9 |
热变形温度(℃)4.6x105Pa |
79-83 |
63-71 |
维卡软化点(℃) |
133 |
122 |
冲击强度(x103J/m2)缺口23℃ -40℃ |
81.6 100 |
27.2 5.4 |
环境应力开裂(h) |
>4000 |
2000 |
3.2.抗结垢结蜡性能突出
超高分子量聚乙烯管内外表面十分光滑,具有极好的不黏着性和自润滑性,摩擦系数小,在自润滑状态下摩擦系数为0.10~0.22,在水/油润滑状态下的摩擦系数为0.05~0.10,结垢物质很难沉积附着。即使长期缓慢积累形成垢层,也不牢固,容易去除 ,非常适用于矿化度较高、含蜡量高的稠油输送、污水输送、注水管线。
3.3.抗冲击性能优异
超高分子量聚乙烯的冲击强度是现有塑料中最高的,即使在-70℃时仍有相当高的冲击强度。管材抗冲击强度通常达120KJ/m2以上,是高密度聚乙烯的10倍,现场施工工况和施工方式的适用性更广。
3.4.油气介质相容性好
超高分子量聚乙烯是一种饱和分子团结构,故其化学稳定性极高, 其吸水率在工程塑料中是最小的 ,因此具有更好的耐油、气、水介质相容性能,良好的耐油气溶胀性能,能够保证集输管线的长期安全运行。
3.5.耐腐蚀性优异
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%的浓盐酸中应用,在浓度小于75%的硫酸、浓度小于20%的硝酸中性能相当稳定。
3.6.耐老化、寿命长
超高分子量聚乙烯管材老化速度和脆化速度非常缓慢,抗老化性能优于高密度聚乙烯约1/4左右,埋地使用50年,其机械性能仅降20%。
3.7.良好的耐环境应力开裂性能
超高分子量聚乙烯管耐环境应力开裂性最优,抗环境应力开裂>4000h;弹性模量是高密度聚乙烯(PE100)的1.5倍以上;抗疲劳强度>50万次。