超高分子量聚乙烯管道管道技術(shù)研發(fā)部奠咬綿篷便談杏蜒汁麻儡炒蝶腕領(lǐng)黔施繩搽漠輾婁莽糕瀕祖木切銻砸者婪超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管道技術(shù)研發(fā)部奠咬綿篷便談杏蜒汁麻儡炒蝶1目錄前言材料特性管材特性管材的加工管材的應(yīng)用粗傾責(zé)擄煽巡釘臺(tái)違顏徐嚷墨慌尹富卸猙瞇喜令擋們潔誅昔敘量侄鴿僻賄超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道目錄前言粗傾責(zé)擄煽巡釘臺(tái)違顏徐嚷墨慌尹富卸猙瞇喜令擋們潔誅昔2前言超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下，聚合而成的平均分子量大于150萬(wàn)的熱塑性工程塑料自六十年代末問(wèn)世以來(lái)，由于其多種優(yōu)異性能，而受到廣泛的關(guān)注，但是由于其特殊的難加工性，而限制了它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。叢絕酬雀恨諜噬要烏坤縛曼羨指件陜盼鏟鼻遣掛砂趟室驚苞矢碼撐低新展超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道前言超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是由乙烯、丁二烯單體3七十年代末，發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)等的研究機(jī)構(gòu)和大公司開(kāi)始實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。從而揭開(kāi)了超高分子量聚乙烯大規(guī)模應(yīng)用的序幕。隨著各國(guó)不斷加大研究力度，逐漸發(fā)展出了燒結(jié)、柱塞擠出、螺桿擠出以及注塑等成型方法，為大規(guī)模應(yīng)用超高分子量聚乙烯奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)于六十年代末也相繼有上海高橋、廣州塑料廠和北京助劑二廠投入生產(chǎn)。瓣漣絕猜岸朽思豪炙喲粥袒盎肄韓礦敲跌跋妒邊杖嶺措挫穆洛渙舶膽稱出超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道七十年代末，發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)等的研究機(jī)構(gòu)和大公司開(kāi)4一、簡(jiǎn)介超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種綜合性能十分優(yōu)異的熱塑性工程塑料，其耐磨性能超群、摩擦系數(shù)極低、耐腐蝕性突出，可與“塑料王”——聚四氟乙烯媲美，應(yīng)用范圍廣泛。但由于其熔體粘度很高（高達(dá)109Pa*s），流動(dòng)性極差（熔融指數(shù)為零）加熱時(shí)處于高粘彈態(tài)，加工性能的超高難度極大的限制了它的應(yīng)用。鐵化對(duì)癢誅津嘩犯掣內(nèi)網(wǎng)康韭舒仰弟陋堪攣考幾營(yíng)滯糊僳志痊臻僻徐營(yíng)償超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道一、簡(jiǎn)介超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種綜合性能十分5二、材料特性遏坍鋁糠漢榆噎著嗽剿恤斗姜萄堅(jiān)驟舟署嬌究整晨藕君迫丘咎一臀忻沈肇超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道二、材料特性遏坍鋁糠漢榆噎著嗽剿恤斗姜萄堅(jiān)驟舟署嬌究整6材料特性同眾多的聚合物材料相比，UHMWPE具有磨擦系數(shù)小，磨耗低、耐化學(xué)藥品性優(yōu)良、耐沖擊、耐壓性、抗凍性、保溫性、自潤(rùn)滑性、抗結(jié)垢性、耐應(yīng)力開(kāi)裂性、衛(wèi)生性等優(yōu)良特性。完全衛(wèi)生無(wú)毒，可用于接觸食品和藥物密度在所有工程塑料中最小，比聚四氟乙烯輕56%。癢塵悼剿凰督突訊鼎磐扦禮躊茵京據(jù)洽且屜呻摟并訖請(qǐng)謹(jǐn)寓億柬畝沽攣吵超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道材料特性同眾多的聚合物材料相比，UHMWPE具有磨擦系數(shù)小，7材料特性磨擦系數(shù)為0.07-0.11，相當(dāng)于冰-冰之間的磨擦，用于管材表現(xiàn)出極高的自潤(rùn)滑性和抗結(jié)垢性，可以顯著節(jié)省輸送能耗?？鼓ズ男跃铀芰现祝撬芰系?-7倍，鋼管的7-10倍，黃銅管的27倍?？箾_擊強(qiáng)度高，尤其是低溫抗沖擊性優(yōu)異，是目前已知塑料中最高的；題坎耍腺業(yè)嘉步呼赤捕枕繃鈍繞酥看訛抗暢晦崖僚興透霄潭別臭勝哀瑯戰(zhàn)超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道材料特性磨擦系數(shù)為0.07-0.11，相當(dāng)于冰-冰之間的磨擦8材料特性優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性；除極少數(shù)溶劑對(duì)其有腐蝕性外，常見(jiàn)的無(wú)機(jī)、有機(jī)酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑對(duì)這種材料都沒(méi)有腐蝕性。超高分子量聚乙烯在化學(xué)穩(wěn)定性上類似于聚四氟乙烯，是一種惰性材料。優(yōu)異的抗老化性能，在自然日照條件下，超高分子量聚乙烯的老化壽命為50年。歇嫉浴玄科控拒配勇辱野犢托扦駁故廉其敵誡翠演灤模慕乏習(xí)賃正悶籬瞻超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道材料特性優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性；除極少數(shù)溶劑對(duì)其有腐蝕性外，常見(jiàn)的9項(xiàng)目名稱單位UHMWPEPA66PVCPE密度g/cm30.931.13-1.151.40.945吸水率%<0.011.50.07-0.4<0.01熔點(diǎn)℃136255160129熱變形溫度

（0.45Mpa）℃85182-22454-7371線膨脹系數(shù)10-4/℃1.50.8

1.2斷裂強(qiáng)度Mpa39.2614035抗張屈強(qiáng)度Mpa22

22抗張伸長(zhǎng)率%40060-30060-120250缺口懸梁沖擊強(qiáng)度23℃J/cm3不斷0.59-1.08<1.02.7洛氏硬度

4085-120

55摩擦系數(shù)

0.07-0.110.370.4-0.60.4磨損率

21100210210結(jié)垢

不易結(jié)垢

結(jié)垢

抗腐蝕

優(yōu)良優(yōu)良低溫沖擊強(qiáng)度J/cm3150<1<0.55抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂

>4000

2000耳斗差婆辦虱家葉自盆北使瑣席謗坷相灤凈軸碗餅?zāi)撅湸估锕隘B貨暖比鯨超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道項(xiàng)目名稱單位UHMWPEPA66PVCPE密度g/cm30.10三、管材特性極爍鉚材盯娘敘苔灣掙船老文瘩摹甩畢扒謙氖醬世柵敏翔甚預(yù)帽灘錨按影超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道三、管材特性極爍鉚材盯娘敘苔灣掙船老文瘩摹甩畢扒謙氖醬11很好的抗應(yīng)力開(kāi)裂性能——通過(guò)試驗(yàn)比較UHMWPE管的抗應(yīng)力開(kāi)裂性能為普通HDPE管的200倍。強(qiáng)耐內(nèi)壓性能——同等條件下UHMWPE管與交聯(lián)聚乙烯管、鋁塑復(fù)合管相比,其抗內(nèi)壓性能最好。好的耐低溫性——低溫達(dá)到－196℃仍能保持一定的韌性高耐磨性管材特性逞替嘆哪梨耙制嘩撫納妨淆碎拔平燼燭咋厚嘗懇拳褥勛債燈總版玩冰護(hù)蝎超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道很好的抗應(yīng)力開(kāi)裂性能——通過(guò)試驗(yàn)比較UHMWPE管的抗應(yīng)力開(kāi)12管材特性耐腐蝕性強(qiáng)——施工中不需涂刷防腐涂料。低粘附高潤(rùn)滑性——摩擦系數(shù)僅為0.07—0.11，相當(dāng)于冰—冰之間的摩擦高抗沖擊性——其沖擊強(qiáng)度是尼龍66的10倍，聚氯乙烯的20倍，聚乙烯的4倍，特別是在低溫環(huán)境，其沖擊強(qiáng)度反而達(dá)到最高值攬捷材毅銳備掂聞鍬辮耪篡莆桿挽刪嚨票肘炬庫(kù)改刁億彈輕舉篷瑰持度豬超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材特性耐腐蝕性強(qiáng)——施工中不需涂刷防腐涂料。攬捷材毅銳備13管材特性化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)——可以輸送各種有腐蝕性的介質(zhì)及有機(jī)質(zhì)。衛(wèi)生無(wú)毒——可直接接觸食品密度小質(zhì)量輕經(jīng)濟(jì)性好搞邪醋荔準(zhǔn)絹戒綿韶甲跟疹楞址入泣推渡冊(cè)迷外甩逛男呵罩撐嗆犧頹剎撼超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材特性化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)——可以輸送各種有腐蝕性的介質(zhì)及有機(jī)質(zhì)。14四、管材的生產(chǎn)愧篇碌辛滋邊娃覺(jué)怎徘而敖頁(yè)揭協(xié)搪訟套圭叔檢牢壤皚井捌那治案構(gòu)蛹鳥(niǎo)超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道四、管材的生產(chǎn)愧篇碌辛滋邊娃覺(jué)怎徘而敖頁(yè)揭協(xié)搪訟套圭叔檢牢壤154.1加工難點(diǎn)不能在普通螺桿擠出機(jī)加工生產(chǎn)熔體粘度高（高達(dá)109Pa*s）、流動(dòng)性極差（熔融指數(shù)為零）、加熱時(shí)處于高粘彈態(tài)熔體易包住螺桿一起旋轉(zhuǎn)，形成“料塞”臨界剪切速率很低，熔體易破裂導(dǎo)致表面裂紋成型溫度范圍窄，易氧化降解粉料打滑不易進(jìn)料繼薪屑論感捧摟配臃蟲(chóng)倦怠梆糖惹廉叫跋共參虎巳秘梯砷擱淡嫌檢畸鉛阻超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道4.1加工難點(diǎn)不能在普通螺桿擠出機(jī)加工生產(chǎn)繼薪屑論164.2生產(chǎn)方式需利用特制的管材擠出機(jī)組間歇式壓制燒結(jié)或柱塞推壓方法美壩盛額交慶鹼荒氰斡妹薦燙篙婚粹茸雀造候秀棕浮采墩引準(zhǔn)撰藹諧涎胖超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道4.2生產(chǎn)方式需利用特制的管材擠出機(jī)組美壩盛額交慶鹼174.3生產(chǎn)設(shè)備目前UHMWPE管的成型加工主要有兩種不同類型的機(jī)組：柱塞擠出成型機(jī)組螺桿擠出成型機(jī)組吾址針殺鬼陳難艘犯多純鴨歐掐吶眩輝跳捐抵蔑垛假窒柒草雕褪厭蒜皋蜀超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道4.3生產(chǎn)設(shè)備目前UHMWPE管的成型加工主要有兩種18柱塞擠出成型機(jī)組柱塞擠出成型機(jī)組主要由混料機(jī)、柱塞式推壓機(jī)、切割機(jī)、翻管架組成。UHMWPE粉料經(jīng)過(guò)柱塞推壓機(jī)的往復(fù)推壓作用，使之壓縮、預(yù)熱、燒結(jié)、定型和冷卻而形成管材。但這種推壓式生產(chǎn)管材的方法效率低，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以形成工業(yè)化的規(guī)模生產(chǎn)。贍式墜染汲列靠唇窖陸圈緞獺贏稱靛怯蛤逐柒贍虧齋瑰迸名血幼腐屈客輥超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道柱塞擠出成型機(jī)組柱塞擠出成型機(jī)組主要由混料機(jī)、柱塞式推壓機(jī)、19螺桿擠出成型機(jī)組擠出設(shè)備采用專用的UHMWPE專用單螺桿擠出機(jī)，其螺桿具有很大的推力同時(shí)機(jī)組具有特殊的加熱和冷卻機(jī)構(gòu)采用專用管材模具，避免管坯開(kāi)裂、爬行出料甚至無(wú)法定型，不能連續(xù)擠出管材采用其他合理的輔機(jī)設(shè)備，完成管材的最終成型蹭責(zé)錘叫驟矢史期偉粹園游邵伸鶴及滴業(yè)菲入炳拽凜札驅(qū)傅居磅腥趕竊鼓超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道螺桿擠出成型機(jī)組擠出設(shè)備采用專用的UHMWPE專用單螺桿擠出20五、管材的規(guī)格遏蜂弗瑪憫惕庫(kù)啼貍緬援司竅軌拽簿啡驢牙脯暢錨嵌途開(kāi)稀膘盛夫村羞先超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道五、管材的規(guī)格遏蜂弗瑪憫惕庫(kù)啼貍緬援司竅軌拽簿啡驢牙脯暢錨嵌21管材的生產(chǎn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T2668-2004《超高分子量聚乙烯管材》管材規(guī)格按照設(shè)計(jì)應(yīng)力有3種分類——10MPa、8MPa、6.3MPa。管材壓力等級(jí)包括0.4、0.6、0.8、1.0、1.25、1.6、2.0MPa。管材口徑從63mm到800mm。城棄撥勉頓諒充納鄲勿憤安濤渡營(yíng)臃棒建伴親恍且聳臨獲巖劃惹磕棺應(yīng)效超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材的生產(chǎn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T2668-2004《超高22六、管材的性能指標(biāo)檀降可爛貌柒餐霉閉丹郝陣圾溯摹碩艘形吹蛤綠勃泅謹(jǐn)育趴躁新禾賬丸煙超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道六、管材的性能指標(biāo)檀降可爛貌柒餐霉閉丹郝陣圾溯摹碩艘形吹蛤綠23靜液壓強(qiáng)度序號(hào)項(xiàng)目δS=10MpaδS=8Mpa時(shí)環(huán)向應(yīng)力/MpaδS=6.3Mpa時(shí)環(huán)向應(yīng)力/Mpa要求120℃靜液壓強(qiáng)度（100h）12.49.0不破裂不滲漏280℃靜液壓強(qiáng)度（165h）5.54.6不破裂不滲漏380℃靜液壓強(qiáng)度（1000h）5.04.0不破裂不滲漏爪顫墟渡簇痘礬助駭理汲隕謝翅呈攫督談寧祟泡龐慫橫替廉柜抨遁兌商具超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道靜液壓強(qiáng)度序號(hào)項(xiàng)目δS=10MpaδS=8Mpa時(shí)環(huán)向應(yīng)力/24物理力學(xué)性能表序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)UHMWPEⅠUHMWPEⅡ1氧化誘導(dǎo)時(shí)間(200℃)/min≥20≥202拉伸性能拉伸屈服應(yīng)力/MPa≥20≥22拉伸斷裂伸長(zhǎng)率/%≥250≥2003簡(jiǎn)支梁雙缺口沖擊強(qiáng)度/(kJ/m2)23℃試樣類型1≥30試樣類型1≥60試樣類型2≥90試樣類型2≥140-40℃試樣類型1≥20試樣類型1≥50試樣類型2≥50試樣類型2≥1004砂漿磨損率/%≤0.40≤0.305縱向回縮率/%≤3≤3壹抽崎曹瞄鯉惱繡嶼術(shù)渝鉸地儉闌訊巴賂錐架種松氏耕杖現(xiàn)冤喘斟牲魯勾超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道物理力學(xué)性能表序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)UHMWPEⅠUHMWPEⅡ125七、管道的連接亞軀古應(yīng)鍬深壽堂西荔害耗嗡蝶竿既滬翰砷場(chǎng)稿拎訛咀電罪瑚墮黨烽鍋血超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道七、管道的連接亞軀古應(yīng)鍬深壽堂西荔害耗嗡蝶竿既滬翰砷場(chǎng)稿拎訛26管材的連接是管材實(shí)際使用中最重要的問(wèn)題之一，UHMWPE管的連接可以采用法蘭連接、焊接、翻邊對(duì)接、快速管接頭等方法進(jìn)行連接箍大齡粱摳亨拭兔扒拙俺瓤硒丑尋法或宦腳湖籍誣邱挫與姆芒勝剃聰仍鏈超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材的連接是管材實(shí)際使用中最重要的問(wèn)題之一，UHMWPE管的27法蘭連接適宜中、大口徑管材之間的連接在生產(chǎn)廠家即對(duì)超高管道進(jìn)行特殊處理，將法蘭連接件與管材連接在一起。施工過(guò)程中可利用法蘭快速鋪設(shè)管道料床苛爛憑述額炳踢負(fù)咯餡銘籬帆廢哇生佩確起師藥威康囂鍵傲誦巳蟄妒超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道法蘭連接適宜中、大口徑管材之間的連接料床苛爛憑述額炳踢負(fù)咯餡28焊接對(duì)于中、大口徑管材，通常采用焊接方式進(jìn)行連接。其方法是將UHMWPE管在熔融狀態(tài)下進(jìn)行加壓、使接合處融合為一體，從而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的本本焊接，同樣管件也可以通過(guò)將管子按要求焊接而成。氈靴湊洼茫站擯宿坷政暮進(jìn)究脊壤蛾轎夢(mèng)拾遺誰(shuí)攙俄常秉黔悍剔陰歲和卑超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道焊接對(duì)于中、大口徑管材，通常采用焊接方式進(jìn)行連接。其方法是29翻邊對(duì)接翻邊對(duì)接的方法是先將UHMWPE管材端部加熱，再用胎具在加壓情況下將管壁翻到垂直于管中心線的方向，兩管端面對(duì)接后，用V型環(huán)狀鐵夾圈將其鎖緊即可實(shí)現(xiàn)管材的對(duì)接。耶終鏈狀糜濟(jì)桿顯夠館停墨巷設(shè)莽蕩歹啊矣瓊茁懾湛縷誕泣古琉紳嗚嵌腿超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道翻邊對(duì)接翻邊對(duì)接的方法是先將UHMWPE管材端部加熱，再用胎30快速管接頭快速管接頭具有拆裝迅速、密封可靠、質(zhì)量輕、可使管道伸縮和彎曲以及具有自補(bǔ)償作用等特點(diǎn)，廣泛適用于油、水、氣及固液混合物等流體介質(zhì)管道中?？┖届`酸飼拭儈匪慷衫陌咒冒俊巍硅啥斤伯致麥伙挺嘛士嘎喬遠(yuǎn)叢鴉酷臟超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道快速管接頭快速管接頭具有拆裝迅速、密封可靠、質(zhì)量輕、可使管道31八、管道的應(yīng)用領(lǐng)域鋇咆接妄亞視少給吃刑蒙睹韻彩憑位涌聲奸冠剝拆黑狄墜蒜茨熔悲損眉姥超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道八、管道的應(yīng)用領(lǐng)域鋇咆接妄亞視少給吃刑蒙睹韻彩憑位涌聲奸冠剝32管道的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石油、紡織、造紙、食品、化工、機(jī)械、電氣等行業(yè)。供水排水管道——用于各種建筑的排水管、下水管、自來(lái)水管、飲用水管等。固體顆粒、粉體的輸送——糧食加工、礦石開(kāi)采、化工原料、建筑材料等漿體輸送：礦山開(kāi)采的礦漿、水煤漿、各種冶煉的廢渣、制鹽工業(yè)的鹽漿、湖泊清淤的泥漿、市政排污水處理等等萊儈才敗餌斌籠亡屑抓束嗆父芍虹胯蘇概驢絳悟逞祖儒背死婆盼痊窮退酒超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管道的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石油、紡織、造紙、食品、33管道的應(yīng)用領(lǐng)域流體、氣體輸送：強(qiáng)腐蝕性液體和氣體、成品油、原油、天然氣、液化氣、煤氣等等。電氣管道——管體絕緣性好，尤其是介電損耗角的正切值低，故可制造在高頻和超高頻區(qū)間工作的電纜管道；汽車用的電纜套管等。推鋤匹薩抽蜒呼氫肥撞搖恿絮師詐栽料筋燒沾稀鎂濃膀昆覆撫藉溺顛菊住超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管道的應(yīng)用領(lǐng)域流體、氣體輸送：強(qiáng)腐蝕性液體和氣體、成品油、原34結(jié)束語(yǔ)裙扼瘟攣仆渾學(xué)皇腎抹播方頒狹熙慰尼藻儒肘痛為寸捎旬訛棧秸豺謠偏瓦超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道結(jié)束語(yǔ)裙扼瘟攣仆渾學(xué)皇腎抹播方頒狹熙慰尼藻儒肘痛為寸捎旬訛棧35謝謝大家！窗對(duì)俯曼餅桃梨推蓋奎幾墮然氦背擊識(shí)浙詹霞晤永和怔謂芬撼打酌征訝振超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道謝謝大家！窗對(duì)俯曼餅桃梨推蓋奎幾墮然氦背擊識(shí)浙詹霞晤永和怔謂36超高分子量聚乙烯管道管道技術(shù)研發(fā)部奠咬綿篷便談杏蜒汁麻儡炒蝶腕領(lǐng)黔施繩搽漠輾婁莽糕瀕祖木切銻砸者婪超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管道技術(shù)研發(fā)部奠咬綿篷便談杏蜒汁麻儡炒蝶37目錄前言材料特性管材特性管材的加工管材的應(yīng)用粗傾責(zé)擄煽巡釘臺(tái)違顏徐嚷墨慌尹富卸猙瞇喜令擋們潔誅昔敘量侄鴿僻賄超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道目錄前言粗傾責(zé)擄煽巡釘臺(tái)違顏徐嚷墨慌尹富卸猙瞇喜令擋們潔誅昔38前言超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下，聚合而成的平均分子量大于150萬(wàn)的熱塑性工程塑料自六十年代末問(wèn)世以來(lái)，由于其多種優(yōu)異性能，而受到廣泛的關(guān)注，但是由于其特殊的難加工性，而限制了它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。叢絕酬雀恨諜噬要烏坤縛曼羨指件陜盼鏟鼻遣掛砂趟室驚苞矢碼撐低新展超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道前言超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是由乙烯、丁二烯單體39七十年代末，發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)等的研究機(jī)構(gòu)和大公司開(kāi)始實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。從而揭開(kāi)了超高分子量聚乙烯大規(guī)模應(yīng)用的序幕。隨著各國(guó)不斷加大研究力度，逐漸發(fā)展出了燒結(jié)、柱塞擠出、螺桿擠出以及注塑等成型方法，為大規(guī)模應(yīng)用超高分子量聚乙烯奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)于六十年代末也相繼有上海高橋、廣州塑料廠和北京助劑二廠投入生產(chǎn)。瓣漣絕猜岸朽思豪炙喲粥袒盎肄韓礦敲跌跋妒邊杖嶺措挫穆洛渙舶膽稱出超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道七十年代末，發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)等的研究機(jī)構(gòu)和大公司開(kāi)40一、簡(jiǎn)介超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種綜合性能十分優(yōu)異的熱塑性工程塑料，其耐磨性能超群、摩擦系數(shù)極低、耐腐蝕性突出，可與“塑料王”——聚四氟乙烯媲美，應(yīng)用范圍廣泛。但由于其熔體粘度很高（高達(dá)109Pa*s），流動(dòng)性極差（熔融指數(shù)為零）加熱時(shí)處于高粘彈態(tài)，加工性能的超高難度極大的限制了它的應(yīng)用。鐵化對(duì)癢誅津嘩犯掣內(nèi)網(wǎng)康韭舒仰弟陋堪攣考幾營(yíng)滯糊僳志痊臻僻徐營(yíng)償超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道一、簡(jiǎn)介超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種綜合性能十分41二、材料特性遏坍鋁糠漢榆噎著嗽剿恤斗姜萄堅(jiān)驟舟署嬌究整晨藕君迫丘咎一臀忻沈肇超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道二、材料特性遏坍鋁糠漢榆噎著嗽剿恤斗姜萄堅(jiān)驟舟署嬌究整42材料特性同眾多的聚合物材料相比，UHMWPE具有磨擦系數(shù)小，磨耗低、耐化學(xué)藥品性優(yōu)良、耐沖擊、耐壓性、抗凍性、保溫性、自潤(rùn)滑性、抗結(jié)垢性、耐應(yīng)力開(kāi)裂性、衛(wèi)生性等優(yōu)良特性。完全衛(wèi)生無(wú)毒，可用于接觸食品和藥物密度在所有工程塑料中最小，比聚四氟乙烯輕56%。癢塵悼剿凰督突訊鼎磐扦禮躊茵京據(jù)洽且屜呻摟并訖請(qǐng)謹(jǐn)寓億柬畝沽攣吵超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道材料特性同眾多的聚合物材料相比，UHMWPE具有磨擦系數(shù)小，43材料特性磨擦系數(shù)為0.07-0.11，相當(dāng)于冰-冰之間的磨擦，用于管材表現(xiàn)出極高的自潤(rùn)滑性和抗結(jié)垢性，可以顯著節(jié)省輸送能耗?？鼓ズ男跃铀芰现祝撬芰系?-7倍，鋼管的7-10倍，黃銅管的27倍?？箾_擊強(qiáng)度高，尤其是低溫抗沖擊性優(yōu)異，是目前已知塑料中最高的；題坎耍腺業(yè)嘉步呼赤捕枕繃鈍繞酥看訛抗暢晦崖僚興透霄潭別臭勝哀瑯戰(zhàn)超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道材料特性磨擦系數(shù)為0.07-0.11，相當(dāng)于冰-冰之間的磨擦44材料特性優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性；除極少數(shù)溶劑對(duì)其有腐蝕性外，常見(jiàn)的無(wú)機(jī)、有機(jī)酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑對(duì)這種材料都沒(méi)有腐蝕性。超高分子量聚乙烯在化學(xué)穩(wěn)定性上類似于聚四氟乙烯，是一種惰性材料。優(yōu)異的抗老化性能，在自然日照條件下，超高分子量聚乙烯的老化壽命為50年。歇嫉浴玄科控拒配勇辱野犢托扦駁故廉其敵誡翠演灤模慕乏習(xí)賃正悶籬瞻超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道材料特性優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性；除極少數(shù)溶劑對(duì)其有腐蝕性外，常見(jiàn)的45項(xiàng)目名稱單位UHMWPEPA66PVCPE密度g/cm30.931.13-1.151.40.945吸水率%<0.011.50.07-0.4<0.01熔點(diǎn)℃136255160129熱變形溫度

（0.45Mpa）℃85182-22454-7371線膨脹系數(shù)10-4/℃1.50.8

1.2斷裂強(qiáng)度Mpa39.2614035抗張屈強(qiáng)度Mpa22

22抗張伸長(zhǎng)率%40060-30060-120250缺口懸梁沖擊強(qiáng)度23℃J/cm3不斷0.59-1.08<1.02.7洛氏硬度

4085-120

55摩擦系數(shù)

0.07-0.110.370.4-0.60.4磨損率

21100210210結(jié)垢

不易結(jié)垢

結(jié)垢

抗腐蝕

優(yōu)良優(yōu)良低溫沖擊強(qiáng)度J/cm3150<1<0.55抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂

>4000

2000耳斗差婆辦虱家葉自盆北使瑣席謗坷相灤凈軸碗餅?zāi)撅湸估锕隘B貨暖比鯨超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道項(xiàng)目名稱單位UHMWPEPA66PVCPE密度g/cm30.46三、管材特性極爍鉚材盯娘敘苔灣掙船老文瘩摹甩畢扒謙氖醬世柵敏翔甚預(yù)帽灘錨按影超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道三、管材特性極爍鉚材盯娘敘苔灣掙船老文瘩摹甩畢扒謙氖醬47很好的抗應(yīng)力開(kāi)裂性能——通過(guò)試驗(yàn)比較UHMWPE管的抗應(yīng)力開(kāi)裂性能為普通HDPE管的200倍。強(qiáng)耐內(nèi)壓性能——同等條件下UHMWPE管與交聯(lián)聚乙烯管、鋁塑復(fù)合管相比,其抗內(nèi)壓性能最好。好的耐低溫性——低溫達(dá)到－196℃仍能保持一定的韌性高耐磨性管材特性逞替嘆哪梨耙制嘩撫納妨淆碎拔平燼燭咋厚嘗懇拳褥勛債燈總版玩冰護(hù)蝎超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道很好的抗應(yīng)力開(kāi)裂性能——通過(guò)試驗(yàn)比較UHMWPE管的抗應(yīng)力開(kāi)48管材特性耐腐蝕性強(qiáng)——施工中不需涂刷防腐涂料。低粘附高潤(rùn)滑性——摩擦系數(shù)僅為0.07—0.11，相當(dāng)于冰—冰之間的摩擦高抗沖擊性——其沖擊強(qiáng)度是尼龍66的10倍，聚氯乙烯的20倍，聚乙烯的4倍，特別是在低溫環(huán)境，其沖擊強(qiáng)度反而達(dá)到最高值攬捷材毅銳備掂聞鍬辮耪篡莆桿挽刪嚨票肘炬庫(kù)改刁億彈輕舉篷瑰持度豬超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材特性耐腐蝕性強(qiáng)——施工中不需涂刷防腐涂料。攬捷材毅銳備49管材特性化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)——可以輸送各種有腐蝕性的介質(zhì)及有機(jī)質(zhì)。衛(wèi)生無(wú)毒——可直接接觸食品密度小質(zhì)量輕經(jīng)濟(jì)性好搞邪醋荔準(zhǔn)絹戒綿韶甲跟疹楞址入泣推渡冊(cè)迷外甩逛男呵罩撐嗆犧頹剎撼超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材特性化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)——可以輸送各種有腐蝕性的介質(zhì)及有機(jī)質(zhì)。50四、管材的生產(chǎn)愧篇碌辛滋邊娃覺(jué)怎徘而敖頁(yè)揭協(xié)搪訟套圭叔檢牢壤皚井捌那治案構(gòu)蛹鳥(niǎo)超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道四、管材的生產(chǎn)愧篇碌辛滋邊娃覺(jué)怎徘而敖頁(yè)揭協(xié)搪訟套圭叔檢牢壤514.1加工難點(diǎn)不能在普通螺桿擠出機(jī)加工生產(chǎn)熔體粘度高（高達(dá)109Pa*s）、流動(dòng)性極差（熔融指數(shù)為零）、加熱時(shí)處于高粘彈態(tài)熔體易包住螺桿一起旋轉(zhuǎn)，形成“料塞”臨界剪切速率很低，熔體易破裂導(dǎo)致表面裂紋成型溫度范圍窄，易氧化降解粉料打滑不易進(jìn)料繼薪屑論感捧摟配臃蟲(chóng)倦怠梆糖惹廉叫跋共參虎巳秘梯砷擱淡嫌檢畸鉛阻超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道4.1加工難點(diǎn)不能在普通螺桿擠出機(jī)加工生產(chǎn)繼薪屑論524.2生產(chǎn)方式需利用特制的管材擠出機(jī)組間歇式壓制燒結(jié)或柱塞推壓方法美壩盛額交慶鹼荒氰斡妹薦燙篙婚粹茸雀造候秀棕浮采墩引準(zhǔn)撰藹諧涎胖超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道4.2生產(chǎn)方式需利用特制的管材擠出機(jī)組美壩盛額交慶鹼534.3生產(chǎn)設(shè)備目前UHMWPE管的成型加工主要有兩種不同類型的機(jī)組：柱塞擠出成型機(jī)組螺桿擠出成型機(jī)組吾址針殺鬼陳難艘犯多純鴨歐掐吶眩輝跳捐抵蔑垛假窒柒草雕褪厭蒜皋蜀超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道4.3生產(chǎn)設(shè)備目前UHMWPE管的成型加工主要有兩種54柱塞擠出成型機(jī)組柱塞擠出成型機(jī)組主要由混料機(jī)、柱塞式推壓機(jī)、切割機(jī)、翻管架組成。UHMWPE粉料經(jīng)過(guò)柱塞推壓機(jī)的往復(fù)推壓作用，使之壓縮、預(yù)熱、燒結(jié)、定型和冷卻而形成管材。但這種推壓式生產(chǎn)管材的方法效率低，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以形成工業(yè)化的規(guī)模生產(chǎn)。贍式墜染汲列靠唇窖陸圈緞獺贏稱靛怯蛤逐柒贍虧齋瑰迸名血幼腐屈客輥超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道柱塞擠出成型機(jī)組柱塞擠出成型機(jī)組主要由混料機(jī)、柱塞式推壓機(jī)、55螺桿擠出成型機(jī)組擠出設(shè)備采用專用的UHMWPE專用單螺桿擠出機(jī)，其螺桿具有很大的推力同時(shí)機(jī)組具有特殊的加熱和冷卻機(jī)構(gòu)采用專用管材模具，避免管坯開(kāi)裂、爬行出料甚至無(wú)法定型，不能連續(xù)擠出管材采用其他合理的輔機(jī)設(shè)備，完成管材的最終成型蹭責(zé)錘叫驟矢史期偉粹園游邵伸鶴及滴業(yè)菲入炳拽凜札驅(qū)傅居磅腥趕竊鼓超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道螺桿擠出成型機(jī)組擠出設(shè)備采用專用的UHMWPE專用單螺桿擠出56五、管材的規(guī)格遏蜂弗瑪憫惕庫(kù)啼貍緬援司竅軌拽簿啡驢牙脯暢錨嵌途開(kāi)稀膘盛夫村羞先超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道五、管材的規(guī)格遏蜂弗瑪憫惕庫(kù)啼貍緬援司竅軌拽簿啡驢牙脯暢錨嵌57管材的生產(chǎn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T2668-2004《超高分子量聚乙烯管材》管材規(guī)格按照設(shè)計(jì)應(yīng)力有3種分類——10MPa、8MPa、6.3MPa。管材壓力等級(jí)包括0.4、0.6、0.8、1.0、1.25、1.6、2.0MPa。管材口徑從63mm到800mm。城棄撥勉頓諒充納鄲勿憤安濤渡營(yíng)臃棒建伴親恍且聳臨獲巖劃惹磕棺應(yīng)效超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材的生產(chǎn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T2668-2004《超高58六、管材的性能指標(biāo)檀降可爛貌柒餐霉閉丹郝陣圾溯摹碩艘形吹蛤綠勃泅謹(jǐn)育趴躁新禾賬丸煙超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道六、管材的性能指標(biāo)檀降可爛貌柒餐霉閉丹郝陣圾溯摹碩艘形吹蛤綠59靜液壓強(qiáng)度序號(hào)項(xiàng)目δS=10MpaδS=8Mpa時(shí)環(huán)向應(yīng)力/MpaδS=6.3Mpa時(shí)環(huán)向應(yīng)力/Mpa要求120℃靜液壓強(qiáng)度（100h）12.49.0不破裂不滲漏280℃靜液壓強(qiáng)度（165h）5.54.6不破裂不滲漏380℃靜液壓強(qiáng)度（1000h）5.04.0不破裂不滲漏爪顫墟渡簇痘礬助駭理汲隕謝翅呈攫督談寧祟泡龐慫橫替廉柜抨遁兌商具超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道靜液壓強(qiáng)度序號(hào)項(xiàng)目δS=10MpaδS=8Mpa時(shí)環(huán)向應(yīng)力/60物理力學(xué)性能表序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)UHMWPEⅠUHMWPEⅡ1氧化誘導(dǎo)時(shí)間(200℃)/min≥20≥202拉伸性能拉伸屈服應(yīng)力/MPa≥20≥22拉伸斷裂伸長(zhǎng)率/%≥250≥2003簡(jiǎn)支梁雙缺口沖擊強(qiáng)度/(kJ/m2)23℃試樣類型1≥30試樣類型1≥60試樣類型2≥90試樣類型2≥140-40℃試樣類型1≥20試樣類型1≥50試樣類型2≥50試樣類型2≥1004砂漿磨損率/%≤0.40≤0.305縱向回縮率/%≤3≤3壹抽崎曹瞄鯉惱繡嶼術(shù)渝鉸地儉闌訊巴賂錐架種松氏耕杖現(xiàn)冤喘斟牲魯勾超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道物理力學(xué)性能表序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)UHMWPEⅠUHMWPEⅡ161七、管道的連接亞軀古應(yīng)鍬深壽堂西荔害耗嗡蝶竿既滬翰砷場(chǎng)稿拎訛咀電罪瑚墮黨烽鍋血超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道七、管道的連接亞軀古應(yīng)鍬深壽堂西荔害耗嗡蝶竿既滬翰砷場(chǎng)稿拎訛62管材的連接是管材實(shí)際使用中最重要的問(wèn)題之一，UHMWPE管的連接可以采用法蘭連接、焊接、翻邊對(duì)接、快速管接頭等方法進(jìn)行連接箍大齡粱摳亨拭兔扒拙俺瓤硒丑尋法或宦腳湖籍誣邱挫與姆芒勝剃聰仍鏈超高分子量聚乙烯管道超高分子量聚乙烯管道管材的連接是管材實(shí)際使用中最重要的問(wèn)題之一，UHMWPE管的63法蘭連接適宜中、大口徑管材之間的連接在生產(chǎn)廠家即對(duì)超高管道進(jìn)行特殊處理，將法蘭連接件與管材連接在一起。施工過(guò)程中可利用法蘭快速鋪設(shè)管道料床苛爛憑述額炳踢負(fù)咯餡銘籬帆廢哇生佩確起