环氧树脂涂层复合钢管使用技术经济论证

2015-05-08季跃

江西煤炭科技 2015年1期

关键词：复合管环氧树脂管材

季跃

（淮北矿业集团公司孙疃煤矿，安徽淮北235121）

1 环氧树脂涂层复合钢管主要性能

环氧树脂涂层复合钢管具有钢材的机械性能和工程塑料耐化学腐蚀性能，克服了普通塑料管材承压低、适用条件高的局限性。管材截面示意见图1。

抗静电性能较好。环氧树脂涂层复合钢管采用环氧树脂粉末原料，抗静电成分均匀的分布在管材的表面和内层，内外表面电阻≤l.0×106Ω，适用于煤矿井下等特殊环境。

具有阻燃性能。阻燃成分均匀分布在涂层本体内，且不会因时间而受到影响，阻燃性能均符合煤矿行业标准，适用于井下易燃、易爆的工作场所。

涂层的附着力强。钢管经过内喷砂、外抛丸表面处理，增加了钢管表面与涂层间的接触面，使涂层附着力≥30N／10mm，经落锤冲击和撕裂测试，无破坏。

耐腐蚀、不结垢、流体阻力小。环氧树脂涂层复合钢管具有很强的耐酸碱腐蚀性，适用于煤矿井下高硫、含钙镁等离子的水质。由于表面光洁度高，不会附着水垢，同等情况下是普通管输送能力的1.15倍。

机械性能好，适用条件广。涂层韧性好，钢管机械强度高，对冲击、弯曲等外来破坏具有很强的承受能力。

连接方便。克服了纯塑料矿用管道连接难的缺点，可采用法兰盘、快速接头等连接方式与井下管道及阀门连接，互换性强。

使用寿命长。在正常条件下使用，寿命可达到50年。

图1 管材截面示意

2 环氧树脂涂层复合钢管与普通钢管比较

2.1 外观特征

环氧树脂涂层复合钢管表面光滑、美观，由于采用自动化喷涂，壁厚均匀。普通钢管表面拥有一层锌铝合金层，长时间暴晒会出现防腐层老化，色泽变的暗淡无光。

2.2 适用范围

环氧树脂涂层复合钢管主要适用于抗高压、耐腐蚀、环保节能项目，领域包括民用建筑和石油化工、轻工、水利电力、市政建设、环保等行业输送水、燃气及其它流体。普通钢管主要适用于下水管、煤气管或其它流体输送管。

2.3 化学物理性能

环氧树脂涂层复合钢管内外壁涂敷采用高压聚乙烯粉末经热熔后在钢管表面形成一种三维网状结构。因其本身属一种惰性材料在其高温溶解后不与其它材料发生化学变化，耐酸、碱、盐溶剂腐蚀能力较强。由于在运送中有不可预知性，在生产中添加了一定量的阻燃剂和抗老化剂，这是其它管材无法比拟的。耐冷热程度符合国家标准，耐腐蚀性能优异。在同等管件使用中输送流量增加15%以上，降低能耗节省能源，电绝缘性好，绿色环保，便于修补，施工便捷。环氧树脂涂层复合管是球墨铸铁管重量的1／2。

普通钢管采用焊管内外镀锌防腐性能有所提升，但如长期使用后因化学反应造成锌层剥落，防腐性能下降。采用锌铝合金和加入稀土元素作为镀液有效加强防腐性能，但是长时间使用会使水质变坏，甚至使用过程中产生的氧化物脱落，堵塞管件或阀门。镀锌钢管重量与环氧管相差无几。

2.4 连接方式及短管处理

环氧树脂涂层复合钢管采用插入式连接、沟槽连接等，普通钢管采用螺纹连接、焊接、沟槽连接等。

2.5 使用年限

环氧树脂涂层复合钢管使用年限长达50年以上，而普通钢管使用年限仅15～20年。

2.6 价格比较

环氧树脂涂层复合钢管与普通钢管价格相比具有明显优势（见表1）。

3 环氧树脂涂层复合钢管使用安全技术经济一体化论证

3.1 安全性能

环氧树脂涂层复合钢管有效避免了因水质问题所带来的管材的锈蚀，保障了矿井防尘供水的可靠性，确保了降尘水帘、放炮喷雾、采掘设备喷雾等设施的有效性，对煤尘爆炸、尘肺病的发生起到了积极防护作用。环氧树脂涂层复合外层具有优良的抗静电性能，在瓦斯、煤尘较大的环境下，不会因为管路安装、拆除及使用时产生静电火花，从而避免火灾、爆炸事故的发生。环氧树脂涂层复合外层具有强于塑料管材的阻燃性能，在存放有易燃、易爆物品的工作场所可以有效保障管路本身的性能，一定程度上有效地防止火源对管路的损伤，避免供水异常。

3.2 技术指标

环氧树脂涂层复合管内表面光洁度高，流体阻力小。对于井下长距离供水，较小的流体阻力可以有效保障用水地点的水压及水量，为矿井开拓、生产提供了充沛、高效的水源。环氧树脂涂层复合管路内部不结垢、不生锈的特点有效保障了管路的供水有效断面，解决了水量低、锈渣堵塞喷雾及闸阀的问题，避免了相关用水设备、部件的经常性更换。

3.3 经济性论证

环氧树脂涂层复合管锈蚀损耗低、使用寿命长（孙疃矿服务年限在50年左右）。一次性投入虽然略高于普通无缝钢管，但环氧树脂涂层复合管后期使用更换周期长、维护成本大大降低，可以有效解放相当一部分管子工的劳动力。同时，环氧树脂涂层复合管可以很好保障采掘生产需要，提升工作效率，耐腐耐锈的性能决定了环氧树脂涂层复合管具有极强的经济竞争力。环氧树脂涂层复合材料具有较强的附着能力，受外力影响不易造成表面涂层脱落，避免边缘地段管路长期无人维护造成的外表面锈蚀。同时，环氧树脂涂层复合管外表面比一般管材更为光洁，不易积灰、积尘，长时间内无需进行冲刷及防腐维护，质量标准化创建成本低。