(upe管道)什么叫UPE管道以及它的性能参数
发布时间:2012-06-22

          什么叫UPE管道以及它的性能参数

    UPE管是超高分子量聚乙烯管(UHMW-PE PIPE)的英文缩写,全称是(ultra-high molecular weight polyethylene pipe)是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下,聚合而成的平均分子量大于200万的热塑性工程塑料,属化工类新材料、新产品。
UPE管综合性能优越,耐磨损、耐低温、耐腐蚀、自身润滑、抗冲击性能在所有塑料中为最高值,耐磨性能优于聚四氟乙烯、尼龙、碳钢等材料,可长期在-169至+80℃条件下工作,被称为"令人惊异"的工程塑料。
UPE管是一种价格适中性能优良的新型热塑性工程塑料,它几乎集中了各种塑料的优点,耐磨抗冲击,自润滑,耐腐蚀、耐低温、卫生无毒、不粘附、不吸水等综合性能,是一种较为理想的管材,可广泛应用于冶金矿山(矿浆输送、注浆回填)、电力(粉煤灰输送)、疏浚抽沙(湖泊清淤的泥浆输送,抽沙船的抽沙管)、石油、天然气、纺织、造纸、食品(粮食加工输送)、化工、机械、电气等行业
2001年,超高分子量聚乙烯管材被科学技术部国科计字(2000)056号文件列为国家科技成果重点推广计划,属化工类新材料、新产品,是国家863计划成果转化项目。
2009年国家发改委、科技部、商务部、知识产权局四部委将超高分子量聚乙烯管材列为当前优先发展的高科技产业化重点领域项目。
一、UPE管的性能:
1、极高的耐磨特性,UHMW-PE制品的独特分子结构,使它具有极高的抗滑动摩擦能力。耐磨性高于一般的合金钢6.6倍,尼龙六的6倍,聚乙烯的4倍,年磨损率平均值  0.58㎜ ,大幅度提高了管道的使用寿命。
2、极高的耐冲击性,在现有的工程塑料中本产品的冲击韧性值最高,许多材料在严重或反复爆炸的冲击中会裂纹、破损、破碎或表面应力疲劳。本产品按GB1843标准,进行悬臂梁冲击实验达到无破损。
3、优良的化学稳定性,本产品可以耐烈性化学物质的侵蚀,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。
4、良好的自润滑性,由于本产品内含蜡状物质,且自身润滑很好。摩擦系数(196N,2小时)仅为0.219MN/m(GB3960)。自身滑动性能优于用油润滑的钢或黄铜。特别是在环境恶劣、粉尘、泥沙多的地方,本品的自身干润滑性能更充分的显示出来。不但能运动自如,且保护相关工件不磨损或拉伤。
5、对生物无毒性,
超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW----PE)管道适应水质流体、固体颗粒、粉体、浆体等,传统的金属管道难以满足的要求,超高分子量聚乙烯 (UHMW----PE)管道都能替代,以极高的耐腐蚀、高耐磨、自润滑吸收冲击等综合性能,在各行业都有广泛的应用;在固体颗粒、粉末、浆体、气体输送方面,有独一无二的优越性。
6、独特的耐低温性,本品耐低温性能优异,其耐冲击性、耐磨性在零下269摄氏度时基本不变。是目前唯一可在接近绝对零度的温度下工作的一种工程塑料。同时,本品的适温性宽,可长期在-269℃到80℃的温度下工作。
7、表面非附着性,本品由于摩擦系数小和无极性,因此具有很好的表面非附着性。现 有的材料一般在PH值为9以上的介质中均结垢,本品则不结垢,这一特性对火电站用于排粉煤灰系统有重大意义。在原油、泥浆等输送管道方面也非常适用。
8、耐环境应力开裂性最优, 抗环境应力开裂>4000h ;弹性模量是PE100的1.5倍以上; 抗疲劳强度>50万次。
9、其他特性,本品还有吸能、吸噪音、抗静电、对中子具有屏蔽能力、不吸水、比重轻。容易机械加工、可着色等突出特性。
 超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW----PE)管道适应水质流体、固体颗粒、粉体、浆体等,传统的金属管道难以满足的要求,超高分子量聚乙烯 (UHMW----PE)管道都能替代,以极高的耐腐蚀、高耐磨、自润滑吸收冲击等综合性能,在各行业都有广泛的应用;在固体颗粒、粉末、浆体、气体输送方面,有独一无二的优越性。北京有色冶金设计研究总院《塑料管磨损试验研究成报告》指出:下列四种不同材料的管道,在相同管径、流速、试验物料、浓度条件下进行试验,其结果为:玻璃纤维增强聚丙烯管平均年磨损厚度11.5424mm/年;工程级聚丙烯管(PP)13.5828mm/年;超高分子量聚乙烯管(UHMW---PE)5.0104mm/年;钢管(A3)36.2424mm/年;试验结果表明,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管道耐磨性是钢管(A3)的七倍之多。超高分子量聚乙烯塑料(UHMW----PE)管的独特分子结构,具有极高的抗滑动磨擦能力和质轻的优点,单位管长比重仅为钢管重量的八分之一,使装卸、运输、安装更为方便,且能减轻工人的劳动强度,UHMW-PE管道抗老化性极强,50年不易老化。不论地上架空,还是地下埋设均可。安装时无论是焊接或者是法兰连接均可,安全可靠、快捷方便、无需防腐、省工省力,充分体现出使用超高分子量聚乙烯管道“节能、环保、经济、高效”的优越性。
 
二、UPE管的性能参数
常用工程塑料综合性能比较
综合性能 PC POM PBT ABS PA6 PA66 PSU
抗拉强度 稍高
抗冲强度
韧性
硬度
加工性
长期连续使用温度 100-130 85-105 120-140 80-90 65-130 140-150 140-150
耐化学性
耐水性
耐候性
 
 
 
项目 单位 试验方法 UPE牌号 其它工程塑料
SL-II SL-III 尼龙66 聚 碳 

酸 酯
聚 甲 醛 聚四氟

乙 烯
密度 g/cm³ ASTM D1505 0.935 0.930 1.14 1.2 1.4 2.16
平均分子量 - 粘度法 250万 350万 - - - -
屈服电应力 Kg/cm² ASTM D638 220 220 - - - -
抗张
强度
Kg/cm² ASTM D638 400 500 750 640 700 200
断裂伸长率 % ASTM D638  350 300 200 110 75 300
抗冲击强度(无缺口) Kg.cm/cm ASTMD256/td> 破坏不了 破坏不了 11 80 10 16
抗冲击强度(缺口) Kg.cm/cm ASTMD256 110 105 - - - -
布氏硬度 D ASTMD2240 40 40 100 118 120 -
动摩擦系数 Kg/cm².m/s 三井汕化 0.2 0.2 0.4 - 0.4 0.2
磨损率(砂磨法) mg 三井汕化 20 15 - - 170 225
熔点 ASTMD2117 136 136 255 240 166 -
维卡软化点 ASTMD1525 134 134 - - - -
热变形温度 ASTM D648 85 80 200 138 170 121
膨胀
系数
10-4/℃ ASTMD696 1.5/td> 1.5 0.8 0.66 0.81 1.0
导热
系数
10-cal/cm.s.℃ ASTMD177 8.5 8.5 5.85 4.6 5.5 6.0
吸水率 % ASTMD570 0.01 0.01 1.5 0.15 0.25 0.02
 
 
 
UPE耐化学性能
试 药 20℃ 60℃ 试 药 20℃ 60℃
1.无机酸
 铬酸85%
 盐酸
 氢化水素
 氟化水素酸
 硝酸60%
 硝酸20%
 浓硫酸
 硫酸75%
 硫酸50%













×


×

4.有机盐
 醋酸98%
 醋酸20%
 酪酸
 柠檬酸
 甲酸(蚁酸)
 油酸










2.碱
 氨水
 氢氧化钾
 氢氧化钠




5.碳化氢及氯化碳化氢苯
 四氯化碳
 环已烷
 地氯化乙烯
 柴油
 庚烷
 石油醚
 二氯化乙烯
 甲苯
 二甲苯














×
×
3.无机盐水溶液
 氯化氨
 硝酸氨
 漂白粉
 氯化钙
 碳酸钠
 次氯酸钠
 硫酸钠
 氯化锌














6.酒精
 丙酮
 苯鞍(生色精)
 苯甲醇
 1-丁醇
 环已醇
 乙醇
 乙醋酸盐
 甘醇
 丙三醇
 1-戊醇
 1-丙醇




















○稳定  △较稳定  ×不稳定
 
 
 
 
 
UPE管耐磨损性对比
喷吵对比试验(SiO2) 30%SiO2泥浆冲刷对比试验
材料 体积减小 材料 体积损失
PE80 0.25 45号钢 25
PE100 0.15 铸铁管 15
超高分子量
聚乙烯管道
0.016 超高分子量
聚乙烯管道
6
 
 
 
UPE管规格表
直径 0.6 Mpa 0.8 Mpa 1.0 Mpa 1.25 Mpa    1.6 MPa 2.0 Mpa
mm 壁厚mm 壁厚mm 壁厚mm 壁厚mm 壁厚mm 壁厚mm
 
65         8 9
89         9 10
110         8 10
130       8 10 12
159     8 10 12 15
168     8 10 13 16
205   8 10 12 15 18
219   9 11 13 16 20
236   10 12 14 18 22
250   10 12 15 19 23
273 9 11 13 16 21 25
280 9 11 14 17 21 26
300 10 12 15 18 23 27
315 10 12 15 19 24 29
325 10 13 16 19 24 30
350 11 14 17 21 26 32
377 12 15 18 22 28 35
400 12 16 19 24 30 36
415 13 16 20 25 31  
426 13 17 20 25 32  
536 16 21 26 32    
560 16 22 27 33    
630 19 25 30 37    
652 20 26 32 38    
710 21 27 34