矿井用新型PE复合管材性能优势 发展迅猛

煤矿井下用聚乙烯抽瓦斯管材近年以倍增速度发展，业内最新开发的钢骨架快速矽烷交联聚乙烯复合管材和多层快速矽烷交联聚乙烯复合管材，在降低成本以及安全性方面更具优势，利润空间更可观，成为这个快速发展领域的新星。

    煤矿安全问题已引起国家高度重视，要求提高安全投入，而管道占安全投入的60-70%.目前，国家正要求大力推广煤矿井下用聚乙烯管材，用来代替玻璃钢管、钢管、铸铁管及聚氯乙烯管。多年来，煤矿井下瓦斯管、供排水管、压风管、喷浆用管等一直采用钢管或铸铁管。经验表明，金属管存在重量大、易腐蚀、易结垢，维护保养费用高，搬运安装困难等致命弱点。后来有的采用玻璃钢管和聚氯乙烯管，但玻璃钢管重量大，抗冲击差且易老化，使用不方便。而聚氯乙烯管存在抗冲击差、易脆裂以至伤人等缺点，不适于煤矿使用。

    矿井用PE管材性能优发展迅猛

    煤矿井下用聚乙烯管材除具有普通聚乙烯管的优点外，还具有优异稳定的永久性的阻燃、抗静电性能。它是以聚乙烯为主要原料，加入一定比例的阻燃剂和抗静电剂进行混炼处理，再经过特殊的工艺处理使之均匀分布在树脂中。煤矿用聚乙烯管道是目前国内PE管道又一新的发展方向，其推广使用必将为煤矿及其他领域的发展带来有力的促进作用。

    煤矿井下用聚乙烯抽瓦斯管材于2002年出现于山东淄博，但直到2004年才开始被国家和各大矿务局认可，并开始快速增长，如今每年的增幅在200%以上。

    由于原材料价格的快速上涨及竞争的加剧，造成了企业利润率的下降。为了提高产品竞争力，业内最新开发出了钢骨架快速硅烷交联聚乙烯复合管材和多层快速硅烷交联聚乙烯复合管材。

    新型矿井用复合管材

    煤矿井下用钢骨架快速硅烷交联聚乙烯复合管材是煤矿井下用于给排水、通风、喷浆、抽瓦斯等的一种管材，它是中间具有钢丝层的新型四层结构的快速硅烷交联聚乙烯管材，除了满足煤矿用聚乙烯管材的要求外，每一层都可以对聚乙烯进行改性从而使管材具有高强度、高耐磨性、高冲击性及较低的成本。针对钢丝层结构的不同可以分为三类：

    一是钢丝网结构，特点是把多根钢丝高速编织成网状，优点是具有很高的承受压力能力(正常工作压力达到3-4Mpa，爆破压力可达到7-8Mpa)，缺点是口径不能做到很大(现最大到Φ315)。

    二是单层钢丝缠绕结构，特点是具有2-4根的钢丝高速缠绕而成，优点是采用较少的钢丝达到较高的环刚度、一定的承压能力下壁厚可大幅度地降低(正常工作压力达到1-2Mpa，爆破压力可达到3-4Mpa)，并且可做到大口径，缺点是高速缠绕机制作成本较高。也可以不用多层聚乙烯，而在外面包覆一层热收缩带作为外层。

    三是双层钢丝缠绕结构，特点是多根钢丝低速缠绕成网状结构，采用左旋和右旋方式完成。优点是采用低速缠绕机缠绕，达到较高的环刚度和一定的承压能力下壁厚也可大幅度地降低(正常工作压力达到1-2Mpa，爆破压力可达到3-4Mpa)，并且可以做到大口径，缺点是由于低速缠绕且钢丝头数太多，在缠绕过程中会出现不易均匀分布的现象。

    由于煤矿井下用聚乙烯给排水管材口径一般小于Φ315mm，而压力却达到4-5Mpa，所以Φ315以下采用钢丝编织管材，Φ315以上采用单层钢丝缠绕管材。

    煤矿井下用多层快速硅烷交联聚乙烯复合管材也是煤矿井下用于给排水、通风、喷浆、抽瓦斯等的一种管材，它是具有三层或四层结构的聚乙烯管材，除了满足煤矿用聚乙烯管材的要求外，每一层都可以对聚乙烯进行改性从而使管材具有高强度、高耐磨性、高冲击性及较低的成本，它所需的设备与煤矿井下用钢骨架聚乙烯复合管材的设备通用。

    产品、政策双重优势兼备

    煤矿井下用钢骨架聚乙烯复合管材和煤矿井下用多层聚乙烯复合管材具有如下优势：

    1)阻燃、抗静电：煤矿井下用聚乙烯管材的抗静电、阻燃成分均匀分布在管材本体中，抗静电及阻燃性能指标不会因使用时间长而受到影响。抗静电、阻燃性能均符合国家标准，适用于井下易燃、易爆的特定场所。

    2)重量轻、安装方便：煤矿井下用聚乙烯管材密度小，单位重量仅为钢管的1/8，玻璃钢管的1/3，因而煤矿井下用聚乙烯管材不仅运输、安装方便，用在井下时能大大降低工人的劳动强度，提高工作效率。

    3)耐腐蚀、不结垢：煤矿井下用聚乙烯管材耐腐蚀性及不结垢性强，特别适合用于井下输送高硫水质的水以及输送含钙、镁等离子的水。大大节省防腐及除垢的费用，使用寿命远高于钢管，综合经济效益高。

    4)自润滑性：煤矿井下用聚乙烯管材内壁光滑，输送流体时阻力小，粗糙度远小于钢管及玻璃钢管道，在相同条件下，可提高输送能力30%.柔韧性好，抗地质沉降能力强。

    5)抗老化、抗快速开裂性能好：煤矿井下用聚乙烯管材抗老化性能好，低温下不易脆化，抗快速开裂性能好；具有良好的韧性，能有效吸收冲击能；弯曲模量适中，断裂伸长率高达400%以上。在煤矿井下，地质沉降等现象时有发生的特殊作业条件下，煤矿用聚乙烯管与传统质地刚硬的钢管和玻璃钢管相比，能有效的避免断裂事故。

    6)耐磨性好：煤矿井下用聚乙烯管材与钢管的耐磨性对比试验表明，煤矿井下用聚乙烯管材的耐磨性为钢管的4倍。在煤炭输送领域，同钢管相比，煤矿井下用聚乙烯管材具有更好的耐磨性，这意味着煤矿井下用聚乙烯管材具有更长的使用寿命和更好的经济性。

    煤矿井下用聚乙烯实壁全塑管材已发展了三年，在技术上已比较成熟，而煤矿井下用钢骨架聚乙烯复合管材和煤矿井下用多层聚乙烯复合管材是刚开发出的新产品，竞争力很强，附加值较高，利润都在40%以上，市场方面又处于上升阶段，用量正在不断地增加，用户的认可度也不断的增加，并且口径往大口径方面发展(Φ1200mm以上)，是一个十分值得关注和发展的领域。

    现阶段国家政策、地方政策及各大矿务局内部都下文要求各煤矿大力推广聚乙烯管材，以用来替换钢管、玻璃钢管，具有政策上的优势。

    井下用聚乙烯管材有密度小、质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀、连接方便、安全系数高等优点，能大大减轻煤矿工人的劳动强度，安全系数高。现阶段各矿用管生产厂家的目标仅局限在抽瓦斯和送风上，对矿用给水管的涉及较少(压力达到3-4Mpa)，但给水管的用量是瓦斯管用量的6倍以上，十分值得关注。

    新型管材生产的设备技术

    最近，浙江康润机械有限公司针对以上两种新型管材开发了专门的多用途生产技术。

    煤矿井下用钢骨架聚乙烯复合管材设备去掉钢丝缠绕机或编织机后，形成多层聚乙烯复合管材设备，若各层用料一致的话即为煤矿用聚乙烯管材，也就是说，设备可以做到一机多用并能拓展其应用面。

    对于已有的聚乙烯管材生产线也可以改造升级为多层复合管材或钢骨架复合管材，这样投资可以最小而回报率最大，改造后不影响原有的管材产品。对于新上的企业可以一次性投入钢骨架复合管材，根据客户的不同可以做出不同的管材，降低成本，提高利润值并获取最大的回报率。