耐磨管在煤礦行業(yè)的應(yīng)用分析

       當(dāng)管道內(nèi)輸送磨削性大的物料時(shí)（如灰渣、煤粉、礦精粉等），都存在一個(gè)磨損嚴(yán)重的問題；當(dāng)管道內(nèi)輸送具有較高溫度的物料時(shí)，存在著使用管道價(jià)格十分昂貴的問題。在耐磨管上市后，這些問題均迎刃而解。耐磨管被廣泛用于磨損嚴(yán)重的礦山充填料、礦精粉和尾礦運(yùn)送，燃煤火電廠送粉、除渣、輸灰等領(lǐng)域。那么耐磨管為什么能被如此廣泛的應(yīng)用于這些行業(yè)呢？

一、耐磨管的耐磨損性分析

       耐磨管在輸送介質(zhì)中會(huì)發(fā)現(xiàn)沖蝕磨損，沖蝕磨損也稱為浸蝕磨損，它是指流體或固體以松散的小顆粒按一定的速度和角度對(duì)材料表面進(jìn)行沖擊所造成的磨損。沖蝕磨損與腐蝕磨損的區(qū)別是前者對(duì)材料表面的破壞主要是機(jī)械力作用引起的，腐蝕只是第二位的因 素；而后者則發(fā)生在腐蝕介質(zhì)中，摩擦副的磨損是腐蝕和磨損綜合作用的結(jié)果。 

        沖蝕磨損量一般用單位質(zhì)量沖擊粒子所沖蝕去的材料質(zhì)量e或沖蝕去的材料體積ev來表示，e與ev都稱為沖蝕率，即

e=  材料耗失總質(zhì)量                    （1一19）
沖蝕磨粒質(zhì)量 
ev=e/ρ                         （1一20）
ρ一材料相對(duì)密度。 
①磨粒沉積  沖蝕磨損初期，沖擊到材料表面的磨粒埋人金屬表層中，所以在磨損量和時(shí)間關(guān)系曲線上出現(xiàn)一個(gè)孕育期，此時(shí)磨損量為負(fù)值。經(jīng)過一段時(shí)間后，磨損量增加而沉積減少，才出現(xiàn)正磨損量。球形磨粒和脆性材 料表面不易發(fā)生磨粒沉積。
②磨粒破碎  一般非金屬顆粒如石英、玻璃等在沖擊過程中易破碎。用高速攝影機(jī)拍攝玻璃球沖擊金屬靶材時(shí)，玻璃球被擊得粉碎，并以更快的速度掃過靶面，這種碎片有可能除去靶面上原已形成的唇狀物，而使沖蝕量增加。
③材料磨損  該過程與磨粒運(yùn)動(dòng)速度、沖擊角、磨粒性質(zhì)、磨粒在載體中的濃度、環(huán)境條件及材料性能等因素有關(guān)。
④能量轉(zhuǎn)換磨粒與零件表面發(fā)生碰撞時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能消耗在以下方面。 
a使金屬表面發(fā)生彈塑性變形與斷裂。
b使磨粒磨碎和反彈。  
        由于兩個(gè)物體相互作用的時(shí)間很短暫，所以產(chǎn)生塑變的速度很快，容易發(fā)生絕熱剪切效應(yīng)。當(dāng)用噴丸處理零件表面時(shí)，可以看到絕熱剪切的白亮層。

1、耐磨性能強(qiáng)；其耐磨性居塑料之首，比尼龍、聚丙烯、聚四氟乙烯高3-4倍，是碳鋼、不銹鋼的4～7倍，砂漿磨損指數(shù)比所有塑料、鑄鐵管、碳鋼管都小的多。此性能在漿體、粉煤灰等磨耗性物料輸送中至關(guān)重要，可以大大延長(zhǎng)管道使用壽命。
2、水阻系數(shù)低，摩擦阻力小，輸送效率高。
       超高分子量聚乙烯管材內(nèi)含蠟狀物質(zhì)，故而非常光滑，粗糙率和摩阻力很小。粗糙系數(shù)為 0.0084 ，而混凝土管的 n 值為 0.014 ，鑄鐵管為 0.013 ，摩察系數(shù)0.07-0.11.因此，超高分子量聚乙烯管道能顯著減少管道的流體壓力損失，輸送速度比新鋼管快15%，提高輸送效率，可達(dá)到節(jié)能降耗的作用，為業(yè)主節(jié)省下采購成本和運(yùn)營及維護(hù)成本。
3、 耐腐蝕性好。
       是一種飽和分子團(tuán)，化學(xué)性能穩(wěn)定，能耐酸、堿、鹽、海水、污水、腐蝕性土壤、地下水及眾多化學(xué)流體的侵蝕。比聚丙烯、ABS等更耐腐蝕，除硫酸、硝酸等強(qiáng)氧化性酸液外，能耐各種腐蝕性介質(zhì)，外表無任何反常現(xiàn)象。
4、無毒無味，環(huán)保衛(wèi)生。
       超高分子量聚乙烯管材是國家已認(rèn)證的環(huán)保材料，無毒性。因表面光滑，不會(huì)被海洋或污水中的甲貝、菌類等微生物蛀附，不會(huì)產(chǎn)生水垢和微生物的滋生，不會(huì)增大糙率，保證了水質(zhì)的穩(wěn)定。
5、可在極度嚴(yán)寒地區(qū)使用。
        超高分子量聚乙烯管材在-50 ℃狀態(tài)下，仍具有良好的韌性和極高的強(qiáng)度，各項(xiàng)機(jī)械性能最優(yōu)，可在-269 ℃～80 ℃的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。熱變形溫度高出普通塑料十幾度，而冷脆溫度幾乎沒有下限，斷裂伸長(zhǎng)率高達(dá)350%，可最大程度地承受管子應(yīng)力，吸收沖擊載荷和關(guān)停出現(xiàn)的水壓波動(dòng)。特別適用于地勢(shì)易下陷，不易建管道基礎(chǔ)的環(huán)境，在地殼沉降時(shí)可以有較大的拉伸而不斷裂，避免事故發(fā)生。

7、重量輕、安裝簡(jiǎn)便

       超高分子量聚乙烯管道的比重僅為鋼管的八分之一，使裝卸、運(yùn)輸、安裝更為簡(jiǎn)便，且能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力及大型機(jī)械是使用，尤其在山區(qū)交通不便利的工況下安裝極為有利。而且超高分子量聚乙烯管道的連接方式簡(jiǎn)單，采用法蘭連接，在安裝現(xiàn)場(chǎng)只需用螺栓緊固即可，省時(shí)省力。

        以上性能充分體現(xiàn)出超高分子量聚乙烯耐磨管“節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效”的優(yōu)越性。