Uso de ductos de relaves
1 Transporte de materiales sueltos
El transporte de materiales sueltos, como partículas sólidas y polvos, utiliza principalmente el transporte por tuberías neumáticas con aire como portador. Durante el proceso de transporte aéreo a alta velocidad, el material desgasta la tubería, lo que genera un mayor consumo de energía y ruido debido a la resistencia a la fricción. La tubería UHMWPE tiene las ventajas de resistencia al desgaste, resistencia al impacto, bajo coeficiente de fricción, autolubricación, no adherencia, higiene, no tóxico, reducción de ruido, peso ligero, etc. Puede reemplazar las tuberías de acero y las tuberías de acero inoxidable en los siguientes campos .
(1) Industria de procesamiento de cereales y piensos
Cuatro molinos, diversas plantas de procesamiento de cereales, molinos de arroz, depósitos de cereales, etc. en la industria de procesamiento de cereales en el país y en el extranjero utilizan neumáticos. transporte de cereales[2 ]. Sin embargo, cuando se utilizan tubos de acero o de hierro para transportar trigo, harina, arroz, granos, soja, maíz y otros granos bajo altas velocidades de viento, no solo el ruido es fuerte, sino también un desgaste grave. Por ejemplo, cuando un molino harinero transporta trigo, los tubos de hierro se desgastan y se perforan cuatro meses después. Los montones de granos en el depósito de granos se transportan mediante tuberías neumáticas. Generalmente después de una transferencia, la tubería de hierro usada se desgastará y se desechará. Hoy en día, los molinos harineros de Beijing, Qinghai y otros lugares utilizan tubos de acero o tubos de UHMWPE revestidos con láminas de UHMWPE, que aumentan la resistencia al desgaste de 7 a 10 veces, reducen el ruido de alimentación y mejoran el medio ambiente. Hay más de 2.500 molinos harineros a gran escala y decenas de miles de molinos harineros pequeños y medianos en China [3], por lo que el potencial de aplicación de los tubos de acero UHMWPE es enorme.
Del mismo modo, las tuberías de UHMWPE también se pueden utilizar en la industria de procesamiento de piensos. Las modernas fábricas de piensos nacionales y extranjeras utilizan tuberías metálicas para transportar materiales. Por ejemplo, durante el proceso de recepción de materia prima de la línea de producción de premezcla, las materias primas en polvo con componentes grandes, como minerales, se transportan directamente al contenedor de dosificación de la línea de producción por el viento a través del sistema de transporte de presión positiva durante el proceso de envasado del producto terminado; productos, la premezcla terminada se transporta al contenedor de dosificación por el viento. contenedor de ingredientes de la línea de producción de piensos concentrados. A finales de 1994, había más de 11.000 empresas procesadoras de piensos en el país. Incluso si algunas empresas adoptan tuberías de UHMWPE, su consumo es considerable.
(2) Industria del petróleo y de las bebidas alcohólicas
Los codos de los oleoductos en las plantas petroleras están seriamente desgastados, especialmente cuando se transportan colza y tortas. Por ejemplo, en el taller de alimentación de una planta petrolera, se utiliza una placa de acero de 6 mm para alimentar materiales bajo la condición de una velocidad del viento de transporte de 20 m/s, se produce una penetración en el codo aproximadamente 10 días después; El material de eliminación de impurezas en el taller de lecho rodante es de vidrio, con un espesor de 5 mm, desgastado después del transporte de 1400 toneladas de colza.
Harina de soja de cervecería, salvados y otras materias primas, así como clinker, levadura de destilería, residuos de vino desgrasado, etc. Todos ellos son transportados mediante energía neumática. El melón de invierno, la principal materia prima de la planta de alcohol, se presenta principalmente en escamas y normalmente debe transportarse con fuertes vientos, lo que hace que las impurezas más pequeñas (arena, etc.) se muevan con el flujo de aire. pero las tuberías también están muy desgastadas. Si se utiliza tubería UHMWPE, la vida útil de la tubería se puede extender y tiene un buen rendimiento de reducción de ruido, lo que reduce en gran medida el ruido de transmisión.
(3) Industria alimentaria y farmacéutica
Hay muchos materiales que pueden transportarse por vía aérea en la industria alimentaria, como sal refinada, leche en polvo, almidón, patata en polvo, azúcar. , cacao, condimentos, heces de frijol, té, semillas de girasol, etc. Una fábrica de sal yodada y sal refinada utiliza tuberías de φ125 mm para transportar sal cruda por aire. Cuando las partículas de sal se mueven en el centro de la tubería, producen una fuerte fricción en la pared de la tubería, especialmente en las curvas. La línea de producción de leche en polvo es de tipo cerrado semiautomático y los materiales se transportan mediante energía eólica. Por motivos de higiene, todas las piezas en contacto con el material están fabricadas de costoso acero inoxidable. Será mucho más económico si utiliza tubería UHMWPE. En la producción de cigarrillos también se utilizan tuberías de transporte neumático. En el extranjero, desde los años 50 se utilizan tuberías de transporte neumático para transportar hojas de tabaco, tallos de tabaco y tabaco cortado.
En la industria farmacéutica, las pastillas y comprimidos también se transportan neumáticamente. Además de las exigencias higiénicas, también está la cuestión del aplastamiento. Las tuberías de UHMWPE son higiénicas y no tóxicas, cumplen con los estándares de la Asociación Japonesa de Salud en el extranjero y han sido reconocidas por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA) y el Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA). Se puede utilizar para entrar en contacto con alimentos y medicamentos, por lo que no solo puede reemplazar las costosas tuberías de acero inoxidable en el transporte de alimentos y medicamentos, sino que también puede reducir el daño a los materiales durante el transporte porque puede absorber la energía del impacto.
(4) Industria textil y de fibras químicas
En la industria textil, el transporte neumático se ha utilizado ampliamente para transportar materiales de fibra como algodón, lana, desechos de algodón y restos de cáñamo. La moderna apertura de algodón mixto consiste en transportar el algodón crudo a la máquina cardadora plana mediante un flujo de aire a través de tuberías y distribuir continuamente las fibras a cada máquina.
Las materias primas, los productos semiacabados y los productos de producción de fibras químicas, como las fábricas de filamentos de poliéster, también utilizan el transporte neumático por impulsos en lugar del transporte mecánico tradicional. Los materiales transportados incluyen virutas de poliamida (PA), virutas de poliéster, alcohol polivinílico, fibras cortadas, etc. Durante el proceso de transporte, la fricción por impacto entre las rodajas y la pared del tubo produce una gran cantidad de polvo y restos de seda, lo que afecta directamente la calidad del hilado por fusión. Si se utiliza una tubería de UHMWPE, dado que la tubería puede absorber la energía del impacto, el impacto entre las virutas y la pared de la tubería se puede debilitar y se puede reducir la generación de polvo.
(5) Transporte de materiales de construcción y materiales a granel
En el transporte de cemento, cal, arena (arena), piedra, hormigón, materiales refractarios, materias primas cerámicas, mineral tostado y bauxita. Cuando se utilizan materiales de construcción como yeso y yeso, el desgaste de las tuberías será más grave. Por ejemplo, la tubería de entrega de polvo de horno de φ89 mm × 4,5 mm de una empresa cementera solo se puede utilizar durante 3 meses con tuberías de acero sin costura. Aunque se utilizaron codos de refuerzo de hierro fundido para la parte curva de la tubería de suministro de cemento, se desgastaron después de sólo 2 años. Los sistemas de descarga neumática se han utilizado ampliamente en la producción de vidrio. La velocidad del transporte neumático de materiales por lotes de vidrio es de 10 a 15 m/s y las tuberías son propensas a desgastarse durante el proceso de transporte.
La tubería UHMWPE tiene las ventajas de resistencia al desgaste y autolubricación. Utilizado para transportar arenas movedizas, su vida útil se puede aumentar 18 veces y el costo se puede reducir 24 veces. En comparación con las tuberías de PA, la vida útil aumenta 3 veces y el costo se reduce casi 7 veces. Durante el transporte, la resistencia dentro de la tubería es un 25% menor que la de las tuberías metálicas.
En el transporte de materiales a granel, es necesario transportar diversos materiales a granel como cemento, granos, sal, bauxita, fertilizantes, carbón, etc. a través del descargador del dispositivo de transporte neumático. En los puertos costeros de mi país que descargan granos importados, los atracaderos de granos a granel están equipados con máquinas aspiradoras de granos, cargadores y silos cilíndricos. Los atracaderos de granos en los puertos pequeños y medianos están equipados en su mayoría con máquinas aspiradoras de granos fijas, todas las cuales requieren el correspondiente desgaste. Tuberías de transporte resistentes. Para el año 2000, el volumen de transporte de cemento a granel de mi país alcanzará más de 654,38+7 mil millones de toneladas, y el volumen de transporte de granos a granel alcanzará los 60 millones de toneladas. Desde este punto de vista, las tuberías de UHMWPE tienen amplias perspectivas de aplicación en el transporte de materiales a granel.
(6) Industria química
Las plantas químicas a menudo se enfrentan al problema del transporte de materiales a reactores de alta presión, como bauxita, sinterizado de cobre, tiamina y cloruro de potasio. A través de una alimentación giratoria a alta presión, se transportan materias primas en polvo como carbonato de sodio, polvo de carbón, recubrimiento en polvo, pigmentos, colorantes, fertilizantes de fosfato en polvo, detergentes, roca fosfórica, alúmina en polvo, catalizadores, sulfato de bario, dióxido de titanio, etc. Transportado mediante neumática. Produce carburo de calcio, coque en polvo, cal en polvo, etc. Se transporta mediante presión positiva y el gasoducto es de tubería de acero al carbono. Debido al gran desgaste, el codo requiere un revestimiento resistente al desgaste. En las fábricas de productos plásticos, el transporte neumático no sólo se utiliza para alimentar máquinas individuales, sino que también se utiliza en sistemas de alimentación centralizados para entregar diversas materias primas a varias máquinas procesadoras de plástico a través de redes de tuberías. En la producción de resina sintética, se utilizan dispositivos de transporte neumático para transportar materiales granulares de PE, PS, PA y materiales en polvo como PVC, polibutadieno y resina fenólica. Por ejemplo, el transporte neumático de la unidad tLLDPE de Qilu Petrochemical Company, con una producción anual de 60.000 toneladas, incluye transporte de polvo, mezcla y homogeneización, y transporte de productos granulares. El problema con el transporte de partículas de plástico es que el polvo producido por el desgaste de las partículas se adherirá a la pared de la tubería y formará una película. Esta situación se puede reducir si se utilizan tuberías de UHMWPE con propiedades autolubricantes y no adhesivas.
(7) Transporte de mineral en polvo
Cuando el concentrador de mineral utiliza mineral automolienda seco, el producto molido debe descargarse con aire. En los últimos años, las minas de metal y de carbón han comenzado a adoptar nuevas tecnologías de llenado neumático, que utilizan neumáticos para arrojar materiales de relleno como ganga y escoria al cilindro. Arena de fundición, carbón en polvo, arcilla, limaduras de hierro, perdigones de hierro, etc. En la fundición mecánica también se transporta por vía aérea. Al transportar estos polvos minerales, debido al desgaste severo, la vida útil de los codos de acero comunes suele ser de 6 meses. También existe el problema de que las tuberías de acero son propensas a desgastarse cuando se transportan medios de alta densidad en minas de carbón y minas. Por ejemplo, una planta de preparación de carbón utiliza tuberías de acero para transportar polvo magnético, y las tuberías de acero deben reemplazarse cada cuatro meses en promedio cuando la tubería de transporte de concentrado de hierro de 300 m-m utilizada por una mina de hierro es una tubería de acero común; será desechado después de 180 vueltas por año. Si se utilizan tuberías de UHMWPE, su vida útil puede aumentar significativamente y reducir la carga de trabajo de mantenimiento.
(8) Eliminación de cenizas secas en centrales eléctricas
Los sistemas de eliminación de cenizas secas en las centrales térmicas de mi país generalmente utilizan transporte neumático como presión negativa, presión positiva baja y presión positiva. transporte. Dado que la velocidad de transporte es de hasta 15~25 m/s, la tubería de transporte de cenizas está muy desgastada y tiene una vida útil corta. Por ejemplo, en una central eléctrica, 6 unidades y 8 tubos de acero para cenizas transportan cenizas secas y la vida útil de los codos es de sólo 3 meses. Cuando la temperatura de las cenizas secas es baja, el uso de tuberías de UHMWPE puede aumentar considerablemente la vida útil.
2 Transporte de lodo
La mezcla sólido-líquido de la lechada se transporta principalmente a través de tuberías hidráulicas con agua como portador, que es propensa a problemas como desgaste, corrosión e incrustaciones. La tubería UHMWPE tiene las ventajas de resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, ausencia de incrustaciones y bajo coeficiente de fricción. Puede reemplazar las tuberías de acero comunes, las tuberías de acero inoxidable y las tuberías de acero especiales en los siguientes campos.
(1) Minería, procesamiento de minerales y metalurgia
En la extracción de minas de carbón, minas químicas, minerales de hierro, minas de metales no ferrosos y minas no metálicas, un gran número de tuberías se utilizan para el transporte de lodos de la planta de procesamiento de minerales, como tuberías de mineral crudo, tuberías de relaves, tuberías de concentrado y tuberías de sistemas de flotación. Las mezclas sólido-líquido, como la alimentación de flotación, el concentrado de flotación y la suspensión de medios pesados producidos por el lavado de carbón en la planta de preparación de carbón, deben transportarse por tuberías. Según las estadísticas japonesas, la vida útil de las tuberías de concentrado que transportan lodos es de 15.000 horas, la vida útil mínima de las tuberías de relaves originales es de 6.000 horas y la vida útil más larga de las tuberías de llenado de mortero es de 1.000 horas. En la actualidad, se utilizan muchas tuberías para transportar relaves. y concentrados en las plantas procesadoras de minerales de mi país para tubos de acero. Dado que el lodo contiene aproximadamente un 30% de mineral de hierro, los tubos de acero están muy desgastados y tienen una vida útil de sólo 1 a 2 años. Hay que darles la vuelta al 90% cada seis meses, lo que supone una enorme carga de trabajo.
El procesamiento de polvo de coque, polvo de mineral, lodos y residuos de fundición en la industria metalúrgica también implica una gran cantidad de transporte por tuberías. Por ejemplo, una planta de procesamiento de minerales de Ge Steel Company tiene una tubería de transporte de 60 km de largo para diversos concentrados de minerales. Para las piezas más desgastadas, la tubería generalmente debe reemplazarse cada pocas semanas y el resto de la tubería debe reemplazarse. cada corto período de tiempo. Para darle la vuelta una vez, se puede imaginar la carga de trabajo. China es un gran país en carbón y minería, con más de 90.000 minas de carbón. Según estadísticas incompletas, cada año se necesitan unas 20.000 toneladas de tubos de plástico resistentes al desgaste para la minería. Si se utilizan ampliamente, la demanda anual será de más de 40.000 toneladas, lo que permitirá ahorrar 200.000 toneladas de acero. Según los informes, la Comisión Federal de Protección Ambiental de EE. UU. estipula que la industria minera, especialmente las operaciones de drenaje de minerales, deben utilizar tuberías de UHMWPE.
(2) Proyecto de lechada de carbón y agua
La lechada de carbón y agua es un nuevo tipo de fluido mixto líquido-sólido de alta viscosidad, que consta de aproximadamente un 70 % de carbón en polvo, un 30 % de agua y 1 % de aditivos químicos. Puede transportarse hasta el punto final a través de oleoductos, como el petróleo, y luego entregarse a los usuarios después de la deshidratación y el secado. La lechada de agua de carbón se ha utilizado con éxito en la fábrica de papel número 1 de Beijing, la fábrica de acero de Guilin y la fábrica de laminación de acero de Shaoxing.
Desde principios de la década de 1980, China ha planificado 65.438+00 oleoductos de transporte de carbón de diferentes longitudes, de los cuales el oleoducto Mengwei tiene 600 kilómetros de longitud. El transporte de carbón por oleoductos es actualmente un método de transporte importante para resolver la insuficiente capacidad de transporte de carbón de mi país. El "Esquema del plan de desarrollo a mediano y largo plazo para la industria de producción de energía de China" de 65438 a 0998 establece claramente que "el desarrollo del transporte por tuberías de lodo de carbón y el transporte de lodo de carbón y agua" están claramente establecidos. Actualmente hay siete plantas de lodos de carbón y agua en China, incluida la planta de lodos de carbón y agua de Beijing Jingxi y la planta de lodos de carbón y agua de Shandong Yanri. Si se utiliza tubería UHMWPE, puede resistir el desgaste y la corrosión causados por esta mezcla sólido-líquido de alta viscosidad y reducir la resistencia al transporte debido a sus propiedades autolubricantes. Se entiende que un proyecto clave en China compró una gran cantidad de tubos de UHMWPE del extranjero a un precio elevado (30.000 dólares EE.UU./tonelada) para el transporte de carbón a larga distancia.
(3) Lavado de cenizas en centrales eléctricas
La incrustación es un problema común en los sistemas hidráulicos de lavado de cenizas en centrales térmicas. Por ejemplo, una central térmica tiene una capacidad instalada total de 330.000 kW, una longitud de tubería de lavado de cenizas de 6,5 km y una tasa de incrustación en la tubería de mortero de 53 mm/a. Necesita detenerse para realizar el mantenimiento de desincrustación cada 1,5 años y. realice la descalcificación manual una vez cada 4 meses. Las tuberías grises que habían estado en funcionamiento durante 6 años estaban casi bloqueadas debido a fuertes incrustaciones y se han desechado 13 kilómetros de tuberías de hierro fundido. Otro ejemplo son dos grupos electrógenos de 300.000 kilovatios y el tubo de lavado de cenizas 2a se decapa una vez. Después de la desincrustación, la superficie interior de la tubería de acero se corroyó gravemente, la superficie se despegó y el fondo quedó aún peor. Después de 5 años de uso, la pared de la tubería se adelgazó más de 4 mm y las incrustaciones y la corrosión eran graves dentro de los 100 m de la entrada. Además de las incrustaciones, los tubos de lavado de cenizas también están muy desgastados, como los tubos de lavado de cenizas de φ273 mm × 10 mm en plantas de alta estática. El tubo recto se desgastó después de sólo 2 años y el codo era más prominente.
Las tuberías de UHMWPE son resistentes a la adherencia, no acumulan polvo fácilmente y pueden reducir las incrustaciones. Incluso si hay un cierto grado de incrustación, es relativamente fácil de eliminar. Además, la tubería es resistente al desgaste y a la corrosión, lo que puede prolongar en gran medida la vida útil. No es necesario aplicar un recubrimiento anticorrosión, lo que puede ahorrar costos de mantenimiento. En China, las bobinas de UHMWPE se utilizan para fabricar tuberías revestidas. Los resultados muestran que básicamente no hay incrustaciones y su resistencia al desgaste es 8 veces mayor que la de los tubos de acero comunes.
China tiene más de 400 grandes centrales eléctricas alimentadas con carbón e incluso más centrales eléctricas pequeñas. En el futuro se construirán más centrales eléctricas de carbón, a un ritmo de más de 10 por año.
Si cada central eléctrica requiere 100 toneladas de tuberías de UHMWPE, se necesitarán decenas de miles de toneladas en todo el país.
(4) Industria química de la sal de Huhai
Se espera que las tuberías de UHMWPE desempeñen un papel en el transporte de lodo de sal y salmuera en la industria química de la sal de Huhai debido a su alta resistencia al desgaste. Resistencia a la corrosión, resistencia a bajas temperaturas y otras ventajas.
① Transporte de sal marina En la actualidad, durante el proceso de recolección y almacenamiento de la producción de sal marina en el norte de mi país, los campos de sal centralizados transportan y lavan la sal a través de grandes tuberías de sal semiconcentrada que utilizan pequeñas tuberías para el transporte; y lavado. El campo de sal mecanizado transporta la sal cruda a la sala de cribado a través de varios kilómetros de tuberías hidráulicas (diámetro ф114 mm, ф125 mm, etc.). ). La planta química de sal muele, lava y seca la sal marina que contiene impurezas para obtener productos de sal refinada ordinaria (también llamada sal refinada lavada). Desde bloques de sal hasta equipos de lavado, la mayoría de las plantas utilizan un proceso de primer lavado con sistema hidráulico de tubería. La sal marina se ve afectada por la fricción mecánica e hidráulica durante el proceso de transporte de las tuberías de acero. Las partículas de sal se rompen y la proporción de sal rosa en la sal original aumenta (a medida que la salmuera se desborda), provocando graves pérdidas de sal rosa. Además, las tuberías de acero que transportan lodo salino son propensas a sufrir incrustaciones. Se han utilizado tuberías de plástico en los sistemas de suministro de sal. Por ejemplo, la tubería de transporte del sistema de extracción de sal de una empresa del grupo Salt Lake utiliza tuberías de HDPE de gran diámetro. Si utiliza tubería UHMWPE, el efecto será mejor, ya que puede absorber la energía del impacto y reducir la rotura de las partículas de sal. Se entiende que las plantas químicas de sal han comenzado recientemente a probar tuberías de UHMWPE como tuberías de transporte de lodos de sal. La producción anual de sal marina en el norte de mi país representa 2/3 de la producción nacional de sal. La temperatura es baja y las tuberías de UHMWPE tienen una excelente resistencia al frío.
(2) Transporte de agua salada Hay muchas tuberías de transporte de agua salada en plantas de sal y plantas alcalinas extranjeras. Por ejemplo, el conducto de salmuera de la fábrica de sal de Cape tiene una longitud de 25 kilómetros y el de la mina de sal de Sidebosch tiene una longitud de 70 kilómetros. la producción de sal de mar y lago de mi país ha cambiado del método tradicional de transporte de salmuera en zanjas abiertas al transporte de salmuera por tuberías a presión cada año, y el desarrollo de sal mineral también aumenta constantemente y transforma las tuberías; Si la longitud total de las tuberías en el área centralizada de salmuera es de 5 km y se utilizan tuberías de fibrocemento con un diámetro de ф100~ф250 mm para transportar salmuera a lo largo de 500 km, la presión de trabajo general es de 0,2~0,5 Mpa y los efectos de uso son diferentes. Algunos campos de sal se desechan después de 1 a 3 años de uso, y los más cortos se pudrirán y pudrirán. La excelente resistencia a la corrosión de las tuberías UHMWPE extenderá enormemente su vida útil.
(5) Dragado y descarga de lodos
El dragado es una operación que utiliza dragas para dragar puertos, ríos, lagos, etc. y descargar el lodo y la arena. Por ejemplo, con la extensión del ciclo de producción, el limo, la sal rosa y la sal granular depositados en los cursos de agua y puertos se acumulan cada vez más espesos, hasta afectar la navegación normal de las barcazas de sal. Por lo tanto, se suelen utilizar dragas de succión con cortador. dragado y sus equipos auxiliares. Para boyas flotantes, tuberías de lodo, tuberías sumergibles y tuberías de lodo terrestres. Ahora, muchas ciudades han comenzado a adoptar una nueva tecnología para dragar fosos y lagos, que consiste en extraer lodo directamente del fondo del agua y transportarlo a través de tuberías a largas distancias. Las tuberías de la draga incluyen tuberías flotantes en el agua, tuberías número 0 y cuesta arriba, tuberías de instalación de agua, tuberías submarinas y tuberías de instalación en tierra. Estas tuberías dragadas deben poder resistir olas y corrientes.
Según las estadísticas, el río Amarillo deposita 400 millones de toneladas de sedimentos cada año. China implementará el "Proyecto de los Cien Barcos" en el Río Amarillo, que introducirá 100 dragas del extranjero para dragar los canales principales del Río Amarillo y otros ríos. Cada barco deberá estar equipado con una tubería de transporte de lodo y arena de 4 kilómetros de longitud. Debido a que las tuberías de acero son fáciles de oxidar, se desgastan rápidamente, son pesadas y difíciles de cargar y descargar, los países exportadores de dragas necesitan tuberías de UHMWPE. Solo este proyecto requiere más de 8.000 toneladas de tuberías resistentes al desgaste cada año. Además, en nuestro país existen más de 400 dragas, que requerirán más de 15.000t de tubos resistentes al desgaste.
Los lodos de depuradora urbana son un lodo de baja concentración que ha sido transportado por tuberías en Europa, América, Japón y otros países y regiones durante mucho tiempo. Por ejemplo, Estados Unidos ha construido 84 kilómetros de oleoductos en Los Ángeles y Chicago. Japón ha construido 50 kilómetros de tuberías de lodos en Tokio y Osaka [18]. Durante los proyectos de construcción, las tuberías de lodo en los sitios de dragado están expuestas a la naturaleza durante mucho tiempo y, a menudo, están expuestas al sol y la lluvia. La arena y la grava en el lodo son duras y fáciles de desgastar en las paredes de las tuberías. La vida útil promedio de las tuberías de acero para transporte de lodo es de solo 4 años y necesitan protección contra raspaduras todos los años. El uso de tuberías UHMWPE para transportar lodo es resistente al desgaste y puede reducir la carga de trabajo de mantenimiento.
3 Transporte de fluidos y gases
Las tuberías de UHMWPE también son adecuadas para el transporte de diversos fluidos y gases.
(1) Industria de la construcción
La resistencia al impacto y a las bajas temperaturas de las tuberías UHMWPE se encuentran entre las mejores entre las tuberías de plástico existentes, muy superiores a las tuberías de PVC-U y PP-R. Tuberías, tubos de PB, tubos de ABS, etc.
, que es beneficioso para resistir impactos accidentales y daños severos por frío. Su resistencia a la presión interna y su resistencia al agrietamiento por tensión ambiental son equivalentes a las de las tuberías de PE reticuladas y las tuberías compuestas de aluminio y plástico. Es seguro, confiable y tiene una larga vida útil. . Debido a que puede absorber la energía del impacto, la atenuación del ruido durante el drenaje es mejor que la de las tuberías de PVC-U de pared sólida. Cuando se utiliza como tubería enterrada, tiene buena flexibilidad y no se daña fácilmente cuando cambia la formación (como los terremotos, su temperatura de funcionamiento es generalmente inferior a 100 °C, pero debido a su peso molecular extremadamente alto, los segmentos moleculares no son fáciles de romper); para moverse, y su temperatura de deformación térmica es más alta que la del PE ordinario. Si no hay tensión, la forma del producto no cambiará a 150~200°C por encima del punto de fusión, similar a las propiedades térmicas del PE reticulado. Por lo tanto, las tuberías de UHMWPE se pueden utilizar en tuberías de suministro de agua, tuberías de drenaje, tuberías de aguas residuales, tuberías de escape, tuberías de gas y tuberías de aguas residuales en la industria de la construcción. Por ejemplo, las tuberías de drenaje de hierro fundido interiores y exteriores en los talleres de salinización son en su mayoría agua salada o aguas residuales que contienen ácidos y álcalis, y su vida útil suele ser de sólo 3 a 4 años. El clima en las zonas costeras es húmedo y contiene una gran cantidad de humedad; aire que contiene halógenos, que oxidan las tuberías de drenaje de hierro fundido de los edificios residenciales. Por lo tanto, las tuberías de UHMWPE con fuerte resistencia a la corrosión son de gran utilidad. Se prevé que la demanda de tuberías de plástico para suministro de agua en China en el año 2000 será de 654,38 millones de toneladas ~ 654,38 millones de toneladas. Para 2010, el 80% de las tuberías de drenaje interiores en los nuevos edificios residenciales de mi país utilizarán tuberías de plástico, eliminando básicamente las tuberías tradicionales de hierro fundido; la proporción de tuberías de agua interiores que utilizan tuberías de plástico flexible alcanzará el 30%. Esto proporciona las condiciones para promover vigorosamente la aplicación de tuberías de UHMWPE.
(2) Tratamiento del agua
Los "tres residuos" industriales son altamente corrosivos. Por ejemplo, cierta planta de álcali descarga residuos a través de una tubería de 10 kilómetros. Después de que la tubería de acero se desgasta, se producen fugas que causan daños al medio ambiente circundante. El coste anual de adquirir revestimientos anticorrosivos para una planta alcalina es de varios millones de yuanes. En la planta de tratamiento de aguas residuales de una empresa petroquímica, las aguas residuales industriales de cada rama se convierten en aguas residuales fangosas después de la neutralización y sedimentación. Las tuberías de hierro fundido para la descarga de aguas residuales generalmente se desgastan en tres años. La mayoría de las tuberías de acero inoxidable utilizadas para transportar aguas residuales corrosivas para el tratamiento de lodos son demasiado delgadas y tienen un diámetro reducido. Se informa que el sistema de tratamiento de aguas residuales de Phillips Chemical Company en Estados Unidos utiliza tuberías de UHMWPE con una vida útil diseñada de 50 años [31]. El tratamiento de agua y el tratamiento de aguas residuales podrían ser otro gran mercado para las tuberías de plástico. La EAP estima que en el año 2000, las tuberías de plástico utilizadas en plantas de tratamiento de agua y de tratamiento de aguas residuales consumieron aproximadamente 35 mil millones de dólares.
(3) Industria química y farmacéutica
La tubería UHMWPE tiene buena resistencia química. Además de los ácidos oxidantes fuertes, puede resistir diversos medios corrosivos (ácidos, álcalis, sal) y medios orgánicos (excepto el disolvente de naftaleno) dentro de un cierto rango de temperatura y concentración. Después de remojarlo en 80 solventes orgánicos a 20°C y 80°C durante 30 días, no hubo ninguna anormalidad en la apariencia y casi ningún cambio en otras propiedades físicas.
Se entiende que las plantas químicas en varios lugares utilizan actualmente principalmente tuberías de acero de titanio para transportar ácido sulfúrico (humo), ácido arenoso, ácido clorhídrico y diversos medios corrosivos alcalinos fuertes. El precio del acero de titanio es más del doble que el de los costosos fluoroplásticos. El diámetro de las tuberías químicas suele ser de ф10 ~ф76 mm y la presión es generalmente de ф15 ~ф108 mm. La presión de entrega es de 0,6 ~ 0,8 MPa. Al transportar materias primas químicas corrosivas dentro de un cierto rango, las tuberías de UHMWPE pueden reemplazar las costosas tuberías de acero inoxidable y las tuberías fluoroplásticas.
(4) Industria del gas natural
El gas natural y los gasoductos deben soportar una presión de 0,4 Mpa, por lo que la seguridad de su funcionamiento ha llamado la atención. A finales de la década de 1980, BP desarrolló con éxito el "HDPE de tercera generación", cuyo alto peso molecular promedio es un factor clave para garantizar una alta resistencia al agrietamiento rápido. El peso molecular promedio en peso del UHMWPE es superior a 3 millones y la temperatura de fragilidad es inferior a -80 °C. Se puede inferir que el UHMWPE tiene una excelente resistencia a bajas temperaturas y al agrietamiento rápido. Phillips Products Company de Estados Unidos ha tendido 1.600 kilómetros de gasoductos de UHMWPE para gas natural.
(5) Utilización de agua de mar y barcos
Según estadísticas incompletas, la utilización total anual de agua de mar en Qingdao, Weihai y Longkou ha superado los 800 millones de m3, que se utiliza ampliamente en electricidad. , Industrias química, maquinaria, textil, alimentaria y otras. Dado que la corrosión del agua de mar es grave, se deben tomar medidas anticorrosión adecuadas para garantizar el funcionamiento seguro del sistema. Los materiales de tubería utilizados actualmente son: la tubería principal de agua de circulación es una tubería de hierro fundido revestida de mortero de cemento y la tubería de derivación es una tubería de acero revestida de resina epoxi. En esta zona se pueden utilizar tuberías de UHMWPE resistentes a la corrosión.
Hay muchas tuberías en el barco, como tuberías de ventilación de aire, tuberías de sonda, tuberías de succión de agua de lastre, tuberías de agua fría, sistemas de inodoros, tuberías de descarga, sistemas de agua de refrigeración de baterías, tuberías de aguas residuales, refrigeración de agua dulce. Tuberías, habitaciones y Tuberías de temperatura normal y baja presión en pasillos, etc. Para construir un petrolero de 15.000 toneladas, los tubos metálicos de todo el petrolero pesan alrededor de 207 toneladas. En el pasado, los tubos de los barcos eran todos tubos de cobre, tubos de acero, tubos de aluminio y tubos de plomo. Intensivo, pero también tenía poca resistencia a la corrosión y una larga vida útil. En general, los tubos de acero de 4 a 5 mm de espesor se desgastan en un plazo de 3 a 4 años. Las tuberías de UHMWPE no sólo son ligeras sino también muy resistentes a la corrosión, por lo que tienen un gran potencial para su uso en barcos.
(6) Industria petrolera
Los campos petroleros son grandes consumidores de diversos materiales de tuberías. Se informó [20] que en 1983 se utilizaron aproximadamente 39.000 kilómetros de tuberías de plástico en el mercado del petróleo y el gas, especialmente en pequeños yacimientos petrolíferos para la recuperación secundaria y terciaria de petróleo. El desarrollo de los campos petroleros de China tiene una historia de varias décadas. A medida que el desarrollo de algunos campos petroleros entra en las etapas media y tardía, especialmente cuando el contenido de agua de los fluidos de los pozos en algunos campos petroleros aumenta y el grado de salinización se vuelve severo, la velocidad de corrosión de las tuberías se acelera. Sólo el yacimiento petrolífero de aniversario requiere el reemplazo de una gran cantidad de tuberías diferentes cada año. En la actualidad, las tuberías de plástico utilizadas en los campos petroleros son principalmente tuberías revestidas de PE ordinarias que tienen las ventajas de resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y baja resistencia al transporte.
4 Otros
La tubería de UHMWPE desarrollada con éxito por Japan New Industrial Co., Ltd. está diseñada para reemplazar las tuberías fluoroplásticas y está lista para venderse a la industria de semiconductores y a los sectores médicos [ 37]; espesores inferiores a 10 mm. Se han utilizado tubos de paredes delgadas de UHMWPE como tubos recubiertos para cintas transportadoras y rodillos de fabricación de papel [38].
El UHMWPE tiene un buen aislamiento eléctrico y su rigidez dieléctrica puede alcanzar 50 kv/mm, que es más alta que la tubería de PVC-U y la tubería de PE reticulado (la rigidez dieléctrica es 23 ~ 28, 465, 438+ respectivamente). 0 kV/mm), especialmente con valores de tangente de pérdida baja, se puede utilizar como conductos de cable que operan en rangos de frecuencia altos y ultra altos [39]. Se puede utilizar para fabricar carcasas de cables para automóviles; el transporte de licor de tinte en la industria de teñido y acabado también es un mercado importante [40].
Los tubos de UHMWPE se cortan en rodillos y se pueden utilizar como rodillos de plástico para líneas transportadoras de cinta. Corte en materiales deslizantes utilizados en campos de fricción para reemplazar manguitos de cobre, manguitos de PA, manguitos de PTFE, etc.
El UHMWPE tiene excelentes propiedades a baja temperatura y sigue siendo dúctil a la temperatura del helio líquido (-269 °C), por lo que se espera que abra áreas de aplicación en los campos de la tecnología de refrigeración y la ingeniería criogénica.
5 Conclusión
La tubería UHMWPE, como nueva tubería de plástico de ingeniería con excelente rendimiento integral, puede usarse ampliamente para transportar diversos polvos, pastas, fluidos y gases, y tiene un amplio mercado. potencial. Muestra una brillante perspectiva para resolver los graves problemas de desgaste, corrosión e incrustaciones de las tuberías en el transporte de materiales industriales de gran volumen y variedad. La gente debe prestar atención a acelerar el desarrollo y la aplicación de tuberías de UHMWPE y explorar nuevas áreas de mercado.