季 躍
(淮北礦業(yè)集團公司 孫疃煤礦,安徽 淮北235121)
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管具有鋼材的機械性能和工程塑料耐化學腐蝕性能,克服了普通塑料管材承壓低、適用條件高的局限性。管材截面示意見圖1。
抗靜電性能較好。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管采用環(huán)氧樹脂粉末原料,抗靜電成分均勻的分布在管材的表面和內(nèi)層,內(nèi)外表面電阻≤l.0×106Ω,適用于煤礦井下等特殊環(huán)境。
具有阻燃性能。阻燃成分均勻分布在涂層本體內(nèi),且不會因時間而受到影響,阻燃性能均符合煤礦行業(yè)標準,適用于井下易燃、易爆的工作場所。
涂層的附著力強。鋼管經(jīng)過內(nèi)噴砂、外拋丸表面處理,增加了鋼管表面與涂層間的接觸面,使涂層附著力≥30N/10mm,經(jīng)落錘沖擊和撕裂測試,無破壞。
耐腐蝕、不結(jié)垢、流體阻力小。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管具有很強的耐酸堿腐蝕性,適用于煤礦井下高硫、含鈣鎂等離子的水質(zhì)。由于表面光潔度高,不會附著水垢,同等情況下是普通管輸送能力的1.15倍。
機械性能好,適用條件廣。涂層韌性好,鋼管機械強度高,對沖擊、彎曲等外來破壞具有很強的承受能力。
連接方便??朔思兯芰系V用管道連接難的缺點,可采用法蘭盤、快速接頭等連接方式與井下管道及閥門連接,互換性強。
使用壽命長。在正常條件下使用,壽命可達到50年。
圖1 管材截面示意
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管表面光滑、美觀,由于采用自動化噴涂,壁厚均勻。普通鋼管表面擁有一層鋅鋁合金層,長時間暴曬會出現(xiàn)防腐層老化,色澤變的暗淡無光。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管主要適用于抗高壓、耐腐蝕、環(huán)保節(jié)能項目,領(lǐng)域包括民用建筑和石油化工、輕工、水利電力、市政建設(shè)、環(huán)保等行業(yè)輸送水、燃氣及其它流體。普通鋼管主要適用于下水管、煤氣管或其它流體輸送管。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管內(nèi)外壁涂敷采用高壓聚乙烯粉末經(jīng)熱熔后在鋼管表面形成一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因其本身屬一種惰性材料在其高溫溶解后不與其它材料發(fā)生化學變化,耐酸、堿、鹽溶劑腐蝕能力較強。由于在運送中有不可預(yù)知性,在生產(chǎn)中添加了一定量的阻燃劑和抗老化劑,這是其它管材無法比擬的。耐冷熱程度符合國家標準,耐腐蝕性能優(yōu)異。在同等管件使用中輸送流量增加15%以上,降低能耗節(jié)省能源,電絕緣性好,綠色環(huán)保,便于修補,施工便捷。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管是球墨鑄鐵管重量的1/2。
普通鋼管采用焊管內(nèi)外鍍鋅防腐性能有所提升,但如長期使用后因化學反應(yīng)造成鋅層剝落,防腐性能下降。采用鋅鋁合金和加入稀土元素作為鍍液有效加強防腐性能,但是長時間使用會使水質(zhì)變壞,甚至使用過程中產(chǎn)生的氧化物脫落,堵塞管件或閥門。鍍鋅鋼管重量與環(huán)氧管相差無幾。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管采用插入式連接、溝槽連接等,普通鋼管采用螺紋連接、焊接、溝槽連接等。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管使用年限長達50年以上,而普通鋼管使用年限僅15~20年。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管與普通鋼管價格相比具有明顯優(yōu)勢(見表1)。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管有效避免了因水質(zhì)問題所帶來的管材的銹蝕,保障了礦井防塵供水的可靠性,確保了降塵水簾、放炮噴霧、采掘設(shè)備噴霧等設(shè)施的有效性,對煤塵爆炸、塵肺病的發(fā)生起到了積極防護作用。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合外層具有優(yōu)良的抗靜電性能,在瓦斯、煤塵較大的環(huán)境下,不會因為管路安裝、拆除及使用時產(chǎn)生靜電火花,從而避免火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合外層具有強于塑料管材的阻燃性能,在存放有易燃、易爆物品的工作場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對管路的損傷,避免供水異常。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管內(nèi)表面光潔度高,流體阻力小。對于井下長距離供水,較小的流體阻力可以有效保障用水地點的水壓及水量,為礦井開拓、生產(chǎn)提供了充沛、高效的水源。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管路內(nèi)部不結(jié)垢、不生銹的特點有效保障了管路的供水有效斷面,解決了水量低、銹渣堵塞噴霧及閘閥的問題,避免了相關(guān)用水設(shè)備、部件的經(jīng)常性更換。
環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管銹蝕損耗低、使用壽命長(孫疃礦服務(wù)年限在50年左右)。一次性投入雖然略高于普通無縫鋼管,但環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管后期使用更換周期長、維護成本大大降低,可以有效解放相當一部分管子工的勞動力。同時,環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管可以很好保障采掘生產(chǎn)需要,提升工作效率,耐腐耐銹的性能決定了環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管具有極強的經(jīng)濟競爭力。環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合材料具有較強的附著能力,受外力影響不易造成表面涂層脫落,避免邊緣地段管路長期無人維護造成的外表面銹蝕。同時,環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合管外表面比一般管材更為光潔,不易積灰、積塵,長時間內(nèi)無需進行沖刷及防腐維護,質(zhì)量標準化創(chuàng)建成本低。
在井下安全生產(chǎn)過程中,新技術(shù)、新設(shè)備的投用,對礦井的安全管理、安全生產(chǎn)有著極大的推動作用。引進新設(shè)備、研發(fā)推廣新技術(shù),需要持續(xù)的提高自身的超前意識,不斷提升新設(shè)備、新技術(shù)的推廣力度,滿足煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展需要。
由于環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管的實用技術(shù)和使用周期等方面的突出優(yōu)勢,其綜合性價比在井巷工程施工和使用過程中明顯優(yōu)于普通管材,通過調(diào)研得出如下結(jié)論:環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管在煤礦井下應(yīng)用前景廣闊,順應(yīng)生產(chǎn)需要,應(yīng)采用并加以推廣。