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                管道输煤的特点与管材性能

                信息来自:超高分子量聚乙烯www.eastpipe.net    发布日期:2012-9-21   浏览次数:105  

                  导读:一、 管道输煤的特点管道输煤作为长距离、大运量输煤方式,具有下列主要特点:1、 必须先将煤制成具有一定粒度组成,混以小于45%—50%的水,制成重量浓度为50%—55%的煤浆,采用若ξ 干个泵站,通过管道接力输送的目的地后,经过脱水,还原成干煤或再制成60%以上重量浓度的水煤浆。这种输送,属于液、固两相流体运输方式,它遵循两相流管输原理;2、

                一、 管道输煤的特点
                管道输煤作为长距离、大运量输煤方式,具有下列主要特点:
                1、 必须先将煤制成具有一定粒度组成,混以小于45%—50%的水,制成重量浓度为50%—55%的煤浆,采用若干个泵站,通过管道接力输送的目的地后,经过脱水,还原成干煤或再制成60%以上重量浓度的水煤浆。这种输送,属于液、固两相流体运输方式,它遵循两相流管输原理;
                2、 一般情况下,管道埋设于冻土层下封闭∞输送,不污染环境、无噪声、无运损,可以全称实现自动ω 化;除泵站外,管道不占耕地。在符合煤浆物性坡度的前提下,管道可翻山越岭、穿越沟壑、河流,适应地形性※强;
                3、 这种运输方式吨公里能耗小,符合节能减排,节约土地的要求,在市场经济下,其运输【能力、运输距离,约20亿吨公里以上的年周转量,就具有较强的经济效益,或市场的竞争力。也就」是运量越大,运距越长,其经济优势就越突出;
                4、 由于运量大,运距长,又属全天候工作制(年㊣ 工作小时不低于7920小时),要求泵的排量大,输送█压力高,又考虑吨公里耗能低,对管道磨损小,运行安全顺畅,故只能选择输送压△力高,排量大的容积式泵,即活塞或隔膜式活塞泵。
                5、 为了提高作业①效率,把管道蚀降低到最低程度,要求管道一次埋设地下后,服务年限不小于30年,换管道趋近于零。故而要求◢力学性能好,耐冲击,耐磨损,韧性好,摩阻系◣数低,焊接性能好这样的管材,因此输煤管道设计非常重视对管材性质的选择。超高分子量聚乙烯管道是粘均分子量在150万以上的线型结构聚乙烯,极高的相对分子质量(普通聚乙烯的相对分子质量仅2-30万),赋予其超凡的使用性能√,成为一种价格适中、性能优良的新型热塑性工程塑料,完全符合输煤管道设计要∏求。
                二、 管道输煤的浆体※的流态
                输煤管道输送的煤浆中煤的粒度,根据没的物化性能和输送设备的要求,粗细颗粒按一定比例搭配。在一般情况下,最大粒径为2mm要求占6%以下,<44微米必▼须占20%左右。其余中间粒径组成的平均粒径为0.28mm—0.38mm。其中<44微米的粒♀径与水混合后,形成密度大〗于水的近似于均质体的新载体。在管道中承托粗颗粒使之悬浮。在泵输药理驱动下,以一√定的流速(大于淤积速)输送时㊣ 形成紊流。宏观上看,这两相流的浆体系介于伪均制流和牛顿体之间的一种流态。
                理想的状态是●,极细煤粒与水混合在一定流速条件影响下,在管道中很大程度上组织粗颗◎粒煤向管低沉降,这样既减少了管道摩阻损失,也减少了对管低磨损,延长了管道服务寿命。但是过大,摩阻损失必然增〗大。相应泵的出口压力加大,管壁增厚,输送能耗增高,同时加剧了管道磨损,也缩短了管◤道使用寿命。使投资,输送成本都必然加大。
                从节约能耗、延长◥管道寿命、合理选择泵型出发,希望浆体中粗颗粒在管道运行中,不应有◣大的煤水离析沉降,但略有沉降。在管低稍有薄薄的床层现象,但不ㄨ至于堵塞管道。为此选择合适的流速是关键。也就是说,在这种流速条件下,浆体中粗颗粒开始缓慢∩沉降,管低有一些←床层。在这种流速下,使床层推移向下游〇流动。尽管管低有些磨损,但是磨损很小,与大流速相比利大于弊。
                综上所述,在设计中应根据所输煤种、煤质,优化煤的粒度级配,优化浆体重量浓度。结合泵和管材的市场产品,优选最¤佳流速,最佳管径,正确选择泵型@是非常重要的。
                三、 管材的选择
                在输煤管道中,由于是属液、固两相流体。受经济效益的约束,运输距离一般大于400Km,年运煤量一般在500万吨以上经济上合理。故采用泵型单泵排量为300—500m3/h,排♀放压力不低于7—12mpa,要求服务寿命不低于30年,自然寿命不低于50年。管道输送工况比较复杂,因此在选择管∮材时,要求管道内壁具有低糙度,耐腐蚀,耐磨损,阻力小、纵向强度和环向强度应与泵的排放压力㊣相适应。此外,管道要既具有上述性能,还要求能承受》因水击,加速流带来的对管道的附加负荷。总之应具有强度高,耐疲劳,耐冲击性能高的机械力学性能。故在№选材中,一般都选用超高分子量聚乙烯管、或者是钢衬超高分子量聚乙烯管(复合管),超高分子量聚乙烯其分子量都≥300万。由于管径摩擦系数低,泵的压力一般也不高于8mpa。
                管材在项目投资』中,一般要占35%左右。为降低投资,在管道全长中,采用变壁设计,以节约超高分子量聚乙烯,降低单位造价。因此订购的管∏材,在维持全长管线内径保持一致的前提下,往往要求供货厂家从小于临近的内径,在扩经到设计的内径。这样就要求管道材〓的冷扩延展性好,特别是不产生应力集中,也就是保持它原有的机械力学性能。如何≡达到这点,就需要供管厂家视具体情况研定。

                山东东方管业有限公↑司作为国家水煤浆工程技术研究中心,长期致力于研究、发展超高分子量聚乙烯管材输▲煤技术。





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