
超高分子量聚乙烯,簡稱UHMWPE,是一種性能極其優(yōu)異的熱塑性工程塑料。其耐低溫性能是其最突出的優(yōu)點之一。
UHMWPE管的耐低溫性能遠超大多數(shù)常見工程塑料,甚至優(yōu)于許多金屬材料。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、極佳的低溫沖擊韌性
核心特性:這是UHMWPE管最顯著的優(yōu)勢。它在極低的溫度下仍能保持極高的沖擊強度和韌性,不會像普通塑料或金屬那樣變脆。
脆化溫度:UHMWPE的脆化溫度低至-269°C,甚至接近絕對零度(-273°C)。在-200°C的環(huán)境中,其沖擊韌性依然優(yōu)良。
對比優(yōu)勢:
對比普通塑料:如PVC、PP、ABS等在零下幾十度就會變脆,受沖擊易碎裂。
對比金屬:碳鋼、鑄鐵等金屬在低溫下(尤其是-40°C以下)會發(fā)生“低溫冷脆”現(xiàn)象,沖擊韌性急劇下降,容易發(fā)生災難性斷裂。而UHMWPE管則完全無此顧慮。
2、低溫抗蠕變性
在持續(xù)的低溫負載下,UHMWPE管抵抗緩慢形變(即蠕變)的能力很強,尺寸穩(wěn)定性好,保證了長期使用的安全。
3、低溫耐磨性
UHMWPE本身是“耐磨之王”,其在低溫環(huán)境下的耐磨性能依然出色,這對于輸送含有固體顆粒的漿體在低溫環(huán)境下至關(guān)重要。
4、柔韌性保持
即使在極低溫下,管道仍能保持一定的柔韌性和彎曲能力,便于安裝和應對輕微的地基沉降。
5、抗結(jié)冰性能
由于其表面光滑、摩擦系數(shù)極低,以及疏水性,管內(nèi)流體結(jié)冰后對管壁的附著力較小,在一定程度上可以緩解因結(jié)冰導致的管道脹裂風險(但并非絕對不凍裂,仍需保溫防凍)。
基于上述卓越的耐低溫特性,UHMWPE管在以下低溫及超低溫領(lǐng)域得到了廣泛應用:
1、液化天然氣領(lǐng)域
應用場景:LNG(液化天然氣)的儲存和運輸溫度約為-162°C。在這個溫度下,絕大多數(shù)材料都會失效。
具體用途:
LNG輸送管道:在LNG接收站、液化廠、加氣站內(nèi),用于輸送低溫液態(tài)天然氣。
溢濺防護:用作LNG儲罐周圍的防護管道系統(tǒng),即使發(fā)生LNG泄漏,管道也不會因低溫脆裂,能繼續(xù)起到導流和安全防護作用。
2、深冷空分領(lǐng)域
應用場景:空氣分離裝置需要將空氣冷卻到-196°C以下,以分離出液氮、液氧等。
具體用途:用于輸送液氮、液氧等極低溫介質(zhì)的工藝管道。
3、寒冷地區(qū)的工業(yè)與礦業(yè)輸送
應用場景:我國北方、俄羅斯、加拿大等嚴寒地區(qū),冬季氣溫可達-40°C~-50°C。
具體用途:礦漿輸送:用于輸送尾礦、精礦漿體。即使在嚴寒中,管道也不會凍脆,能承受內(nèi)部漿體的壓力和外部冰層的擠壓。
疏浚工程:在寒冷水域的挖泥船排泥管。
化工流體:輸送一些在低溫下儲存或反應的化學介質(zhì)。
4、冷凍冷藏與食品工業(yè)
應用場景:大型冷庫、速凍設備等,溫度通常在-30°C ~ -60°C。
具體用途:用作鹽水、制冷劑(如乙二醇溶液)的輸送管道。其無毒、無味、耐腐蝕的特性也符合食品衛(wèi)生要求。
5、極地科考與特殊環(huán)境
在南北極等極端環(huán)境中,用于科考站的基礎(chǔ)設施建設,如供水、排水管道,因其能耐受極寒且安裝方便。
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