新型聚烯烃复合耐磨管道Word格式.docx
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GXCG-1101是具有乙烯、丙烯、硅氧烷三元结构的一种新型TPE材料。
表1是GXCG-1101的物性指标及典型值，执行标准为Q/58424913-2·
1—2012。
表1GXCG-1101物理性能
项目
指标
典型值
密度，g/cm3
0.9±
0.02
0.89
熔体指数（190℃、2.16kg），g/10min
0.5±
0.2
0.6
拉伸强度，MPa
≥20
22
断裂伸长率，%
≥600
1000
低温冲击脆化温度,℃
≤-40
耐环境应力开裂，F0，h
时效数/试样数,个
≥500
0/10
200℃氧化诱导期，min
≥30
砂浆磨损率,%
≤0.5
0.27
GXCG-1101作为一种新型耐磨材料具有以下优点：
u具有优异的抗磨耗性能，特别适用于砂浆、水泥、矿渣等输送管道。
u流动性好，适用于各种通用挤出机。
u与聚乙烯、聚丙烯等管道料的相容性好，挤出速度匹配，适用于双层或多层共挤。
u具有优良的物理机械性能。
u卫生安全，不含任何有毒有害添加剂，符合相关卫生标准。
3、不同材料的磨耗对比试验
3．1砂浆磨耗试验
砂浆磨耗试验是根据QB/T2668–2004《超高分子量聚乙烯管材》附录B“砂浆磨损率试验方法”，将不同材料制成相同尺寸的样片，置于砂浆中高速旋转磨擦，历时数小时后取出，测量样片的失重比例，得出不同材料在砂浆中的磨耗率。
在不同工矿条件下，不同厂家选择的试验条件略有不同，表2—表4是分别由不同厂家提供的在相同试验条件下测试数据。
砂浆耐耗试验所用的粗砂
图1：
试验装置（1—测试样片；
2—砂浆；
3—旋转轴）
表2砂浆耐耗试验结果一
磨耗率
高密度聚乙烯HDPE
交联聚乙烯
PEX
超高分子量聚乙烯
UHMWPE（250万）
GXCG-1101
试验用砂
%
9.6
5.2
3.7
建筑用河砂
试验条件：
砂水比52/48（体积比）；
转速1400rpm；
时间11h。
表3砂浆耐耗试验结果二
UHMWPE
聚氨酯TPU
7.0
1.8
1.5
矾钛尾矿粗砂（粒径1～5mm）
时间8h。
表4砂浆耐耗试验结果三
钢
（Q235）
HDPE
耐磨橡胶
0.49
0.99
0.45
0.33
0.11
细砂（建筑用河砂）
--
3.48
1.56
0.94
0.74
粗砂（喷砂用石英砂,3—5mm粒径，硬度高。
棱角尖锐）
砂水比3/2（体积比）；
转速680rpm；
时间4h。
图2：
试验用的不同材料样片（从左到右分别为GXCG，橡胶，超高分子量聚乙烯，HDPE）
3．2阿克隆磨耗试验
阿克隆磨耗试验是一种测试耐磨材料耐磨性能的常见测试方法，将由GXCG-1101制作的样片及橡胶样片一同送往专业的检测机构进行测试，在同样的测试条件下，橡胶的磨耗为0.90cm3,而改性聚烯烃耐磨管专用料的磨耗只有0.11cm3,可见改性聚烯烃耐磨管专用料的耐磨性能要远远高于橡胶。
图3：
阿克隆磨耗试验检测报告
3．3砂浆冲击磨耗试验
砂浆冲击磨耗试验的原理是：
用砂浆泵将30%固含量的河砂砂浆以一定速度及一定角度向试样表面喷射，测试经一定时间后试样的重量损失。
表5是不同材料的砂浆冲击磨耗试验结果对照表。
图4：
砂浆冲击磨耗试验装置
表5砂浆冲击磨耗试验结果
冲击角度
（°
）
冲击速度
（m/s）
冲击时间
（h）
实验结果磨损量（g）
UHMWPE-1
UHMWPE-2
实验1
86.2
21.64
1.98
0.1205
0.0598
0.0022
0.1481
实验2
86.5
23.70
3.95
0.1364
0.1391
0.2862
实验3
56.2
0.1128
0.0736
0.0048
0.1650
实验4
26.1
20.95
0.0570
0.0639
0.0044
0.1662
4、成品管材的磨耗对比试验
4．1摆动磨耗试验（DarmstadtTest）
摆动磨耗试验的原理是：
将不同粒径的砂石按一定比例混配，装入1米长的试验管段中，加入一定量的水后将管端密封，夹持在摇摆机上，摇摆机按一定角度和速度往复摆动，使试验管段内的砂石来回磨损管壁。
每经过10万次左右的磨损时更换一次砂石，称量管段的重量损失即为管子的磨损量。
图5是摇摆机的工作原理图。
图6是普通HDPE管与GXCG/HDPE复合耐磨管磨耗试验后的对比图。
图7是不同材质管道的磨耗结果。
图5摇摆机工作原理图
HDPE管GXCG/HDPE复合耐磨管
HDPE管
GXCG/HDPE复合耐磨管
图6经过同样的摆动磨耗试验后的HDPE管和GXCG/HDPE复合耐磨管
磨耗试验结果
20
40
60
80
100
120
140
160
180
5
10
15
25
30
磨损次数（100,000）
磨损量（克）
HDPE/GXCG-1101COMPOSITEPIPE
复合管
UHMWPEPIPE
超高分子量管
HDPEPIPE
聚乙烯管
SteelWithCoatingMaterial
内衬钢管
线性
（HDPE/GXCG-1101COMPOSITE
PIPE
（UHMWPEPIPE
（HDPEPIPE
（SteelWithCoatingMaterial
内衬
钢管
·
图7不同材质管道磨耗结果
4．2浆体环管磨蚀试验
环管试验法的试验条件基本上模拟了工业管道输送的实际情况，试验系统是一个完整的环形管路，包括矿浆槽、矿浆泵、变频调速器、试验管段、流量计、调节阀门、浓度与速度标定装置、管道冷却系统等，图8是环管法管壁磨蚀试验系统示意图，图9是试验现场照片。
图8环管法管壁磨蚀试验系统示意图
图9环管法管壁磨蚀试验现场照片
图10用于测试的不同类型的管道
磨蚀试验用铁精矿的平均密度为4722千克/米3；
矿浆质量浓度为60%；
矿浆流速为1.8—2.0米/秒。
试验管道内径为50mm；
环管总长为30m。
每试验60小时换一次矿浆同时检测试验管段的耐蚀量，浆体温度控制在40℃以下。
共试验600小时，试验结果见图11。
试验后的钢管试验后的耐磨管
图11不同材质管道浆体环管磨蚀试验结果
为了更好的理解该耐磨材料的耐磨性能，我们选取了普通HDPE管，超高分子量聚乙烯UHMWPE管和GXCG耐磨管进行了SEM电镜观察。
可以看到GXCG耐磨管比普通HDPE管，超高分子量聚乙烯UHMWPE管表面更光滑。
1000×
UHMWPE管GXCG耐磨管HDPE管
100×
……………………………………………………………………………………………………
5、工程试验
金石东方GXCG耐磨管现已广泛应用于国内外矿用管道工程，其中包括力拓铁矿、攀钢、紫金矿业、国投青海湖钾矿等。
以下为其中一个工程的介绍-洋县钒钛磁铁矿筛选工地。
普通钢制弯头：
使用9天后便已磨穿
金石东方耐磨管制作的弯头
将该耐磨弯头连接在两段管材间用于替代以前使用的钢弯头
经过五个月的使用，拆下观察，几乎没有磨损
用户反馈：
6、管材结构和规格尺寸
6.1.钢丝网骨架聚乙烯耐磨管
耐磨内层
钢丝网增强层
HDPE内层
HDPE外层
公称外径
（mm）
公称壁厚（mm）
PN1.0Mpa
PN1.6Mpa
PN2.0Mpa
非耐磨层
耐磨层
50
-
4.5
2.0
5.0
2.5
63
75
90
5.5
110
7
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