Transporte de productos químicos resistentes a la corrosión en tuberías de transporte UPE

Los tubos de transporte químico UPE de alta resistencia al desgaste son una clase de productos de tubería resistentes a la corrosión y al desgaste con polietileno de alto peso molecular (ultra High Molecular Weight polyethelene, conocido como UPE o uhmwpe) como material de cuerpo de tubería, que se utilizan especialmente para el transporte de soluciones ácidas, alcalinas, salinas y medios que contienen partículas sólidas en las industrias química, metalúrgica, minera y eléctrica. El peso molecular de la UPE suele oscilar entre 1,5 y 5 millones, y su estructura de cadena Molecular súper larga da al material una serie de características de rendimiento diferentes del polietileno ordinario y los plásticos de ingeniería convencionales.

Desde el punto de vista de la ciencia de los materiales, la resistencia al desgaste de la UPE se encuentra en un nivel alto en los plásticos termoplásticos. Su mecanismo de resistencia al desgaste es diferente al de los materiales metálicos: el desgaste de los metales está dominado por la dureza superficial y el deslizamiento cristalino, mientras que la cadena Molecular larga de la UPE disipa energía a través de la orientación del segmento de cadena y la red de enredo durante el proceso de fricción, formando una película de transferencia autolubricada, reduciendo así la tasa de desgaste. Este mecanismo hace que la UPE muestre una larga vida útil en condiciones de lavado de pulpa que contienen partículas sólidas.

2. resistencia a la corrosión química
Resistencia al ácido: la UPE tiene una buena tolerancia a una variedad de ácidos inorgánicos a temperatura ambiente. En medios como el ácido clorhídrico (concentración arbitraria), el ácido fosfórico y el ácido fluorhídrico (concentración inferior al 60%), la UPE puede mantener la estabilidad química. El ácido sulfúrico es adecuado cuando la concentración es inferior al 70% y la temperatura no supera los 60 ° c. El ácido nítrico también se puede utilizar a temperatura ambiente con una concentración inferior al 30%. Hay que tener en cuenta que los ácidos fuertemente oxidados pueden tener un efecto oxidativo sobre la UPE a altas temperaturas o altas concentraciones.

Resistencia alcalina: la UPE tiene una excelente tolerancia a medios alcalinos como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y amoníaco. Dentro del rango de temperatura ambiente a 60 ° c, la UPE mantiene propiedades estables en varias soluciones alcalinas, que son adecuadas para el transporte de álcalis en los campos de la industria cloro - alcalina, la industria alcalina y el tratamiento de aguas residuales.

Resistencia a la sal: la UPE tiene una excelente resistencia a la corrosión contra todo tipo de soluciones salinas, como cloruro de sodio, cloruro de potasio, sulfato de sodio y sulfato de magnesio. En los campos de la industria química de la sal, la desalinización del agua de mar y la extracción de litio de Lagos salados, las tuberías UPE se pueden utilizar para el transporte de agua salada, salmuera y aguas residuales altamente salinas.

Resistencia a los disolventes orgánicos: la UPE es tolerante a algunos disolventes orgánicos como alcoholes, ésteres y cetonas, pero tiene una tolerancia limitada a disolventes no polares como hidrocarburos grasos, hidrocarburos aromáticos y halógenos. Al transportar medios mixtos que contengan este tipo de disolvente, es necesario evaluar el riesgo de hinchazón y permeabilidad.

Límites aplicables: la resistencia a la corrosión química de la UPE se ve afectada conjuntamente por la concentración del medio, la temperatura y el tiempo de contacto. El aumento de la temperatura generalmente reduce la resistencia a la corrosión del material. En condiciones de alta temperatura (más de 80 ° c) o alta concentración de medios fuertemente oxidados, se recomienda realizar pruebas especiales de inmersión para verificar la aplicabilidad.

III. propiedades físicas y mecánicas
Resistencia al desgaste: la resistencia al desgaste de la UPE está en un nivel alto en materiales plásticos, que es mejor que el politetrafluoroen, el nylon y el polietileno ordinario. Al transportar pulpa o suspensión que contiene partículas sólidas, la tubería UPE puede resistir eficazmente el lavado y el desgaste de las partículas. Su resistencia al desgaste se ve afectada por el peso molecular, la cristalinidad y el sistema de relleno. cuanto mayor sea el peso molecular, mejor será la resistencia al desgaste.

Resistencia al impacto: la UPE mantiene una alta resistencia al impacto a bajas temperaturas. Su resistencia al impacto todavía puede mantener una alta proporción del valor de temperatura ambiente a - 40 ℃, que es adecuado para el tendido de tuberías al aire libre en zonas frías.

Coeficiente de fricción: la pared del tubo UPE es lisa, el coeficiente de fricción es bajo y la resistencia al líquido es pequeña, lo que ayuda a reducir el consumo de energía de transporte. El bajo coeficiente de fricción también ayuda a reducir la adherencia y deposición del medio en la pared del tubo y reducir el riesgo de escala.

Rango de temperatura: el rango de temperatura de uso convencional de las tuberías UPE es de - 40 ℃ a + 80 ℃. Más allá de este rango de temperatura, las propiedades mecánicas y químicas del material pueden cambiar, lo que requiere una evaluación especial.

Resistencia al agrietamiento por estrés ambiental: la UPE es menos sensible al agrietamiento por estrés ambiental, y su resistencia al agrietamiento es mejor que la del polietileno ordinario en condiciones de contacto a largo plazo con medios químicos.

4. métodos de conexión y puntos clave de construcción
Modo de conexión: el modo de conexión de la tubería de transporte UPE incluye principalmente la conexión de brida, la conexión de soldadura a tope y la soldadura de enchufe. La conexión de la brida es fácil de desmontar e inspeccionar, y es adecuada para las secciones de tuberías que requieren desmontaje y montaje frecuentes; La conexión de soldadura a tope puede obtener una conexión con el cuerpo del tubo y otras resistencias, que es adecuada para tuberías de transporte de larga distancia; La soldadura de enchufe es adecuada para tuberías de pequeño calibre.

Compensación de expansión térmica: el coeficiente de expansión lineal de la UPE es mayor que el de las tuberías metálicas. en condiciones de trabajo con grandes cambios de temperatura, el diseño de las tuberías debe considerar medidas de compensación de expansión térmica. El desplazamiento térmico se puede absorber mediante juntas de expansión, compensación de curvas o soportes deslizantes.

Soporte y fijación: la distancia de soporte de la tubería debe determinarse de acuerdo con el diámetro de la tubería y la temperatura media. La rigidez de las tuberías UPE es menor que la de las tuberías metálicas, y la distancia de soporte debe reducirse adecuadamente para evitar que el cuerpo de la tubería caiga y se deforme.

Precauciones de construcción: las tuberías UPE deben mantener un ambiente limpio durante el corte y la soldadura para evitar que las impurezas entren en el sistema de tuberías. La operación de soldadura debe ser realizada por personal con las calificaciones correspondientes, y los parámetros de soldadura deben depurarse de acuerdo con las especificaciones de la tubería y las condiciones del sitio.

V. escenarios de aplicación
Transporte de ácidos: en las industrias metalúrgica, galvánica, fabricación de baterías y otras industrias, se utiliza para transportar ácidos como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico y líquidos residuales de lavado ácido.

Transporte de lejía: en la industria cloro - alcalina, el papel, la impresión textil y otras industrias, se utiliza para transportar lejía como hidróxido de sodio y potasio.

Transporte de soluciones salinas: en los campos de la industria química de la sal, la desalinización del agua de mar y la extracción de litio de Lagos salados, se utiliza para transportar agua salada, salmuera y aguas residuales con alto contenido de sal.

Tratamiento de aguas residuales químicas: en el sistema de tratamiento de aguas residuales del parque químico, se utiliza para transportar aguas residuales corrosivas que contienen sal ácido - base.

Transporte de pulpa sólida: en minas, metalurgia y otras industrias, se utiliza para transportar pulpa ácida o alcalina que contiene partículas sólidas. Las características de alta resistencia al desgaste de la UPE tienen valor de aplicación en tales condiciones de trabajo.

Transporte de relaves y cenizas: en el sistema de transporte de relaves de plantas de concentración y transporte de cenizas de centrales eléctricas, se utiliza para reemplazar las tuberías metálicas tradicionales y reducir la frecuencia de reemplazo causada por el desgaste y la corrosión.

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