環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管使用技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證

季 躍

（淮北礦業(yè)集團(tuán)公司 孫疃煤礦，安徽 淮北235121）

1 環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管主要性能

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(xué)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(biāo)準(zhǔn)，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。克服了純塑料礦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(dá)到50年。

圖1 管材截面示意

2 環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管與普通鋼管比較

2.1 外觀特征

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。

2.2 適用范圍

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?xì)饧捌渌黧w。普通鋼管主要適用于下水管、煤氣管或其它流體輸送管。

2.3 化學(xué)物理性能

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(xué)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(biāo)準(zhǔn)，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(xué)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。

2.4 連接方式及短管處理

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。

2.5 使用年限

環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管使用年限長達(dá)50年以上，而普通鋼管使用年限僅15～20年。

2.6 價格比較

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）。

3 環(huán)氧樹脂涂層復(fù)合鋼管使用安全技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化論證

3.1 安全性能

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(hù)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。

3.2 技術(shù)指標(biāo)

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。

3.3 經(jīng)濟(jì)性論證

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(hù)成本大大降低，可以有效解放相當(dāng)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(jì)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(hù)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(jìn)行沖刷及防腐維護(hù)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)建成本低。

4 結(jié)語

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(jìn)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。