環氧樹脂涂層復合鋼管使用技術經濟論證

季 躍

（淮北礦業集團公司 孫疃煤礦，安徽 淮北235121）

1 環氧樹脂涂層復合鋼管主要性能

環氧樹脂涂層復合鋼管具有鋼材的機械性能和工程塑料耐化學腐蝕性能，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。環氧樹脂涂層復合鋼管采用環氧樹脂粉末原料，抗靜電成分均勻的分布在管材的表面和內層，內外表面電阻≤l.0×106Ω，適用于煤礦井下等特殊環境。

具有阻燃性能。阻燃成分均勻分布在涂層本體內，且不會因時間而受到影響，阻燃性能均符合煤礦行業標準，適用于井下易燃、易爆的工作場所。

涂層的附著力強。鋼管經過內噴砂、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，經落錘沖擊和撕裂測試，無破壞。

耐腐蝕、不結垢、流體阻力小。環氧樹脂涂層復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。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，壽命可達到50年。

圖1 管材截面示意

2 環氧樹脂涂層復合鋼管與普通鋼管比較

2.1 外觀特征

環氧樹脂涂層復合鋼管表面光滑、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，長時間暴曬會出現防腐層老化，色澤變的暗淡無光。

2.2 適用范圍

環氧樹脂涂層復合鋼管主要適用于抗高壓、耐腐蝕、環保節能項目，領域包括民用建筑和石油化工、輕工、水利電力、市政建設、環保等行業輸送水、燃氣及其它流體。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 化學物理性能

環氧樹脂涂層復合鋼管內外壁涂敷采用高壓聚乙烯粉末經熱熔后在鋼管表面形成一種三維網狀結構。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生化學變化，耐酸、堿、鹽溶劑腐蝕能力較強。由于在運送中有不可預知性，在生產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準，耐腐蝕性能優異。在同等管件使用中輸送流量增加15%以上，降低能耗節省能源，電絕緣性好，綠色環保，便于修補，施工便捷。環氧樹脂涂層復合管是球墨鑄鐵管重量的1／2。

普通鋼管采用焊管內外鍍鋅防腐性能有所提升，但如長期使用后因化學反應造成鋅層剝落，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變壞，甚至使用過程中產生的氧化物脫落，堵塞管件或閥門。鍍鋅鋼管重量與環氧管相差無幾。

2.4 連接方式及短管處理

環氧樹脂涂層復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

環氧樹脂涂層復合鋼管使用年限長達50年以上，而普通鋼管使用年限僅15～20年。

2.6 價格比較

環氧樹脂涂層復合鋼管與普通鋼管價格相比具有明顯優勢（見表1）。

3 環氧樹脂涂層復合鋼管使用安全技術經濟一體化論證

3.1 安全性能

環氧樹脂涂層復合鋼管有效避免了因水質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、采掘設備噴霧等設施的有效性，對煤塵爆炸、塵肺病的發生起到了積極防護作用。環氧樹脂涂層復合外層具有優良的抗靜電性能，在瓦斯、煤塵較大的環境下，不會因為管路安裝、拆除及使用時產生靜電火花，從而避免火災、爆炸事故的發生。環氧樹脂涂層復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 技術指標

環氧樹脂涂層復合管內表面光潔度高，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、生產提供了充沛、高效的水源。環氧樹脂涂層復合管路內部不結垢、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，避免了相關用水設備、部件的經常性更換。

3.3 經濟性論證

環氧樹脂涂層復合管銹蝕損耗低、使用壽命長（孫疃礦服務年限在50年左右）。一次性投入雖然略高于普通無縫鋼管，但環氧樹脂涂層復合管后期使用更換周期長、維護成本大大降低，可以有效解放相當一部分管子工的勞動力。同時，環氧樹脂涂層復合管可以很好保障采掘生產需要，提升工作效率，耐腐耐銹的性能決定了環氧樹脂涂層復合管具有極強的經濟競爭力。環氧樹脂涂層復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造成的外表面銹蝕。同時，環氧樹脂涂層復合管外表面比一般管材更為光潔，不易積灰、積塵，長時間內無需進行沖刷及防腐維護，質量標準化創建成本低。

4 結語

在井下安全生產過程中，新技術、新設備的投用，對礦井的安全管理、安全生產有著極大的推動作用。引進新設備、研發推廣新技術，需要持續的提高自身的超前意識，不斷提升新設備、新技術的推廣力度，滿足煤礦安全生產發展需要。

由于環氧樹脂涂層復合鋼管的實用技術和使用周期等方面的突出優勢，其綜合性價比在井巷工程施工和使用過程中明顯優于普通管材，通過調研得出如下結論：環氧樹脂涂層復合鋼管在煤礦井下應用前景廣闊，順應生產需要，應采用并加以推廣。