分享hdpe瓦斯抽放管在煤礦中的應用情況

眾所周知，絕大多數樹脂都是良好的絕緣和易燃材料。為滿足抗靜電和阻燃性能的要求，需對樹脂進行改性。由于我國對各種樹脂的抗靜電劑、阻燃劑等助劑的開發相對滯后，助劑的性能低下，無形中阻礙了雙抗塑料管材的開發和應用，關鍵問題是助劑的份數少時，份數多時，影響樹脂的加工性能和管材的力學性能，使管材的力學強度大幅度降低。國外進口的助劑，在性能上雖然優越，添加份數少，但價格昂貴，使生產成本超過了可接受的程度。簡而言之，雙抗塑料管材開發上所遇到的是加工性能、力學性能和經濟性能三重壁壘。據調查，我國煤礦使用過的塑料管材，依時間先后順序分別是玻璃鋼瓦斯抽放管、PE瓦斯抽放管和PVC瓦斯抽放管，其它種類塑料管材極其少見。

　　（1）玻璃鋼瓦斯抽放管

　　玻璃鋼瓦斯抽放管的生產工藝是在玻璃纖維基上涂覆環氧樹脂，依賴玻璃纖維來增強環氧樹脂的強度，該工藝的特點是樹脂配方對工藝的影響甚微，加工難度小，故爾可較自由地選擇改性劑及其添加份數，因而塑料管材的抗阻燃性、抗靜電性能在玻璃鋼管上得以首先突破。有些煤礦企業也自己上馬了一些生產線，生產礦用玻璃鋼管，迄今為止，玻璃鋼管在煤礦中的應用已有十余年的歷史，主要用于抽放瓦斯和給排水。

　　在應用中發現玻璃鋼瓦斯抽放管雖然解決了質輕和耐腐蝕的問題，但價格偏高，此外更主要的是玻璃鋼管脆性大，耐候性差，脆性隨使用時間的加長而加劇。這已成為其致命弱點，目前已被許多煤礦企業所禁用，退出煤礦領域已成定局。

　　（2）PE瓦斯抽放管

　　隨著PE抗靜電阻燃母料的研制成功，PE管的抗靜電和阻燃性能得以解決，初步消除了這方面的技術壁壘，使得較多的PE瓦斯抽放管生產廠家具備了PE瓦斯抽放管材的生產能力。經過幾年的市場開發，在部分煤礦得到了試用或正式使用，PE瓦斯抽放管在煤礦用塑料瓦斯抽放管方面占據了相當可觀的市場份額。

　　這些年在實際應用中發現PE瓦斯抽放管仍有一些不足，這主要表現在一是價格較高，原因是作為基本原料的PE樹脂和阻燃與抗靜電助劑價格高；其二是PE為極其易燃的材料，使其達到MT181規定的阻燃性能，技術難度高，一些生產廠家的產品質量在該指標方面仍不達標或者不穩定；其三是由于PE管材分別要填加抗靜電助劑和阻燃助劑，二者份數相加，要多于PVC改性劑很多，原因是PVC樹脂是難燃材料，氧指數高達48，生產瓦斯抽放管時只需添加極少量的阻燃劑即可。由于阻燃劑和抗靜電劑含量的增加，PE瓦斯抽放管材的力學性能下降較大，尤其是原本十分良好的韌性丟失了許多；其四是PE管材的連接方法是熔接，需要電氣加熱的熔焊機進行焊接，鑒于礦井下不準隨意使用電源，只能采用法蘭連接，在生產廠就要先將PE材質的法蘭先焊接到PE管材兩端，但法蘭盤的外徑遠大于管材外徑，嚴重影響管材的運輸，管材裝車時中間懸空，不僅影響了裝載體積，還使管材發生彎曲，嚴重影響管材的正常安裝和使用，以上是需對PE瓦斯抽放管予以研究解決的主要問題。

　　（3）PVCPE瓦斯抽放管、

　　PVCPE瓦斯抽放管制品，作為建筑材料已在全世界范圍內得到了廣泛應用。通常所說的PVC是以PVC樹脂為主要原料，輔以穩定劑、增塑劑、潤滑劑、增韌劑、填充劑等添加劑在一定溫度和壓力下塑制成型，并在常溫下能保持既定形狀的PVC制品的總稱。根據增塑劑的用量大小，又可分為軟質品和硬質品。U-PVC是指不含增塑劑的硬制品。

　　目前在我國得到廣泛應用而又被大家所熟知的U-PVC制品是U-PVC管道和U-PVC塑鋼窗，其產量每年達到上百萬噸，并且每年以20%的速度增長。之所以得到國家政策的大力推廣和廣大用戶的接受，與PVC的優異化學、物理性能是分不開的。與眾多通用樹脂相比，PVC具有較高的拉伸強度，這些綜合力學特性決定PVC制品可以滿足建筑材料、交通運輸、包裝、家電等的需要。此外，PVC具有極佳的耐化學腐蝕性能，可耐絕大多數酸、堿的腐蝕，因而可在極嚴酷的環境條件下使用。PVC的化學穩定性良好，較其它樹脂來說，抗老化能力強，一般PVC工程材料如塑鋼窗和管道，其使用壽命都在五十年以上，遠超過鋼材和其它常用材料，尤其是在腐蝕環境下，

　　盡管PVC材料有如上所述優點且在其它工程領域得到普遍應用，但PVC管材在煤礦中應用的時間并不長，關鍵原因是PVC樹脂流動性差，分解溫度與加工溫度重疊，加工原料配方需對加工機械和模具的具體情況而設計，因此在添加抗靜電、阻燃劑情況下配方的設計和加工的難度就構成了較高的技術壁壘。近年來，國內在PVC瓦斯抽放管的研制方面，出現了重大突破，從根本上解決了添加的抗靜電劑（PVC瓦斯抽放管阻燃劑對管材性能影響不大，因為添加份數少）對管材強度的影響，表面電阻（抗靜電性能指標）可優于MT181要求很多，而管材的強度受到的影響都卻極小。但這種技術卻只掌握在少數生產廠家手中。所以至今為止能生產PVC瓦斯抽放管的廠家仍為數不多。雖然U-PVC瓦斯抽放管材目前在煤礦中的應用量還遠不及PE瓦斯抽放管，但通過在使用過U-PVC瓦斯抽放管的煤礦調查發現，由于其價格較低，強度高，安裝方便，便于維修等優點，已成為PE瓦斯抽放管的強有力競爭者