瓦斯抽放管
根据近年来的统计数据,在各种煤矿事故中,瓦斯爆炸导致的煤矿事故约占煤矿事故 总数的47%。为了保障安全生产,煤矿各级单位和部门都十分注重对瓦斯气体的相关研究,目 前煤矿生产中常用的措施是用的管路将瓦斯气体抽放出来,以保证矿井作业的安全进行。瓦斯管道是煤矿中用于抽放瓦斯气体的管道。瓦斯管道的性能直接影响着煤矿的安全生产。由此可见,瓦斯抽放管道的性能对煤矿的安全生产有着重大的影响。
概述
随着研究的深入和技术的进步,瓦斯抽放管道的材质和性能有了明显的改善,已经从金属材质单一口径发展到非金属材质多口径系列化的管材。本文依据管材在技术的发展过程中出现的时间顺序,对其逐一介绍。 根据时间顺序,对常见瓦斯管道的性能做简要介绍和比较,并对未来瓦斯管道性能做了大致的推测。
进化史
(1)钢管 缺陷:钢管笨重,使用不便,易产生火花,易腐蚀,寿命较短。
瓦斯抽放管材选用的是钢质的焊缝钢管或螺旋管。钢质瓦斯管的优点是管材刚度大,生产工艺简单且成熟,但是钢质瓦斯管也有不可 忽视的缺点,即重量大,性差,安装运输不方便。瓦斯抽放管路已逐步淘汰钢质瓦斯管。
(2)玻璃钢管 缺陷:玻璃钢管易碎裂,阻燃性能差,已被禁用。
玻璃钢又称作玻璃纤维增强塑料,主要成份为玻璃纤维和不包覆树脂。由玻璃钢材料制成的管道具有重量轻、刚度大、抗腐蚀性好等优点,一度曾取代钢管作为瓦斯抽放管道的主要材质。
由于玻璃钢材质本身的一些材料特性,玻璃钢瓦斯管也存在着一些先天性的缺陷。主要表现为韧性差、脆性大、耐冲击性和性差。在巷道上下不平或左右弯曲处易产生开裂现象。
(3)塑料管
塑料管分为多种:
PVC实壁管
PVC(聚氯乙烯)管也是煤矿瓦斯抽放管路的选择之一。与钢管及玻璃钢管相比,PVC 瓦斯管具有阻燃抗静电、重量轻、韧性好、性好等优点。
PVC管的主要缺点不能盘卷。
PE实壁管
由于PE(聚乙烯)材质的韧性高,PE管道具有抗冲击性好等优点。
PE管材的主要缺点是抗静电及阻燃性差,刚度小。由于PE材料刚度太小,在大直径管 段壁厚处需要加厚,因而造成重量增加,成本升高。以直径1000mm的PE管为例,其市场 价高达4000元/m左右。受石油的影响,波动较大。
PVC空心缠绕管
PVC空心缠绕管是为了改善实壁管重量大、成本高的缺点而研制的一种管材。 其管壁由实心变成了空心,有效地克服了实壁管重量大的缺点。
在实际使用中,PVC空心缠绕管的缺点主要是抗冲击性差,管道容易断裂,抗静电性能差,阻燃性差,管壁在运输、安装及装卸过程中易受损伤。
(4)骨架增强塑料管 缺陷:钢带/钢丝网复合塑料管仍存在强度低、易蠕变等缺陷。
钢管涂塑管是钢塑复合管的一种,是20世纪50年代出现的一种管材,我国从20世纪80年代初期才开始钢管涂塑管的研究应用。钢管涂塑管的出现使普通钢管的抗腐蚀性 能有了明显的提高。
钢管涂塑管的生产工序及重量均较普通钢管有所增加,因此成本较高,安装运输不方便,推广使用前景不太明朗。
钢丝网复合塑料管较钢管涂塑管的重量有所减轻,但与钢管相比,强度下降,塑料曾易发生蠕变。
第五种瓦斯管道:覆层螺旋波纹钢管
覆层螺旋波纹钢管重量比普通钢管轻便,形体结构固定,环刚度、抗负压强度高,内外特殊PE覆层保护内部钢管不生锈,抗静电性强,冲撞摩擦无火花,阻燃性能好;但是钢塑结合部分由于国内工艺尚不是很成熟,所以管道内壁个别部位会出现脱层或者漏点现象。
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