技术原理
采用等离子体接枝聚合工艺(专利号CN202310558745.3),在HDPE分子链上锚定2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体,形成三维导电通路。根据《高分子材料学报》2023年第8期数据,该技术使管材体积电阻率从10^16Ω·cm降至10^8Ω·cm,同时保持23.5kN/m的环刚度。
材料性能
建硕管业开发的PPR/PE-CNTs三层共挤管材(执行标准MT558.1-2018),经国家矿山设备检测中心测试显示:
- 摩擦起电电压:≤500V(GB/T31838-2023要求≤2000V)
- 抗硫化物应力腐蚀:在H2S浓度300ppm环境中,应力开裂时间≥1500h
- 耐负压性能:在-0.095MPa真空度下,管径收缩率≤1.2%
工程应用
在辽河油田大兴矿段,采用DN400复合管材建设的12km深井输水系统,相较原镀锌钢管方案:
- 安装效率提升40%(热熔连接速度达1.8m/min)
- 维护成本降低67%(五年期腐蚀维修次数由23次/年降至3次/年)
- 输送能耗节约35%(内壁粗糙度Ra=0.23μm)
行业影响
中国煤炭工业协会2024年白皮书显示,采用该技术的矿用管道市场份额已达38%,推动行业年减排含酸废水1200万吨。建硕管业参与的《矿用塑料管道静电安全规范》(GB/TXXXXX-2024)已进入报批阶段,强制要求采深超过-500m的矿井必须使用抗静电等级A级管材。
参考文献
王等.磺酸基团接枝改性HDPE的抗静电机理研究[J].高分子学报,2023,54(8):1123-1132.
建硕管业.矿用复合管道界面强化技术研究报告[R].盘锦:建硕技术中心,2024.
GB/T31838-2023矿用塑料管道静电安全检测方法[S].北京:中国标准出版社,2023.
本文编辑——王振宇
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