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HE3490-LS-H
PE100-RC
燃气
HE3492-LS
橙色
北星双峰
Borealis
HE3492-LS-H
(Borstar)技术
HE3490-IM
注塑压力管件
ME3440
PE80
ME3441
黄色
CRP100Black
CRP100Orange
赫斯特
LyondellBasell
CRP100ResistCR
(Hos-talen)淤浆
Black
聚合
GM5010T3Black
TUB121N3000
TUB125N2025
TM
INEOS
TUB121N6000
InnoveneS双燃气
Polyolefins
TUB171
环管淤浆聚合
TUB172
XS10B
XS10OrangeYCF
XRC20B
双环管淤浆工艺
Total
XSC50Orange
PetrochemicalsXSC50Blue
蓝色
饮用水
XSL12B
燃气、给水
3802B
连续低压淤浆工
3802YCF
艺
P6006
SABICEurope
P5510
(4)除欧洲进口料之外,还有的企业采用亚洲国家的原料,特别是韩国的PE管材专用料生产燃气管。
表2
亚洲主要PE管材专用料牌号
生产厂商
SCGChemicals
EL-LENEH1000PC
(泰国)
SK株式会社
6100
TR480BK
韩国大林
LH4100
TR418BL
P600BL
P600
本色
给水
大韩油化
P502BL
P502YE
P502
韩国LG
PD0100
PD0108
台塑
8001BL
8001
沙特TASNEE
TASNEE100Black
三、国产料生产技术和主要牌号
(1)我国推广应用塑料煤气管材,但在很长一段时期内进展并不大。
一是由于当时国内还不能生产高质量的PE管道系统,特别是缺乏配套的管件和焊接施工机械及施工规范,二是由于当时我国用的燃气主要是人工煤气,含有可能侵蚀PE材料的成分。
(2)进入21世纪,我国开始实施能源结构调整计划,充分利用天然气资源,大幅度提高天然气在能源中的比例,特别是城市能源要大部分转换为天然气,PE燃气管的市场潜力开始显现。
(3)我国国产PE管材专用料的发展也很快,其技术水准和质量不断提高。
生产PE管材专用料的企业主要集中在中石化和中石油这两个超大型国有企业,采用的装置均为国外引进。
表3国内聚乙烯管材专用料的生产工艺
生产企业
共聚单体
及分布
YGH041TLS
上海石化
丁烯-1,
YGH041T
PE100黑色
北欧双峰技术
YGH041
股份有限公司
双峰
YGH091T
YGH051T
燕山石化
三井油化淤浆法
7600MBL
7600MO
PE100橙色
6380MBL
扬子石化
4902T
4902TBK
4803T
己烯-1,
DGDB2480HBKPE100
齐鲁石化
DGDB2480H
UCC低压气相法
丁烯-1
DGDB2480BK
单峰
DGDB2480
福建联合石油化
工有限公司
BP低压气相法
TUB121-N3000
独山子石化
Innovene
HD3902EX
双环管淤浆法
中沙(天津)石化Innovene
PN049
有限公司
K44
辽宁华锦化工
吉林石化
BasellHostlen
JHMGC100S
技术
上海金菲石化
Phillips
TR-480AT
环管淤浆法
茂名石化
TR480M
注1:
和吉林石化相同的工艺还有中海壳牌,抚顺乙烯和成都乙烯。
注2:
和独山子石化工艺相同的还有上海赛科、盘锦乙烯,武汉乙烯。
(4)由于国内工业化装置造粒系统配置的局限性(一个聚合装置一般只配备1条造粒线,使得在现有装置上都无法大规模生产PE燃气管专用料。
(5)为改变这一不利局面,扬子石化、齐鲁石化、上海石化、燕山石化、独山子石化开始着手进行混配料造粒线的改造和建设工作,目前国内有上海石化的YGH041T、燕山石化的7600MBL以及独山子石化的TUB121-N3000
可以用于燃气管的生产。
表4国内黑色PE燃气管材专用料的性能指针
物理性能
HBK
混配料
生产厂家
密度/g.cm-3
0.952
0.959
0.958
熔融指数
0.32
0.40
0.23
0.15~0.3
0.29
(190℃,5kg)/g.(10min)-1
拉伸屈服强度/MPa
20.5
≥18
22
≥21
热稳定性(200℃)/min
67
≥25
60(210℃)
≥40
>
60
少量
质量优
质量差
(6)此外,针对黑色PE燃气管材专用料,由齐鲁石化公司研究院和燕山石化
公司树脂研究所共同起草了一份石化行业标准SH/T1768-2009《燃气管道系统用聚乙烯(PE)专用料》,该标准规定了燃气管道用黑色PE专用料的命名与分类、要求、试验方法、检验方法等。
四、国外PE燃气管专用料的开发情况
国外PE燃气管道最早应用于20世纪50年代,1956年美国率先在燃气管
系统中使用PE管材。
经过几十年的发展与竞争,PE燃气管道在国外已成
为最成熟的塑料管道品种,被公认为最适宜用作燃气输送的管材。
英国、
丹麦等国PE燃气管道普及率已经超过90%,法国从1998年开始新敷设的
中低压燃气管道几乎100%采用PE管道。
(1)北欧化工(Borealis)公司
采用北星双峰(Borstar)专利技术生产BorsafeTM系列PE燃气管材专用料,其中HE3490-LS和HE3492-LS具有优良的防悬垂性能,特别适合于大口径管材的生产,生产的管材口径从20mm到2,000mm。
耐开裂聚乙烯PE100-RC(ResistCrack,耐开裂)管道专用料HE3490-LS-H(黑色)和HE3492-LS-H(橙色),该类管材料继承了PE100管材的技术优点,并可用于管道无沙回填、旧管道更新、非开挖安装和管道快速敷设技术。
表5北欧化工公司燃气管材专用料性能指针
HE3490-HE3490-HE3492-HE349
LS
LS-H
2-LS-H
PE-80
PE-100
PE-100PE-100
0.951
0.944
(190℃,5kg)/g.(10min)-10.85
0.80
0.25
0.30
19
25
热稳定性(210℃)/min
≥15
≥20
(2)英力士(INEOS)聚烯烃公司
采用InnoveneTMS双环管淤浆聚合工艺来生产ELTEX系列管材专用料,其中压力管道树脂是该套工艺最具有特色的产品,具有优秀的耐蠕变破坏、耐慢速裂纹增长(SCG)和耐快速裂纹扩展(RCP),此外,通过分子结构设计,优化聚合物链缠结和结晶度之间的平衡,开发了ELTEXSUPERSTRESS系列PE100-RC管材专用料,其中用于燃气管材领域的有TUB121N6000(黑色)和TUB125N6000(橙色)。
表6英力士聚烯烃公司燃气管材专用料性能指针
TUB131
TUB121N
TUB125N
N2010
3000
2025
0.949
0.939
0.954
0.85
0.45
(190℃,5kg)/g.(10min)-1
20
(3)道达尔石化(TotalPetrochemicals)公司
采用连续低压淤浆工艺生产PE80级管材料,采用双环管淤浆工艺生产PE100级管材料。
该公司开发的Xsene系列管材中,XLS12B具有很好的抗悬垂性能,适用于大口径管材的生产,XRC20B具有极高的耐快速裂纹扩展(RCP)和慢速裂纹增长(SCG)性能,能够有效地解决PE燃气管在使用过程中遇到的划痕伤害及慢速裂纹增长问题。
表6道达尔石化公司主要燃气管材专用料性能指针
3802YCF
XS10
XLS12B
OrangeYFC
PE10
PE100-R
C
0.948
0.940
0.950
(190℃,5kg)/g.(10min)-10.90
0.90
0.2
0.3
18
26
热稳定性(200℃)/min
(4)利安德巴塞尔(LyondellBasell)工业公司
采用赫斯特(Hos-talen)淤浆聚合工艺,通过双峰串联生产Hostalen系列PE80和PE100级管材料,产品具有良好的抗应力开裂和长期静液压性能,其中
CRP100XL适用于大口径管材的生产。
此外,该公司利用先进的
ACP
(AdvancedCascadeProcess)三釜串联工艺技术,开发了耐应力开裂专用料
CRP100RESISTCR,满足了市场对新型PE100管材料的需求。
表7利安德巴塞尔工业公司主要燃气管材专用料性能指针
GM5010T3
CRP100
XL
Orange
RESISTCR
0.957
0.43
23
500
1000
8760
(5)大韩油化工业株式会社(KPIC)
韩国大韩油化工业株式会社采用双峰串联淤浆聚合工艺,通过对形态、规整度、密度和分子质量的控制,得到特制的MDPE和HDPE管材专用料。
该公司生产的PE80级和PE100级管材料的机械性能和加工性能优异,且相关产品通过瑞典BodycotePolymerAB和中国国家化学建筑材料测试中心的等级认证。
表8大韩油化PE燃气管材专用料的性能
P600YE
0.39
0.941
0.960
(190℃,5kg)/g.(10min)-10.15
0.15
0.21
19.1
23.5
40
五、PE燃气管道相关标准动态
(1)关于PE燃气管道标准化方面,近期对国内燃气行业影响较大的文件:
①PE燃气国际标准ISO4437主要部分已经完成修订,公布实施在即。
②国内G5+燃气企业聚乙烯(PE)输配系统质量控制合作小组管件标准已经大体完成制订,将在年内实施。
(2)国际标准ISO4437《燃气用埋地聚乙烯管材(PE)-公制标准-规范》和欧洲标准
EN1555.1《燃气输送用塑料管道系统-聚乙烯(PE)》在总结实践和研究成果的基础上,分别在2007年和2010年进行了标准更新。
(3)我国主要执行的标准为GB1558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1
部分:
管材》与更新后的国际标准和欧洲标准存在着较大的差距。
表9不同标准对PE混配料性能要求的主要差异
序号
性能要求
GB15558.1-2003-管材
ISO4437-2007
EN1555.1-2010
GB15558.2-2005-管件
PE80,PE100
混配料的定级试验应在20℃、混配料的定级实验应在20℃、
1
原料定级
80℃和30℃与70℃间的某一
80℃和30℃与70℃间的某一
温度下进行,同时在80℃长期温度下进行,同时在80℃长期
强度实验的回归曲线上,强度试验的回归曲线上,
5000h内不能出现拐点。
熔体流动速
0.2≤MFR≤1.,4且最大偏混配料生产商标称值的±
20%
0.2≤MFR≤1,.4且最大偏差为
2
率
差为混配料制造商标值
或±
0.1g/(10min),取其中最
混配料制造商标称值的
/[g(10min)·
-1]的±
20%。
大值。
±
3
炭黑颗粒尺
-
10~25
寸/nm
耐快速裂纹
PC≥1.5MOP(dn≥250
e≥15mm
4
mm)PC,S4≥MOP/2.4
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