管道输煤的特点

管道输煤作为长距离、大运量输煤方式，具有下列主要特点：

1、 必须先将煤制成具有一定粒度组成，混以小于45%—50%的水，制成重量浓度为50%—55%的煤浆，采用若干个泵站，通过管道接力输送的目的地后，经过脱水，还原成干煤或再制成60%以上重量浓度的水煤浆。这种输送，属于液、固两相流体运输方式，它遵循两相流管输原理；

2、 一般情况下，管道埋设于冻土层下封闭输送，不污染环境、无噪声、无运损，可以全称实现自动化；除泵站外，管道不占耕地。在符合煤浆物性坡度的前提下，管道可翻山越岭、穿越沟壑、河流，适应地形性强；

3、 这种运输方式吨公里能耗小，符合节能减排，节约土地的要求，在市场经济下，其运输能力、运输距离，约20亿吨公里以上的年周转量，就具有较强的经济效益，或市场的竞争力。也就是运量越大，运距越长，其经济优势就越突出；

4、 由于运量大，运距长，又属全天候工作制（年工作小时不低于7920小时），要求泵的排量大，输送压力高，又考虑吨公里耗能低，对管道磨损小，运行安全顺畅，故只能选择输送压力高，排量大的容积式泵，即活塞或隔膜式活塞泵。

5、 为了提高作业效率，把耐磨管道蚀降低到***低程度，要求管道一次埋设地下后，服务年限不小于30年，换管道趋近于零。故而要求力学性能好，耐冲击，耐磨损，韧性好，摩阻系数低，焊接性能好这样的管材，因此输煤管道设计非常重视对管材性质的选择。超高分子量聚乙烯管道是粘均分子量在200万以上的线型结构聚乙烯，极高的相对分子质量（普通聚乙烯的相对分子质量仅2-30万），赋予其超凡的使用性能，成为一种价格适中、性能优良的新型热塑性工程塑料，完全符合输煤管道设计要求。

二、管道输煤的浆体的流态

输煤管道输送的煤浆中煤的粒度，根据没的***性能和输送设备的要求，粗细颗粒按一定比例搭配。在一般情况下，***大粒径为2mm要求占6%以下，＜44微米必须占20%左右。其余中间粒径组成的平均粒径为0.28mm—0.38mm。其中＜44微米的粒径与水混合后，形成密度大于水的近似于均质体的新载体。在管道中承托粗颗粒使之悬浮。在泵输药理驱动下，以一定的流速（大于淤积速）输送时形成紊流。宏观上看，这两相流的浆体系介于伪均制流和牛顿体之间的一种流态。

理想的状态是，极细煤粒与水混合在一定流速条件影响下，在管道中很大程度上***粗颗粒煤向管低沉降，这样既减少了管道摩阻损失，也减少了对管低磨损，延长了管道服务寿命。但是过大，摩阻损失必然增大。相应泵的出口压力加大，管壁增厚，输送能耗***，同时加剧了管道磨损，也缩短了管道使用寿命。使***，输送成本都必然加大。

从节约能耗、延长管道寿命、合理选择泵型出发，希望浆体中粗颗粒在管道运行中，不应有大的煤水离析沉降，但略有沉降。在管低稍有薄薄的床层现象，但不至于堵塞管道。为此选择合适的流速是关键。也就是说，在这种流速条件下，浆体中粗颗粒开始缓慢沉降，管低有一些床层。在这种流速下，使床层推移向下游流动。尽管管低有些磨损，但是磨损很小，与大流速相比利大于弊。

综上所述，在设计中应根据所输煤种、煤质，优化煤的粒度级配，优化浆体重量浓度。结合泵和管材的市场产品，优选***佳流速，***佳管径，正确选择泵型是非常重要的。

三、管材的选择

在输煤管道中，由于是属液、固两相流体。受经济效益的约束，运输距离一般大于400Km，年运煤量一般在500万吨以上经济上合理。故采用泵型单泵排量为300—500m3/h，排放压力不低于7—12mpa，要求服务寿命不低于30年，自然寿命不低于50年。管道输送工况比较复杂，因此在选择管材时，要求管道内壁具有低糙度，耐腐蚀，耐磨损，阻力小、纵向强度和环向强度应与泵的排放压力相适应。此外，管道要既具有上述性能，还要求能承受因水击，加速流带来的对管道的附加负荷。总之应具有强度高，耐疲劳，耐冲击性能高的机械力学性能。故在选材中，一般都选用超高分子量聚乙烯管、或者是钢衬超高分子量聚乙烯管（复合管），超高分子量聚乙烯其分子量都≥300万。由于管径摩擦系数低，泵的压力一般也不高于8mpa。

管材在项目***中，一般要占35%左右。为降低***，在管道全长中，采用变壁设计，以节约超高分子量聚乙烯，降低单位造价。因此订购的管材，在维持全长管线内径保持一致的前提下，往往要求供货厂家从小于临近的内径，在扩经到设计的内径。这样就要求管道材的冷扩延展性好，特别是不产生应力集中，也就是保持它原有的机械力学性能。如何达到这点，就需要供管厂家视具体情况研定。