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新型长直钢管内外涂塑生产设备

来源:http://www.81929.net/article/20191228240.html

呵呵了,直径为114一600mm长直钢管(螺旋、直缝焊管或无缝钢管)的内外涂塑,一般采用幕帘散布涂覆机。20世纪90年代国内各生产厂家根据当时普遍使用6m长直管的情况,引进的幕帘散布涂覆机大都是只能涂6m长直管的设备。近年来为减少管道接头,用户多采用12m甚至更长的直涂塑钢管,原从国外引进的设备就不适应了。再投资引进或自制一套加工12m以上直管的幕帘散布涂覆机费用较高,引进一套需100万美元以上,自制一套也得数百万元人民币,这会给生产厂家带来很大负担。本文介绍一种既实用又节省投资的生产长直涂塑钢管的设备,这种设备尤其适合中小企业。

    这种直管涂覆设备是由2个旋转台架、料槽和送料槽管组成。在旋转台架的2只辊轮上放置需涂塑的钢管,钢管随着辊轮做缓慢而匀速的旋转。外涂时经喷丸处理的加热钢管和料槽里的塑粉接触,此时塑粉会粘结在热钢管的外壁,经匀速旋转2-3转后,均匀涂覆在钢管外壁上,热粘结塑膜厚度达到要求后,吊装到另一对旋转支架上,继续旋转精加工冷却,外涂塑即告完成。钢管内涂塑是用上部开槽的送料槽管内装塑粉,将送料槽管伸人涂塑钢管内并旋转1800,槽管内的全部塑粉倒人需做内涂塑的钢管内。一般说来,应使槽管1800的转动和被涂钢管旋转一转的时间相等,被涂钢管连续旋转3一5转,此时送料槽管从被涂锅管内缓缓退出,内涂结束。如果是带法兰的内涂塑钢管则应在法兰处适当多加些塑粉,并在送料槽管退出后立即对法兰部位进行加工。这种涂覆设备被称为热粘结直管内外涂覆设备,如图1所示。

    钢管在涂塑和冷却过程中都需要匀速旋转。涂塑时旋转速度一般应控制在1一1. Sm/min(线速度),而冷却时可采用3一Sr/min。旋转台架的结构是由电机皮带传动带动2个蜗轮蜗杆减速机,蜗轮旋转时带动辊轮转动,辊轮上旋转的涂塑钢管随着辊轮(压花)转动。为适应不同直径的钢管,2台蜗轮蜗杆减速机用双头丝杠调节其中心距,带动辊轮中心距变化。为提高生产效率,此旋转台架需做4个:2个用于涂塑,2个用于精加工和冷却。如果装塑粉的料槽可升降,用2个也行,能省去吊装到冷却台架上这道工序,但槽体升降难度较大。钢管旋转台架如图2所示。

    放塑粉的料槽也可称涂塑槽,一般可做成方形,尺寸大小可根据所涂直管的直径大小确定。如果规格单一批量大,可做成单体槽,若直管长短有变化也可做成多节槽。槽体的两端部放置旋转台架辊轮的部位,可做成半圆开口状。涂不带法兰的直管时,为保证管道焊接时不烧坏涂塑膜,管子两端应各留约150mm长不涂塑,此段正好放在旋转台架的辊轮上。

    开口槽管是用X76一114mm钢管,在其上部切去约1/3,用于放内涂塑粉涂料。此槽管安装在可在轨道上滚动的小车支架上,槽管的中心轴线应和被涂塑的钢管轴线重合(在涂直径较大的钢管时也可平行)。因槽管较长,小车轨道可采用槽钢,轮子用上下双轮卡在槽钢上,以避免槽管前倾。槽管可随小车推动,伸进被涂钢管内部。为使槽管能够匀速转动1800,支架上连接槽管的端部应装手动链轮机构,使开口槽管可正反向旋转1800,并能在初始位置时稳定,不侧倾斜,以免塑粉槽管进人被涂钢管时撒涂料。开口槽管的头部用半圆板焊牢,防止漏塑粉。

    任何设备都是为了生产特定的产品而设计的,只要能确保该产品的质量,设备越简单越好。在劳动力较便宜的条件下,有些自动化程度高的设备反而比自动化程度稍低但能生产出相同质量产品的设备生产成本高。
    从国外引进的自动化程度较高的直管幕帘散布涂覆机,其原理是在加热的经喷丸处理的钢管外壁象幕帘一样撒上塑粉,钢管粘结一定量的塑粉熔融成膜,多余的塑粉则落在下面储料槽中回收。用压送涂覆机进行钢管内涂时,钢管内部压送的塑粉几乎全部充满管内,管壁熔融一定量的塑粉成膜,多余的塑粉用压缩空气全部吹出,送人塑粉回收箱。其原理是因为塑粉成膜后热传导慢,钢管加热至一定温度时熔融塑粉量与塑粉接触的时间长短有关,而和塑粉供应量的多少关系不大(当然如果塑粉量太少,则涂膜的厚度均匀度都会受影响)。涂膜达到一定厚度时,塑粉再熔融就比较困难,此时将已涂塑的钢管吊离料槽,钢管上的热量继续传导到塑膜表面,使塑膜流平,就可得到光洁平整的塑膜表实质上,热钢管的匀速旋转是钢管涂塑的关面键。

    生产厂家为试验塑粉的质量,每次购进新塑粉时,除经必要的物化性能检测外,还需在钢管上进行实际涂覆试验并检验其有关性能。为快速测出结果,通常用一节短管经喷丸处理后加热到230320,保温后直接放人塑粉槽中搅动,然后进行冷却。这种方法得到的涂膜表面光洁度和厚薄均匀度都符合有关标准的要求。于是就产生了采用加热钢管在塑粉槽中匀速旋转熔粘塑粉的涂塑生产方法,经过试验,该法可行。
    用幕帘散布涂覆机涂覆直管时,将经喷丸处理及加热后的钢管在旋转的情况下,由上部向钢管表面撒塑粉,塑粉熔融在钢管外壁上,形成一层涂塑膜。而新设计的热粘结直管涂覆设备也采用热钢管匀速转动,只是将塑粉从上方散布改为由下面熔粘。当初有人认为,由下面熔粘可能会发生塑膜厚薄不一致。但实践证明,在钢管匀速转动的条件下,熔粘的塑膜厚度仅和钢管温度误差有关,只要热钢管的各处温度一致,其塑膜的厚薄就基本一致。因此只要严格控制钢管加热温度,各处误差不超过士10},其塑膜质量就能保证。当钢管在料槽内旋转3 }4转后,把钢管用吊车吊离塑粉槽,放在另一旋转台架上继续旋转。由于钢管自身的热量将塑粉熔成粘稠液状,在旋转条件下,液态塑膜边流平边固化,最后得到和用幕帘散布涂覆机效果一样的光洁平整、厚薄均匀的塑膜。再经精加工,使塑膜在最佳温度下熔融并流平,进一步提高涂塑钢管的质量。实践证明,由热粘结直管涂覆设备加工的外涂塑钢管,其表面光洁度和厚度均匀度及其他各项性能,和用幕帘散布涂覆机加工的涂塑钢管质量基本一样,完全符合有关质量标准,而且粘结性能稍有提高。
    根据上述原理,钢管内涂覆时,在涂塑钢管内伸进一根适当直径的上部带开口槽的钢管,在此槽管内装人的塑粉量按下列经验公式计算    钢管内涂覆时,被涂钢管在旋转台架上匀速转动,装塑粉的开口槽管相应做1800转动,使槽管内的塑粉倒在被涂钢管的内壁上。随着钢管的旋转,内壁就熔结一层厚薄均匀、表面光洁的涂塑膜。需指出的是,内涂管一般可能带法兰,因此两端部需加法兰端盖。端盖的圆口要大于开口槽管的直径,并且槽管的两端部适当多加一些塑粉。
    内涂塑膜厚度和钢管的加热温度及保温时间有关,温度(钢管热容量)和涂膜厚度的关系可采用经验数据。各厂家生产的塑粉,哪怕是同型号的塑粉都不太相同,在采用某种新塑粉时可先试验,取得数据后再批量生产。


    为适应细长管的加热,需设计长筒式加热炉。在保证加热质量的原则下,考虑节约投资,提高生产效率,可采用高频感应加热圈加热已喷丸处理的钢管,并用轴向传动辊轮把经高频加热的钢管送人比钢管略粗一些的圆筒形加热保温炉中,继续加热钢管,使钢管各部位温度均匀。钢管出炉后应迅速选10 } 12个测温点,最好用测温划笔,要保证钢管各点的温差不超过土10},同时检测时间要短,以免钢管降温太大。钢管温度的均匀是保证涂覆膜厚薄一致的关键因素、因此至关重要。

    最适宜加工的是批量较大、品种单一、长度达12m以上的中等直径涂塑钢管,直径范围为114600mm。此设备涂LLDPE时质量较易控制。而环氧涂膜一般较薄,质量比LLDPE难控制。带法兰和不带法兰的直管均可涂覆,可内涂、外涂,也可内外同时涂。效果和用幕帘散布涂覆机基本一样,生产效率也较高。
    热粘结直管涂覆设备的优点是:设备简单,投资少,只需数万元即可。可在现场加工涂塑钢管,大大减少管路安装的运输成本。
    缺点是:由于自动化程度不高.对操作人员的操作水平要求高。