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涂塑钢管利用粉末热熔敷着原理

来源:http://www.81929.net/article/20191229241.html

      自来水用钢管涂塑后防腐性能强,使用寿命可延长10多倍;卫生性能好,不混生细菌,塑料涂层几乎不吸水也不溶解出有害的杂质,可以保持输送水质的纯净度,达到饮用水卫生规定的标准:输送液体阻力系数小,有良好的防脂、防结垢能力,在一般情况下比用同直径的钢管输送的流量大10 --20 %r.,输送动力消耗降低巧%以上。目前经济发达国家,如美国,日本等国的绝大多数管材已采用涂塑钢管。美国铸铁管材公司已建成大型螺旋焊管生产线,包括焊管、检验、涂层和加衬系统,可以生产最大直径至3b58mrn ,最大长度至?_5m,主要用于供水系统、废水处理和水力工程力百。
    我国虽然已经建成几条螺旋焊管生产线,可以生产中30}一22习幻~直径的焊管,但基本上还没有配套的涂层设备,大口径涂塑管道还处于试制试用阶段:本文介绍了自来水用螺旋焊管的制造及其防腐徐层技术,以期促进我国钢管涂塑生产的发展。

    钢管原料为卷材,采用三辊成型加内涨定径新工艺,生产各种规格的螺旋缝双面埋弧焊接钢管.管径为,}aoa一22O(如Un,壁厚为5一20mm、长度为6一15m,产品质量按国家标准或国外先进标准生产。
    钢管原料的化学成份要求:磷含量0.04%以下,硫含量0. (1}%以下,碳含量4. 25 9c以下。
    钢管的机械性能要求:抗拉强度400Nfrn时以上,屈胀极限225N/ rnmi以上、伸长率18%以上(横向)。
    螺旋焊管工艺为:
    汗卷—矫正—铣边—成型—双面埋弧焊—在线探伤—修缝—检测(包括水压试验)—人库。
    对于直径小于800~的钢管采取法兰连接,对于直径800mrn 6}R上的钢管采用焊接连接。法兰连接钢管需要在管两端焊接法
   为了保证钢管的涂层质量、钢管涂塑前应将表面的氧化皮、锈蚀、油污、灰尘彻底清除干净。表面处理采用内喷外抛丸的机械除锈方法,不仅可以大大提高涂层结合力,且避免了对环境的污染:预处理标准钢管表面预处理采角51505590USa2'}}标准。喷丸后的钢管表面显银灰色光泽,微观呈凹凸状,粗扭度达到R40一6DR}m o3.3钢管外表面抛丸外抛在抛丸机上进行。当钢管通过抛丸机时,一边前进,一边旋转,钢砂由压缩空气循环供给,依靠叶轮旋转产生的离心力使钢砂以很高的线速度抛向钢管表面,可以彻底清除表面上的氧化皮和锈蚀,完全达到标准要求。

钢管内表面喷砂
    钢管内喷也在专用设备上进行。将钢管倾斜地放在辊架上旋转,喷头以一定倾角伸人管中,一边喷砂、一边移动,钢砂呈螺旋状喷射到钢管内壁。喷出的钢砂从管较低一端回收,由压缩空气循环供给喷头重复使用,可以连续地将钢管内壁喷射干净。

弯头和管件喷砂
    弯头和管件喷砂在喷砂室内手工操作。将弯头和管件放置专用车上推入喷砂室、操作入员戴好防护工作服和供氧面罩,逐件进行内外表面喷砂。3.石钢砂的选择
    为了达到51SD559005a2'/z标准和粗糙度R40一60Fi m的要求,一般选用a一l20号钢砂。

钢管预处理后的检查、周转
    钢管预处理后应用干净的压缩空气吹去表面的砂粒和浮尘,并逐根检查质量,不允许有残存的氧化皮、锈迹、油污,同时还应检查钢管有无裂纹,夹杂等缺陷。检查过程用肉眼或放大镜观察,并用标准样板对照检查,不能用手触摸。
    预处理后的钢管和管件在周转时应用专门的吊钩或无油污的钢丝绳吊运,装运过程加干净的垫铁。
    预处理后的钢管应在12h内完成涂塑,否则应返回重新进行喷砂处理。

    钢管涂塑采用粉末熔衬法,即将前处理过的钢管加热到适当温度,用流动浸塑或内喷外撒的方法将热塑性粉末涂料熔衬于钢管表面上,形成0.8一3~厚的一层耐蚀、卫生、结合力强的塑料徐层。
    自来水用钢管涂塑采用线性低密度聚乙烯粉末涂料.线性低密度聚乙烯的性能见表:

    聚乙烯粉末涂料是目前钢管涂塑的主要原料,且以线性低密度(LLDPE)为主,L}.DPE的分子链具有许多短小而有规则的支链,比普通低密度聚乙烯( LDPE)分子排列整齐,其密度和结晶度介于LDPE和HDPE(高密度聚乙烯)之间,熔点为130一1350}C,比LDPE高10一30`E,机械强度、耐环境应力开裂性能及耐化学腐蚀性均优于LDPE,价格也相对便宜,流平性好,分解温度与熔融温度相差大,涂塑工艺容易检测,所以使用较广。
    聚乙烯粉末涂料一般采用熔融挤出粉碎法生产‘生产过程为:原料+颜料+助剂—混合—熔融挤出—冷却一一二一切粒—微细粉碎—过筛—成品。
    用于钢管涂塑的聚乙烯粉末涂料的粒度一般为70一35Q}m,在粉碎过程中过Sa目筛即可使用。
    生产粉末涂料,微细粉碎是个关键,因为热塑性塑料相对柔韧,且随温度升高而变软,以往采用深冷粉碎,即将物料和机器用液氮冷至一tOOqC以下才能粉碎,成本很高。郑州金属徐塑研究所研制的塑料粉末粉碎机(获国家专利)采取风水双冷控温粉碎,能将各种密度的聚乙烯顺利地粉碎成细于6(l目的粉末,促进了我国热塑性粉末涂料的国产化。4. 3涂塑工艺
    预处理钢管—加热—粉末熔衬—冷却—检查—修整—包装。
    如前所述,钢管涂塑是依靠本身所带的热量使粉末涂料熔敷于表面形成均匀牢固的涂层,所以钢管的预热至关重要。
    涂塑钢管的预热可以采用气加热,也可以采用电或油加热,还可以用远红外线加热。对于自来水工程用管道由于直径规格较大,采用燃气热风循环步进式加热炉。
    钢管加热炉的设计,一是温度应达到4田)弋t炉内钢管加热空间的温差应不大于,lO℃;二是各部分温度应能自动调控;三是保温效果要好,节能,热效率达到SS01a以上;四是实现机械化,钢管进出自动,达到一定生产能力。
    钢管涂塑的温度一般在1$D -- 25U℃范围内,且随着钢管壁厚的增加而降低。钢管加热后用测温笔测定温度,为了保证涂层的均匀性、钢管各处温差应小于上5}。对于不同直径,不同壁厚的钢管均有一个理想的涂塑温度,经过测试,若钢管温度过高应空冷或风冷,控制好温度再进行涂覆。
    钢管涂塑根据使用要求分内涂、外涂、内外涂形式。自来水用钢管需要内外涂,对于输油输气管线钢来说主要是外涂。
    钢管加热后即时输送到专门的涂塑机上,如果只要求内涂,根据管径设定给粉流量。喷头伸进管内,由中间向两头同时喷涂。如果只要求外涂,采用旋转浸塑或散布法涂筱外表面。当要求内外徐时,则在浸涂外表面时,同时进行内喷。对于弯头和管接手,在专门的流化床内进行涂筱。
    钢管涂层的厚度由加热温度和浸粉时间或喷粉量决定。涂层厚度与加热温度的关系请参考作者著的《金属表面涂塑》一书。
    钢管涂塑后,粉末涂料很快就熔融流平于俐管表面,由于钢管壁厚和直径较大,热容量也大.涂塑后又降低了其散热速度,因此需要较长时间才能冷却。为了提高生产效率,可以采用风冷或水冷方式。水冷可以提高聚乙烯的结晶度,增加表面光泽,但水冷时间要控制得当,以免产生气泡和局部缺陷。

    钢管涂塑后需要修整,特别是连接法兰处和大直径钢管端部留作焊接的部位,涂塑时难免不整齐,需要进行修整。对于局部碰伤处也应修整。
    涂塑钢管吊装应用专门吊具,运输过程应加垫,防止碰伤。
    一般情况下,直径大于80Drnm的钢管采用焊接连接安装、安装时先将接口焊接好.打磨平,清理干净,然后用火焰喷涂方法补涂接口处。对于直径小于80()mm的涂塑俐管采用法兰连接,连接处应加防漏衬垫,保证接口处密封牢固。