国民经济各个领域都需要大量的埋地用防腐保温管。如石油工业输送原油,建筑行业集中供热的直埋室外热网,生活用热水管网及集中空调系统冷介质管网等。泡沫夹克管是直埋用防腐保温管的最佳选择。所谓泡沫夹克管是以硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)作保温层,以高密度聚乙烯塑料(HDPE)为外防护层。PUR 具有极低的导热系数(λ=0.027w/m•k)和较

好的抗压强度(≥0.2Mpa)。由于PUR 具有90%以上的闭孔率,所以其吸水性极低,仅为0.1 克/cm3。HDPE具有极好的化学稳定性和抗渗性,可耐受在自然环境中的各种腐蚀,并且还具有较好的综合机械强度,足以承受施工及使用中的外部载荷。泡沫夹克管使用温度为-80~150℃,工作环境温度为-60~80℃。埋地后,直管部分的总传热系数≤0.8w/m•k。以DN150 管为例,输送100℃热水,每公里温降不到1℃。在选用材料符合有关规范的条件下,泡沫夹克管的使用寿命长达30~50年。

介绍传统工艺:“一步法”、“二步法”其历史、现状;工艺流程。

传统工艺存在的缺陷


二、喷涂法成型工艺

近年来一些国际知名的防腐公司都开发了喷涂法工艺及其产品。如世界著名的管道防腐公司布莱德罗修(Bredero-Shaw) 公司、索克萨姆公司、KWH 公司、劳斯特(LORSTOR)公司等都有注册的喷涂法工艺。一些防腐设备厂商,如荷兰布修斯(Bauhuis)公司、荷兰赛莫尔斯(Selmers)公司、加拿大卡尼奥(Garneau)公司都有成熟的设备和技术。

但是,目前国内尚无此成熟的工业化生产设备和技术,青岛大仓公司经过多年的努力,该生产工艺及设备已达到产业化条件,并能向国内外客户提供泡沫喷涂的成套设备和技术。

(1)喷涂法成型工艺描述

工艺流程:钢管抛丸清理——钢管防腐(FBE 涂覆防腐)——泡沫喷涂成型——泡沫静置状态熟化——挤出缠绕AD胶粘接剂——挤出缠绕聚乙烯夹克——水冷却——管端修切


工艺示意图如下:

 (2)喷涂法成型工艺的特点

可生产管径DN2000 mm 以内所有规格的保温管,因此,加工范围广,避免

了“一步法”只能生产小管径保温管的缺陷;

喷涂用的泡沫是一种专用快速反应的泡沫,喷涂后在一分钟之内就硬化,熟化十分钟抗压强度就可达到0.5MPa(一步法常用的泡沫需要一小时左右熟化时间,达到抗压强度0.2MPa)。

泡沫层直接喷涂在钢管表面,因此,泡沫的表观质量是可以直观地看到,

避免了“二步法”法无法检测到泡沫表观质量的缺陷;

泡沫喷涂后在不受外力状态下经一段时间熟化,泡沫强度达到0.3MPa 以上,并且尺寸已趋于稳定。然后采用挤出缠绕法成型聚乙烯防护层。聚乙烯冷却后收缩产生“箍紧力”,使外防护层与泡沫结合的更为严密,避免了水进入保温层的可能性;

由于使用了特殊配方的AD胶粘接剂,使PE外护层与泡沫层结合更好,有效的避免了以往工艺缺陷造成的两层皮的问题,特别是在生产工艺中AD和PE经过胶辊滚压,2层PE更加密实。

将3PE优秀的防腐性能和聚氨酯泡沫良好的保温效果有机的结合在一起,较大的延长了产品的使用寿命,可使其使用寿命达到50年。

“同一套装置不需更换设备就可生产不同的管径钢管,可以根据设计要

求生产不同厚度的泡沫和不同厚度的聚乙烯夹克;

喷涂的泡沫,芯部和外部的泡沫质量是一致的,因此,整根保温管的质

量是均匀的,避免了“二步法”工艺中,泡沫密度和质量不均匀的缺陷,这既保证了聚氨酯泡沫的质量也使原料得到节约;通过实现机电一体化,使泡沫用料量得到精确控制,避免了“二步法”工艺中原材料浪费的缺陷,节约了原材料的损耗,降低生产成本。

“二步法”工艺中,由于考虑外护管与钢管穿管时PE管的强度问题,因此管壁厚度较厚;而喷涂缠绕法只考虑成型后PE层防护强度所需厚度,因此PE厚度仅是前者的1/2或2/3,大大节约了原材料。


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