常溫涂塑鋼管制造工藝研究

1、常溫涂塑鋼管制造工藝研究    摘要：目前市場上對大口徑涂塑有較大的需求，而以現(xiàn)有的技術(shù)條件其制造成本極高。通過開發(fā)專用涂料，實現(xiàn)了常溫制造涂塑（彈性體）鋼管。其工藝主要特點：降低了鋼管表面處理要求、無需對鋼管進行加熱處理、無需大型機具。口徑在ø10-3800鋼管均可實現(xiàn)內(nèi)外涂塑，產(chǎn)品超過國標要求。該技術(shù)填補了大口徑涂塑鋼管的空白。涂層全部采用無毒彈性涂料，具有水阻低、帶銹防銹和無毒保潔功效，能有效抑制青苔和紅蟲的滋生。 關(guān)鍵詞：涂塑鋼管 制造工藝 常溫 大口徑 Manufacturing techniques of the plastic-c

2、oated steel tubeunder the room temperatureAbstract: The big caliber plastic-coated steel tube has a great need in the market recently, however the cost is very high with the existing technology. The development of the special paint makes the manufacture of the plastic-coated steel tube be possible u

3、nder the room temperature. This technique requires less treatment on the surface of the tube and needlessness of heat treatment to the tube, in addition, there is no need of large machines. Tubes with caliber above 10-3800 can be painted both inside and outside, products reach the national standard.

4、 This techniques meets the demand of the of the steel tube of big caliber paint mold. The coat contains nontoxic and elastic paint which is of low water resistance and which schleps rust and guard against rust and which is of the virtue of keeping clean and unpoisonous, also it can depress the growt

5、h of the lichen and worm effectively.Key words: plastic-coated steel tube; manufacturing techniques; room temperature; big caliber 1前言鋼管在傳輸介質(zhì)時或置于大氣、土壤等自然環(huán)境中，管壁都會經(jīng)受不同程度的腐蝕，直接影響了管道的使用壽命。食品、飲用水管道、石油化工管道等諸多介質(zhì)都不允許管壁腐蝕而影響傳輸介質(zhì)受到污染，鋼管壁防腐防護成為關(guān)鍵技術(shù)問題。涂塑鋼管就應(yīng)運而生，目前國內(nèi)鋼塑管是從襯塑走向了涂塑，涂塑材料大都采用塑料粉體材料，其中性能較好的是聚乙烯（P

6、E）和環(huán)氧（EP）。但它們的施工要求高，工藝難度大，品質(zhì)控制不易，設(shè)備投資大，嚴重影響涂塑鋼管的推廣與應(yīng)用，而且國內(nèi)目前只能生產(chǎn)口徑小于ø250mm的涂塑鋼管。在常規(guī)生產(chǎn)工藝中噴砂過程產(chǎn)生極大污染且對人體造成傷害，而加熱過程能耗極大，造成大口徑涂塑鋼管無法生產(chǎn)。為有效解決大口徑涂塑鋼管生產(chǎn)難的問題，制作工藝專家組首先從涂層材料上著手，研制并應(yīng)用了彈性體帶銹防銹涂料，再引入防腐及衛(wèi)生性能較好的防護涂料。采用了常溫直接噴涂的方法，解決了大口徑鋼管涂塑生產(chǎn)難的問題。2常溫涂塑（彈性體）鋼管的制備將常溫涂塑(彈性體)鋼管是如何突破原有技術(shù)難點及制造工藝進行了系統(tǒng)的介紹。由于外管的噴涂工藝比較

7、常規(guī)，本文就重點介紹管內(nèi)處理及噴涂的工藝。2.1 技術(shù)難點的突破常規(guī)制造涂塑鋼管的方法，首先需要對鋼管進行噴砂除銹處理，其污染較大且工藝復(fù)雜。常溫涂塑(彈性體)鋼管采用了金屬防腐中最前沿技術(shù)，帶銹防銹涂料作底涂。帶銹防銹涂料需要滿足特殊性能：帶銹防銹、附著力強、無毒、可噴涂、防腐性能好等。另外，常規(guī)的涂塑鋼管是通過對鋼管高溫燒成，靜電粉未噴涂來實現(xiàn)涂料對鋼管內(nèi)壁的良好附著。因此，選擇內(nèi)噴涂材料的時，須考慮到：附著力強、無毒、耐磨、耐沖擊、耐各種化學腐蝕、常溫可噴涂等。所選用的材料，均為聚氨酯類涂料，無毒且具有良好的保潔功效。材料的主要性能指標如表2.1。表2.1  涂層主要性能指標性

8、能指標檢驗方法衛(wèi)生性能實際無毒GB/T 17219附著力(拉開法，MPa)5GB/T 5210柔韌性過0.5mm棒GB/T 1732耐沖擊力50 (cm·kgf )GB/T 1732耐磨性(750g500r失重mg)50GB 1768耐酸性pH=1 HCl大于50天GB/T 1763耐堿性pH=14 NaOH大于50天GB/T 1763耐鹽水性(3%NaC1  300C)1000小時無變化GB/T 1763甲法耐汽油(90#)50天浸泡V0.8%GB/T 1734耐鹽霧性(3% NaCl)1000h無變化GB/T 1771耐水性(0.3MPa 30min)一等品JC 500

9、-922.2 涂塑鋼管的制備工藝對于新舊鋼管，一般不需要專門的除銹工藝。最好選用新出廠的鋼管，無需鍍鋅，管內(nèi)有少量的銹斑也可滿足要求，只要將疏松浮銹清除，清涂油污即可。即達到手工除銹St2或電動除銹Sa1級要求即可。如鋼管表面有油污，可用丙酮清潔表面。噴涂設(shè)備包括：空壓機、無氣噴涂機、管內(nèi)牽引機構(gòu)等。動力裝置為空壓機，采用無氣噴涂機及管內(nèi)牽引機構(gòu)將帶銹防銹底涂噴涂于鋼管內(nèi)壁，厚度約30微米。待底涂固化好后，再用噴涂兩遍聚氨酯面涂，每道80微米。整個涂膜總厚度約200微米。整個噴涂設(shè)備造價在幾萬元即可滿足噴涂施工要求。抽檢涂塑鋼管的涂層質(zhì)量，涂層表面應(yīng)均勻，涂層的最小厚度要達到150微米，平均厚

10、度應(yīng)在180微米以上。2.3 不同涂塑鋼管制造工藝對比與聚乙烯和環(huán)氧涂塑鋼管工藝對比，由于我們采用聚氨酯涂料作底涂，降低了鋼管表面處理的要求，無需噴砂除銹清除浮銹油脂即可作業(yè)；另外，無需對鋼管進行加熱處理，在常溫下即可噴涂。做到了施工方便，減少污染，節(jié)耗能源，可現(xiàn)場施工，造價較低，并且性能優(yōu)異，完全滿足工程需要。其工藝流程對比如表2.3.表2.3  各類涂塑鋼管工藝比較表性能指標檢驗方法2.4 不同涂塑鋼管性能對比聚氨酯涂層不僅性能優(yōu)異，而且體系全部采用了彈性體涂料，具有涂層薄、防腐能力強、阻力系數(shù)小、帶銹防銹和無毒保潔的特殊功效，能有效抑制青苔和紅蟲的滋生。涂層質(zhì)量按CJ/T 12

11、0-20001進行檢驗，完全超過國標要求，不同涂層性能指標對比，結(jié)果見表2.4。表2.4  涂層性能指標比較Fig 2.4 Film performance figure comparison項目聚乙烯環(huán)氧聚氨酯厚度1.5mm300mm200mm針孔試驗1500V不發(fā)生電火花擊穿現(xiàn)象1500V不發(fā)生電火花擊穿現(xiàn)象4000V不發(fā)生電火花擊穿現(xiàn)象附著力30N/10涂層不發(fā)生剝離5.5Mpa彎曲試驗過f2mm棒過f2mm棒過f0.5mm棒壓扁試驗涂層不發(fā)生脫落，斷裂涂層不發(fā)生剝落，斷裂涂層不發(fā)生脫落，斷裂沖擊試驗涂層不發(fā)生脫落，斷裂涂層不發(fā)生剝落，斷裂涂層不發(fā)生剝落，斷裂衛(wèi)生試驗符合GB/

12、T17219要求符合GB/T17219要求實際無毒級2.5 工程應(yīng)用實踐大口徑涂塑(彈性體)鋼管近期在深圳水務(wù)集團鹽田港海邊外管工程、合肥自來水公司大口徑過河管道工程、楊州鋼管總廠等工程中應(yīng)用，效果非常理想，完全達到給水涂塑復(fù)合鋼管國家標準CJ/T120-2000的要求。    3結(jié)論3.1 常溫涂塑(彈性體)鋼管與用聚乙烯和環(huán)氧涂塑的工藝相比，主要工藝特點是：無需噴砂除銹，清除浮銹即可施工；無需對鋼管進行加熱處理，常溫即可噴涂施工；施工機具簡單，可現(xiàn)場施工。3.2 常溫涂塑鋼管解決了國內(nèi)大口徑涂塑鋼管生產(chǎn)成本極高的情況，填補了國內(nèi)ø250mm以上直徑涂塑鋼管的空白。3.3 經(jīng)大量的試驗研究證明，常溫涂塑鋼管應(yīng)用于自來水工程，常能有效的抑制青苔和紅蟲的滋生。可減少藻類及紅蟲在管網(wǎng)的大量滋生，有利于保障居民二次供水的質(zhì)量。3.4 常溫涂塑鋼管的涂層薄，阻力系數(shù)小在0.0082以下，過水流量可大于普通涂塑鋼管，也有利于節(jié)省能耗。3.5 常溫涂塑鋼管的防腐防護能力極強，可用于酸、堿、鹽、海水、石油化工等復(fù)雜環(huán)境，涂層可耐180高溫且高溫下體積變形極小，耐磨性也極強。因此，也可用于輸送含固量較高的流體物質(zhì)。3