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聚氨酯保温管道的生产工艺聚氨酯保温管道的生产工艺 2011年06月10日聚氨酯直埋保温管性能和施工工艺 一、高密度低压聚乙烯（HDPE）外护层聚氨酯直埋保温管概述HDPE外护层聚氨酯直埋保温管概述节能直埋保温管道由钢管、防腐层、保温层、防腐抗压保护层组成，如果是超高温管道，则在保温层和防腐层中间再加一降温层。这些管道具有热损失少抗压性能强、防水防腐性能好等优点。使用寿命一般在40-50年左右。 它与传统的地沟敷设管道相比，具有保温性能好、施工安装简便占地面积少、工程造价低、施工周期短等优点，特别是在节能方面，以目前情况而言，是任何保温管道难以比拟的，据天津市节能技术服务中心测试报告指出：在直埋深度约为一米的管道里，每100米降温为0.1,每100米长的热损失率为2.07%，一般情况下一公里保温管道中，每年可节约省标准煤10.4吨。 二、聚氨酯保温材料优点 硬质聚氨酯泡沬塑料是一种性能良好的保温材料，泡孔呈闭孔结构，闭孔中的气体（氟里昂F11）导热系数（0.007W/m.K）极小，因此，聚氨酯材料的隔热性能低于几乎所的的其他保温材料，它与其他保温材料相比，达到同样的保温，绝热层厚度可以减小3080%。 三、相同条件下，常用保温材料的导热系数和达到同样保温效果时所需绝热材料厚度比较: 保温材料名称 导热系数（W/m.K） 保温层厚度（mm） 硬质聚氨酯泡沬 0.020 50 聚苯乙烯泡沬 0.035 87 矿岩棉 0.040 100 轻质软木 0.050 125 纤维板 0.056 140 膨胀硅酸盐 0.050 125 软木 0.150 375 混凝土块 0.300 750 普通砖 0.600 1500 四、聚氨酯保温管性能指标 HDPE外护管 聚氨酯泡沫保温层 项目参 照标准 标准要求 项目参 照标准 标准要求 密度Kg/m3 CJ/T114-2000 940 密度Kg/m3 CJ/T114-2000 60 拉伸强度Kpa CJ/T114-2000 19 闭孔率% CJ/T114-2000 88 断裂拉伸率% CJ/T114-2000 350 径向抗压强度Kpa CJ/T114-2000 300 纵向回缩率% CJ/T114-2000 3 导热系数W/（mk） CJ/T114-2000 0.027 耐环境应力开裂h CJ/T114-2000 F50200 吸水率% CJ/T114-2000 10 长期机械性能h CJ/T114-2000 1500 耐热性/体积变化率% CJ/T114-2000 2.4 熔体流动速率差g/10min CJ/T114-2000 0.5 HDPE外护层聚氨酯保温成品管 发泡前后外径增大率% CJ/T114-2000 2.0 轴向剪切强度Kpa EN253 1994 120 五、聚氨酯保温管规格 公称直径DNmm 钢管外径壁厚mm 外套管 外径壁厚 mm 保温层厚度 mm 50 573.5 1122.5 1222.5 1322.5 1422.5 1522.5 1622.5 25 30 35 40 45 50 65 763.5 1312.5 1412.5 1512.5 1612.5 1742.5 1812.5 25 30 35 40 45 50 80 894 1442.5 1542.5 1642.5 1742.5 1842.5 1942.5 25 30 35 40 45 50 100 1084 1643.0 1743.0 1843.0 1943.0 2043.0 2143.0 25 30 35 40 45 50 125 1334 1893.0 1993.0 2093.0 2193.0 2293.0 2393.0 25 30 35 40 45 50 150 1594.5 2163.5 2263.5 2363.5 2463.5 2563.5 2663.5 25 30 35 40 45 50 200 2196 2763.5 2863.5 2963.5 3063.5 3163.5 3253.5 25 30 35 40 45 50 250 2736 3314.0 3414.0 3514.0 3614.0 3714.0 3814.0 25 30 35 40 45 50 300 3257 3834.0 3934.0 4034.0 4134.0 4234.0 4334.0 25 30 35 40 45 50 350 3778 4375 4475 4575 4675 4775 4875 25 30 35 40 45 50 400 4268 4886 4986 5086 5186 5286 5386 25 30 35 40 45 50 450 4788 5406 5506 5606 5706 5806 5906 25 30 35 40 45 50 500 5298 5937 6037 6137 6237 6337 6437 25 30 35 40 45 50 600 63010 6968 7068 7168 7268 7368 7468 25 30 35 40 45 50 700 72010 7868 7968 8068 8168 8268 8368 25 30 35 40 45 50 800 82010 89010 90010 91010 92010 93010 94010 25 30 35 40 45 50 900 92010 99010 100010 101010 102010 103010 104010 25 30 35 40 45 50 1000 102010 109010 110010 111010 112010 113010 114010 25 30 35 40 45 50 六、弯头和变径管规格表 （1）弯头规格表 公称直径DN mm 长度 L 长度 L 备注 弯曲半径Rmm 90L mm 60L mm 45L mm 弯曲半径Rmm 30L mm 15L mm 50 190 390 330 300 190 350 350 煨制弯头 70 210 410 340 300 210 350 350 80 240 440 360 330 240 380 380 100 343 550 550 470 343 520 520 125 420 700 700 700 750 750 焊制弯头 150 505 770 770 770 820 820 200 505 950 950 950 1000 1000 250 505 1200 1200 950 1000 1000 300 505 1200 1200 950 1000 1000 400 600 1300 1300 950 1000 1000 450 675 1300 1300 1000 1000 1000 500 750 1300 1300 1000 1000 1000 600 900 1500 1500 1200 1100 1100 700 1050 1500 1500 1200 1100 1100 800 1200 1500 1500 1200 1100 1100 900 1350 1500 1500 1200 1100 1100 1000 1500 1500 1500 1200 1100 1100 （2）变径管 序号 DN1- DN2 L 序号 DN1- DN2 L 序号 DN1- DN2 L 1 50-40 1000 7 200-150 1200 13 500-450 1300 2 70-50 1000 8 250-200 1200 14 600-500 1500 3 80-70 1000 9 300-250 1200 15 700-600 1500 4 100-80 1000 10 400-300 1200 16 800-700 1500 5 125-100 1200 11 450-400 1300 17 900-800 1500 6 150-125 1200 12 500-450 1300 18 1000-900 1500 七、跨越三通规格表 八、固定支架规格表 公称直径DN 干管长度L1mm 支管长度L2mm 干管 支管 跨越 平面 50-300100-300 50-80100-200 9001100 750900 750750 管径 A t L 25 200 20 1000 40 200 20 1000 50 240 20 1000 65 260 20 1000 80 280 25 1000 100 320 25 1200 125 350 25 1200 150 400 30 1200 200 450 30 1500 250 520 30 1500 300 600 35 1500 400-600 650-850 40 1800 九、HDPE外护管规格、管材壁厚偏差 （1）详见CJ/T114-2000标准、 （2）管材壁厚偏差计算公式： 外径400 上下偏差之和=0.1公称壁、厚0.2 外径400 上下偏差之和=0.15公称壁厚0.2 十、聚氨酯直埋保温管生产工艺 保温管的生产通常有两种方法即一步法和两步法： （一）、“一步法”须在工厂生产，生产设备及生产工艺比较复杂 所需设备如下： 1. 90/25、120/25、150/25单螺杆挤出机各一台。 2. 上管机、下管机三套。 3. 低压发泡机三台。 4. 3.全自动液压纠偏机三台。 5. 抛丸除锈机一台。 6. 1500平方米车间一座（含5吨航吊两部）。 7. 300Kw变压器一台。 8. 相关辅助设备。 生产工艺：（略） （二）、“两步法”工艺设备简单，工厂车间生产和现场生产均可，应用较为广泛。 所需设备： 1. 抛丸除锈机一台 2. 上管机、下管机一套 3. 高压发泡机一台 4. 1000平方米车间一座（含5吨航吊两部） 5. 穿管机两台 6. 不同规格封堵卡头（内涨或外卡）各两套 7. 50Kw变压器一台 生产工艺：（略） 1. 抛丸除锈： 抛丸除锈机、除尘器、上管机、下管机、输管机应在车间外布置。 将待抛丸除锈的钢管顺序送至上管机开启上管机输管机抛丸除锈机除尘器钢管的运行速度调整抛丸量调整抛丸效果达到钢管表面糙化并呈现出原金属光泽下管机。 2. 穿管及支架捆扎： A按芯管和保温层选定的HDPE外护管（产品符合设计要求或CJ/T114-2000标准）穿管机V型槽。 B抛丸处理后的钢管（下管机）输管机穿管机托辊输送段分段捆扎支架（1.5米/段）将捆扎好支架芯管穿入V型槽上的HDPE外护管内直至芯管两端裸露部分均为15或20。 C将符合芯管直径和保温层厚度的卡头（内涨或外卡）封堵在管道两端并将其锁紧（拉紧）。 注：支架的结构、高度、材质、捆扎方式、抗压强度应根据芯管直径和设计要求选取。 3. 聚氨酯浇注： 调整高压发泡机的混合比为1：1.05测定设备流量设定浇注时间（投料量/流量）。在穿管完毕管道两端封堵后的HDPE外护管中间正上位置开浇注孔将高压发泡机混合头的浇注嘴插入浇注孔浇注料空塞封堵浇注孔熟化拆卸卡头检验修正投料量成品。 注：投料量（kg）=制品密度（kg/m3）保温体积m3系数 系数=1.11.5（系数的选取根据管径、保温层厚度、环境温度、原料流动性综合考虑） 十一、聚氨酯原料使用常识及注意事项 硬泡组合聚醚系列产品（俗称白料）包括：普通型、耐高温型、高阻燃型和无氟型四大系列、闭孔率高、绝热性能良好、抗压强度高、低温尺寸稳定性优良等特点。广泛应用于管道保温等工程。 耐高温硬泡组合聚醚系列产品具有以下特点：耐温性能优越，长期耐温达160；阻燃性能良好；发烟量低；高温尺寸稳定性好。特别适合于高层建筑和高压蒸汽管道的保温工程施工。 高阻燃硬泡组合聚醚系列产品阻燃性能：氧指数一般能达到2830%，特殊情况下经特殊处理氧指数可大于30%，能满足部分要求特殊阻燃需要。 聚氨酯泡沬属于反应成型高分子材料，它突出特点是由两种液体在常温下发生发泡反应形成泡沬保温材料，特别适合现场模具成型。但是，由于聚合反应发生在施工现场，故泡沬质量不仅受原料质量的影响，而且在很大程度上受施工环境温度、黑白料比例、保温层厚度、施工设备和施工人员的技术水平等因素的影响。为了得到高性能的泡沬制品和理想的发方率必须严格控制施工环境温度，发泡反应的最适宜温度为2025，请您尽量在此温度范围内施工。严格控制黑白料比例，黑料比白料普通料为1比1，高温料一般为1.52比1。 耐温性能 普通料形成和制品耐温120，高温料形成的制品耐温160，高于160的保温工程，应采用复合保温层。 阻燃性能 阻燃的含义是离火自熄，并非不燃。目前，阻燃聚氨酯泡沬氧指数最高只能达到30%，要求氧指数高于30%的保温工程，请您选用其他保温材料或采用复合保温层。 质量稳定性 组合聚醚保质期为3个月，若在三个月内因气温变化使发泡速度太慢或太快，而无法施工时应增加相应的助剂重新调整。 十二、聚氨酯保温施工中常见问题及解决办法 起发速度慢 此现象一般出现在秋冬季节或早晨施工，因为气温突然降低或气温低所致。将环境温度、黑料温度升高即可解决。一般将黑料温度升至3060，环境温度升至2030即可。 起发速度快 此现象一般出现在春夏季节或中午施工，因为气温突然升高事气温太所致。可将黑料用冷水泠却或夜间放在室外自然冷却，避免太阳直晒。 泡沫强度较小且泡沬较软 此现象由黑白料比例失调引起，适当增大黑料比例即可（1：11.05）注意不在使黑料比例太大，否则，会使泡沬变脆，亦影响泡沬性能。 浇注施工中起发慢、结皮厚、发方率低 此现象是因外护管（HDPE）或管道温度太低、传热太快引起。可将外护管或管道外加热至1525，加快起发，减少结皮，提高发放率。 投料量的计算 投料量通常可用以下公式估算：投料量（公斤）制品密度（公斤/立方米）模具体积（立方米）。在浇注施工中实际投料量要比计算投料量多1020%，然后再根据充满程度适当调整。 泡沬