防腐管道制作工艺

1、防腐管道制作工艺钢塑复合管既具有钢管强度高,刚性好，热收缩低等优点，同时又兼具塑料管耐腐蚀、防结垢、抗菌环保等优点，特别是在金属管道防腐领域涂(衬)塑钢塑复合管具有极强的适应性，另外钢塑管分为衬塑和涂塑两种，涂塑管具备衬塑管诸多不具备的优点。一、 昊力涂（衬）塑钢塑复合管简介（一） 昊力内熔式衬塑管与国内普通内胀式性能对比钢塑复合衬塑管生产工艺起源于国外，由于其对树脂粉末的研究领先国内，他们所采用的挤出内衬塑管具有记忆，经过外表涂胶缩径后穿进镀锌钢管，内衬管在一定温度下恢复记忆膨胀与钢管紧密复合，具有较强的预应力，在常温下工作，其胶的粘合力与塑管预应力足够，即使钢管与内衬塑管之间随温度不同伸缩

2、比不同也不会产生游移。国内钢塑复合衬塑管生产工艺通常使用普通树脂挤出内衬管，在内衬管上涂胶，插入镀锌钢管，经加温后利用塑管的热涨性与钢管结合，由于线膨胀系数以及表面张力的不同，塑管的应力大于胶与钢管的粘接力，钢管与衬塑管之间会有位移，以目前的生产技术与工艺无法解决这些问题。较先进的生产工艺比上述方法有所改进，充分利用塑料的特性，第一次内衬管非完全塑化，内衬成型管非常柔软，在塑管外层包裹热溶胶带，利用镀锌管内壁粗糙在塑管与钢管复合时加温内管冲压，使塑管膨胀同时二次塑化成型，这样既保证钢塑复合紧密，同时又将塑料的热塑性充分体现，当复合DN65口径以上时，由于内衬塑管壁厚增加，口径变大收缩比系数放大

3、，而此时钢管在日常温差达摄氏40度左右的伸缩比与塑管差距很大，就塑管的热涨力与热溶胶力无法达到钢塑应力差，使其端口钢管与塑管无法平齐，从某种意义上讲已没有钢塑复合管的原意。以上国内工艺的钢塑复合时将内衬塑管两端都保留约2-3cm伸出钢管外，在冷却后内衬塑管自然收缩后再将超过钢管长度部分切去，端口平齐，其实已经使得钢塑之间有了位移，钢塑之间的胶合力也已受到损伤。同时也显示国内生产工艺的不成熟。目前国内最先进的复合技术是将挤出成型的塑管外层使用薄型钢板包裹成管，在钢板包裹内层上刻有网格，利用冷拔使钢管内径变小紧密复合，塑管被压迫与钢管之间产生预应力，同时钢管的内表层上网格与塑管之间具有较强的摩擦力

4、，相对抗蠕变性较强。但是其连接方式采用卡套式，连接可靠性较差。昊力内熔式衬塑规避了上述缺点，首先将镀锌管的内表层进行酸洗或喷砂处理，提高其表面粗糙度，通过对钢管加温匀速旋转，将热塑性粉末均匀的注入在钢管内表，牢固连接在钢管内表层，在其冷却的过程中采用端口补料以防止表面收缩应力对衬塑层的破坏。注入的衬塑层以钢管为外模在管中形成一个管中管。在日常环境温度下，利用树脂的韧性延伸率，热熔衬塑层几乎与钢管同伸缩，结合的紧密度大大高于国内目前的所有衬塑工艺。在大口径衬塑管制造时，目前昊力管业的内熔式工艺能达到使用要求，先对钢管内表层酸洗或喷砂处理后，再将钢管的内表层进行网格处理，在充分了解热塑粉的特性，由

5、于其在冷却时表面收缩应力大，在钢管表面的网格处理正是将其应力控制在网格内，以避免在冷却时树脂衬管表面因收缩而产生的应力叠加，破坏钢塑复合。此工艺能真正做到端口的内衬塑管与钢管平齐且保证钢塑复合强度。内熔式衬塑的技术关键点：目前的内胀式衬塑管都面临了钢塑之间的收缩比不同以及塑管的内外表面的张力不同，在产品复合初期都有内应力存在，在时效中内应力逐步要消失，应力消除时会产生叠加，其叠加应力大于钢塑结合力造成钢塑结合处分离，也就是使得钢塑之间产生位移。产生位移后的结果在此不再赘言。内熔式衬塑我们在复合过程中在充分了解PE的分子结构及特性的基础上，利用其特点合理地分解了应力叠加，我们在不同口径加工时根据

6、其张力大小采用不同的方法。中、小口径（DN150以下）的衬塑内管壁薄，相应的内，外表面张力差距小，我们在钢管内表进行前期处理时增加2-5个金属环节点（按口径求同）,钢管的内表面经过喷砂处理，使得表面具一定的粗糙度,在PE注入时渗透钢管表层,利用PE的延展性与钢管同伸缩；钢管的节点与端口冷却速度快，端口在冷却时补料，以降低在冷却收缩时的应力，将应力分割在节点所圈定以及在端口与节点之间范围内，使其在应力消除过程中无法整根管内应力叠加，内应力降低到小于钢塑复合力，所以不会产生钢塑分离现象。大口径（DN150-400）的衬塑内管的壁厚增加，表面张力差距大，自身应力大，我们在钢管两端加网格，中间加螺旋筋

7、来消除应力叠加。超大口径(DN400以上)在复合前我们的钢管内全部加网格，消除应力叠加。 钢管 节点 衬塑层 应力走向 . （二）昊力涂塑管优越性能简介塑料粉末涂层钢管，国外在20世纪50年代中期开始研究，60年代逐渐扩大推广应用。我国对塑料粉末涂层钢管的研究起步较晚，于80年代初期开始着手，上海昊力涂塑钢管始终走在前列，其前身是政府出资的研发机构，由国家863项目粉末涂装研究所携中科院非金属研究所，上海自来水总公司及宝钢集团下属钢铁研究所共同参与的攻关研发平台，通过走访，学习欧美、日本等粉末涂装应用发达国家后历经小试中试规模生产，成品经多年测试，证明产品成熟后推向市场，并将成果转让于昊力公司

8、。 涂（滚）塑复合钢管与衬塑复合钢管的比较 1工艺比较：涂（滚）塑复合钢管由于在无压下施工，衬里层无内应力，衬层和钢管复合是一步法，施工工艺简单，衬塑钢管首先要把塑料原料通过挤出机有压力挤出成塑料管，其塑料管存在内应力，然后在塑料管表面涂上一层黏结剂，最后插入钢管 内，加压、加热形成衬塑复合钢管，可以说是二步法加工，有内应力存在，施工工艺复杂。 2衬里层与钢管结合力相比较：涂（滚）塑复合钢管由于是通过粒度极小的粉末涂料，经加热旋转涂覆在钢管内表面后，缓慢冷却而成，塑料衬层无内应力，衬层和钢管全面结合，因此结合力好。衬塑复合钢管是塑料管和钢管参与黏结剂复合，黏结效果决定其复合质量，。其一、管存在

9、椭圆度公差，管与管之间不可能全面粘合；其二、衬塑的复合钢管是高频焊管，内部有焊缝存在，管与管之间也不可能全面结合，因此结合力差。而且衬塑管内塑料管在复合时，还需要产生塑性变形，如果塑性变形不充分就会产生管径的收缩内应力，由于钢和塑的线性膨胀系数相差较大，当黏结不牢时内层塑料会在管头产生收缩，管端处容易损坏，如果复合粘合不好，还会出现钢塑分层现象。 3复合钢管口径、厚度、长度比较：涂（滚）塑复合钢管无口径限制，衬层的厚度也可以任意选择，根据腐蚀介质条件，选择不同的衬里厚度，长度也能到12米，只要烘炉能容纳下，什么样的产品都能生产包括大的容器，而衬塑复合钢管受到口径和长度的限制，一般只能做到1“6

10、”（DN25mm150mm），最大也只能做到12“（DN300mm）；一般长度只能达到6m2mm1mm之间，涂（滚）塑复合钢管，不但输送流量大，而且使用的材料也少，衬塑复合钢管，由于本身存在着质量上的缺陷，使用寿命不及涂（滚）塑衬里钢管。表一：几种管材工艺详细比较：钢管涂层工艺 使用寿命 环境影响 适用范围 缺点热镀锌工艺 短 不仅有三废,还会发生”锌爆”用于水管久了水要变质 适用于小口径管道 只能内外壁一起涂，成本增加，在管焊脚及死角有针孔，温度高，热耗大衬塑工艺 冷拨 管端处内应力无法消除,法兰边缘过早开裂,缩短使用寿命热熔 管端处容易受损坏,缩短事业寿命 无 适用于6”以下管道及热塑性材

11、料,弯管不能衬塑 在负压工作时衬里有脱落现象衬胶工艺 较长 无 1-6采用螺纹连接,8-12用低压接头连接，不能用于中高压管系,不能使用大口径钢管 因涂层较厚，缩小了钢管内径，影响流量水泥沙浆衬里工艺 短 无 只适用于大口径,不能碰撞的钢管 附着力差，涂层容易块状脱落，摩擦系数大环氧酚醛清漆涂层工艺 中 有挥发性有害气体,破坏生态环境,危害操作人员身体健康 适用于中、大口径钢管 要进行多次喷涂，生产效率低铝塑管工艺 较长 无 只适用于小口径钢管 钢性差钢管涂塑工艺 长 无 各种钢管规格内、外涂层。口径15-4000mm、长度6-12m及弯管，热塑性、热固性材料都适用。 表二：涂塑钢管、衬塑钢管

12、与其它管材性能的等级比较管材种类 涂塑钢管 衬塑钢管 镀锌钢管 塑料管 铝塑管材 质 钢/FBE，PE等 钢/PE/、PEX等 钢 UPVC、ABS、PP PE/AL/PE 强 度 高 高 高 低 低刚 性 好 好 好 差 一般耐冲击性 好 好 好 低 低耐 压 高 高（用接头低） 高 一般 一般耐腐蚀性 好 好 差 好 好耐油性 好 一般 差 一般 一般阻燃性 好 好 好 差 差锈蚀起垢 无 无 有 无 无尺寸稳定性 高 高 高 低 一般安装施工 简易可靠 简易可靠 简易可靠 简易一般 简易一般防渗水性 好 好 好 一般 差卫生性能 好 好 差 一般 好耐老化性 好 好 好 差 差寿 命 长

13、 较长 短 较长 较长价 格 一般 适中 低 低 一般 5、昊力涂（衬）塑钢管能够有效克服钢塑分离现象（内涨式衬塑管易钢塑分离的原因及后果）内胀式衬塑管受其落后生产工艺的制约，口径在DN65以上因衬塑管壁加厚内表与外表有温差，变形量无法保持一致，与钢管之间的热膨胀张性系数差距大，内应力增大，使得在加工后冷却至常温下钢塑逐渐分离；当加工DN150口径以上时应力差更大制造后通常马上就会产生钢塑分离现象。钢塑分离后使得原先理论上的通径变小，同时在与配件联接时会产生一系列的问题，内衬塑管无法按要求插入配件预留位，使配件衬塑层受损，管内介质会直接冲刷在钢管内表，其后果一是通径要求无法满足设计要求；其二长

14、期介质与金属接触（饮用水）二次污染；其三长期冲刷使衬塑管完全脱离钢管引致管道彻底堵塞。 玛钢件 注塑层 钢管 衬塑管 衬塑管 衬塑配件 丝口 衬塑管插入空间 由于钢塑分离在连接过程中产生的问题 端口 玛钢件 注塑层 钢管 衬塑管 丝口 衬塑管插入空间 由于衬塑管口变小，使得衬塑配件预留位不够，管材无法插入，强行插入会损坏配件注塑层的端口，造成通径变小，介质与金属直接接触，使得二次污染现象继续。 二、 昊力技术力量昊力管业作为国家级高新技术企业，非常重视企业的技术发展，在研发方面与国内多家专业院校的科研组合作，取得了丰硕成果并获得多项国家专利，这些成果均以通过省级、部级鉴定。从粉末新材料的研发到

15、测试应用以及生产的小试、中试直至规模生产在同行中一直处于领先。公司粉末材料研究所一直致力于防腐、耐热、耐磨、保温材料的研究、开发。专业生产工业与民用给排水、工业生产循环水、消防喷淋、暖通循环水、化工重防腐、埋地内外防腐、电缆内外防腐、耐磨防腐方结垢抗菌、脱硫防腐、发泡保温防腐、工业纯净水、抗紫外线外等专用涂（衬）塑防腐复合管。公司业务涉及多行业、多领域，在化工、制药、消防、发电厂、大型污水处理站等液体介质应用的同时，我们还涉足了矿渣、粮库等固体材料输送行业。昊力公司是上海首家钢塑复合管企业，同时也是行业标准制定参与者。公司一贯视质量如企业生命，在2002年4月率先在上海的同行中通过ISO900

16、1-2000质量认证体系，并通过建设部的鉴定被列为工程建设项目推荐产品，被建设部给排水协会批准为定点生产企业，在2004年首批获得建设部中国建筑金属结构协会给排水设备分会CBW标识授权使用，同时也获得了由国家五部委所发上海地区行业中唯一的“国家重点新产品证书”及上海市科委“火炬计划”重点资助发展项目等多项荣誉。近年来我们一直在研发PEX（交联聚乙烯）等粉末涂装高端原料，已取得诸多突破性进展，在国内处于领先地位。 1 PEX（交联聚乙烯）通常传统的PEX管采用辐照交联、过氧交联等，交联后再与钢管复合，究其本性是从热塑性材质改性为热固性材质，一旦交联后其尺寸定型，采用目前的衬塑工艺（内涨式）是无法

17、复合达到行标要求；我们采用滚塑方法复合，水性交联，就是PEX与钢管复合后，其材质并未交联好，在与空气接触以及通水使用过程中进一步交联，使其材性及尺寸定型性在应用过程中得以强化稳定。交联聚乙烯具有网状结构而呈热固化性塑料，它具有突出的耐磨性、耐应力开裂以及耐候性，低温韧性好，耐热性优良，软化点可达200，可在140下长期使用，并提高衬层与基材的附着力。昊力牌交联聚乙烯衬里复合钢管（滚塑）具有如下优点： 1、 经交联后的聚乙烯衬里在高温200下，30min衬层不熔。 2、 在70、48h低温下衬层完整，无破裂。 3、 耐环境应力开裂性优越，>1000h。 4、 与金属附着力强（衬层达到6.7

18、5MPa）。 5、 耐高温强氧化性酸，耐高温强酸、强碱、盐等介质。 6、 磨耗系数小；滚塑衬里复合钢管因内表面光滑，不但摩擦系数小而且磨耗系数也小，因此管内流体的损失小，流体输送量大，达到高效节能。 7、 应用范围广：交联聚乙烯衬里复合钢管（滚塑），不但能应用于冷热水循环管道、暖通管道的耐热防腐，并能应用于排污系统、脱硫系统、锅炉系统、海水循环水系统、灰渣输送系统等防腐系统。交联聚乙烯(PE-X)钢塑复合管适用于130以下的工作环境。钢管涂层有极高的附着力，其涂层硬度高、耐冲击性好，且有较好的耐化学腐蚀性能。可用作建筑给排水、冷热水循环管道、暖通管道的耐热防腐，并能应用于排污系统、脱硫系统、锅

19、炉系统、海水循环系统、灰渣输送系统等防腐系统。 2、热固性环氧树脂粉末滚塑复合钢管环氧树脂是一类在其分子中含有两个或两个以上环氧基团的化合物的总称。其固化物的粘接性、耐热性、耐化学药品性以及机械性能和电气性能优良的特点，是热固性树脂中应用量较大的一个品种。其最大的特点：耐土壤腐蚀，能防止阴极剥离，耐水，耐污水性能优良，特别耐油性能优异，对输油管能防结腊。因此在石油输送管道工业等多种工业领域使用广泛。环氧树脂粉末滚塑复合钢管最大的优点是由于预热温度低，钢管表面不会被氧化，衬里与钢管表面粘合力强 . 34.3 MPa。（2） 耐化学腐蚀性 PPS是由苯撑结构单元组成，具有高的结晶度，经固化交联具有

20、优异的耐化学腐蚀性能，在170 下不溶于任何溶剂。PPS在室温至200的范围内能经受多种酸、碱、盐和其他化工介质腐蚀。PPS对强碱、磷酸、氢氟酸、及甲酸、醋酸等有机酸，均有极强的抵抗力，即使在较高温度（100以上）也非常腐蚀，在这些介质中其腐蚀性优于搪瓷和钛体。（3） 应用前景 PPS衬里主要解决在 苛刻条件下重防腐问题。PPS衬里在100以上盐酸、稀硫酸、醋酸、磷酸、氢氟酸及浓碱等强腐蚀中介质及有机溶剂中，有很好的腐蚀性。在许多场合下PPS衬里设备开替代不锈钢、钛合金、搪瓷、及聚四氟乙烯衬里设备。 4、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是指粘均分子量在150万以

21、上的线性结聚乙烯，由于其分子量极高，具有耐磨损、耐冲击、耐腐蚀、自润滑等优异的综合性能。 1) 耐磨性居塑料之冠是碳钢、不锈钢 7-10倍； 2) 冲击强度列塑料之首是PC的2倍，ABS的5倍，且能在液氦温度 （-196）下保持； 3) 自润滑、抗黏附、不结垢、摩擦系数低，可与聚四氟乙烯媲美； 4) 冲击能吸收值在所有塑料中最高，且具消音性； 5) 化学稳定性好，在一定温度核浓度范围内能耐各种腐蚀性介质及有机介质； 6) 优良的耐低温性，在液氦温度（-269）下仍具延展性； 7) 优良的抗内压强度、耐环境应力、开裂性、抗快速开裂性； 8) 卫生、无毒、抗接触食品和药物。上述性能使超高分子量聚乙

22、烯（UHMWPE）管材不仅可以输送液体 气体 而且抗输送固体颗粒、粉末、等松散物料和浆状固液合物料，从而拓展塑料材料的应用范围。三、 应用分析 1、 昊力牌涂（衬）塑管以其优越的防腐性、防结垢、耐磨性、以及抗菌等性能，能够有效维护管道的使用寿命，节能环保，提高综合效益。 任何管道都肩负着一种或多种功能，其功能的长久程度跟管内外壁接触的介质有关，介质对管体的影响程度决定了管道的使用寿命。金属腐蚀是金属管道使用寿命的致命威胁，从热力学观点看，除了少数贵金属（如金、铂）外，各种金属都有转变成离子的趋势，就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄露、产品污染、酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，遭受巨大的经济损失。同时，管道内部结垢以及磨损等，严重影响