大口径内外防腐钢塑复合管的防腐涂层结构选择

1、大口径内外防腐钢塑复合管的防腐涂层结构选择、生产工艺及生产设备清水管道（张家口）研发中心 李晓明一、大口径内外防腐钢塑复合管的防腐涂层结构的选择本人在七八年以前就想有找出一些比较好的防腐涂层进行组合，形成一种适合中国市场的防腐管道产品来满足市场需求，经过多年的研究实践我认为：管道内防腐涂层在保证防腐性能的情况下应优先选用粉末环氧涂层，其原因在于涂层附着力强，便于工厂化生产，成本较低，使用寿命长，现场连接补口方便。与管道内防腐涂层相配套的外防腐涂层可以是粉末环氧涂层和聚乙烯涂层，相比较而言聚乙烯涂层成本较低，抗冲击能力优于粉末环氧涂层，连接时补口，补伤比较方便，这就产生了大口径内环氧、外聚乙烯防

2、腐钢塑复合管产品的的雏形。二、大口径内环氧、外聚乙烯防腐钢塑复合管生产关键工艺有了大口径内环氧、外聚乙烯防腐钢塑复合管的构想，必须有相应工艺来保证，生产大口径内环氧、外聚乙烯防腐钢塑复合管产品的最关键工序是采用的加热方式和内外表面同时喷涂聚乙烯粉末和环氧树脂粉末，采用中频加热钢管方式可以利用钢管中的潜热有效的保证内环氧涂层的固化，无需单独进行固化。三、大口径内外防腐钢塑复合管设备的生产设备为了开发大口径内环氧、外聚乙烯防腐钢塑复合管产品，并将产品推向市场，我从2004至今已经研发了六代大口径内外防腐钢塑复合管设备的生产设备，来提高大口径内环氧、外聚乙烯防腐钢塑复合管产品的质量和效率，并以第五代

3、设备为基础申请国家专利。1 、技术领域:    本实用新型涉及一种内外防腐钢塑复合管的生产设备 , 属于内外防腐钢塑复合管的生产设备的创新技术（专利申请号200920104480.0）。2 、背景技术:钢管在管道输送中起着非常重要的作用 , 但钢管的腐蚀问题一直影响着钢管的使用寿命。钢塑复合管较好的解决了中小直径钢管的腐蚀问题 , 其成本低、耐腐蚀、连接方便 , 已得到较多应用 , 但是直径在 200mm以上的大直径管道成本较高, 应用较少。    在大直径钢管防腐中,国内应用较多的防腐技术是：    钢

4、管外壁采用2PE或3PE防腐层,钢管内壁采用环氧粉末防腐层,这两种防腐层都有比较成熟的技术。但目前一般不能对钢管内外同时涂装内环氧粉末、外2PE或 3PE 防腐层,即使采用也需要采用两条生产线分开制造,且效果不好,厚度只能达到100m以下,而内防腐层的厚度要达到380m以上才能起到防腐效果。所以目前国内已建和在建的大部分管线都只做外防腐,不做内防腐。    还有一种内外防腐层工艺,在钢管外层采用3PE防腐结构,内层采用了液体环氧涂料,因液体环氧涂料可在常温下施工,因此解决了内外不能同时处理的问题,但这种防腐技术也存在较多的缺点:一次成膜厚度只有几十微米,需要多次喷

5、涂才能达到所需厚度,工艺麻烦；其防腐性能很差,一般只能作为减阻涂层使用；仍然要分两步施工,首先做好外3PE防腐层,再喷涂液体环氧。 国外有一种新的内外防腐层工艺，钢管内壁先喷涂环氧粉末防腐层厚度可达到500m以上，然后钢管外壁采用2PE或3PE防腐层，但是也需要采用两条生产线分开制造才能实现。3 、发明内容:    本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种结构简单、安装容易 、使用方便、性能稳定的内外防腐钢塑复合管的生产设备。用本实用新型可在一个工序上通过一次中频加热，在钢管内、外壁同时喷涂防腐层, 也可以单独喷涂内壁或外壁防腐层，根据不同的防腐要求采用不同的防

6、腐涂层进行组和的复合管。    其适应范围宽、防腐效果好、生产工艺简单、成本低，调整方便质量稳定。    本实用新型的技术方案是：    包括导轨、移动小车、中频加热装置、内涂装置、外涂装置；导轨平行固定在地面；中频加热装置固定在地面，中频加热装置框架的横梁上吊挂有中频加热线圈，导轨自中频加热线圈1下方穿过；数部移动小车置于中频加热装置两侧的导轨上；外涂装置的外框架置于中频加热装置后侧的地面上，内涂装置的行走小车置于中频加热装置两侧的导轨上；移动小车由小车平台、液压滑台、旋转机构组成；小车平台上装配有液压

7、滑台，液压滑台上装配有两组旋转机构，旋转机构由减速机及滚轮组件组成，减速机及滚轮组件通过一组传动齿轮连接；外涂装置由外框架、升降框架、外涂粉箱、闸板、摆动装置组成；升降框架装配在外框架上，外涂粉箱装配在升降框架上；外涂粉箱下部的出料口处装配有闸板及气缸；闸板与气缸的活动端连接；摆动装置装配在外涂粉箱的出料口下方，摆动装置由摆动平板与曲柄连杆组成；外涂粉箱下部设有滑轨，滑轨内装有摆动平板，摆动平板通过曲柄连杆与电机连接；两套内涂装置分别装配在位于中频加热装置两侧导轨上的行走小车上；内涂装置的流化涂料喷头通过流化涂料管道及文丘里阀与流化桶连接。    与现有技术相比

8、,本实用新型的优点是：结构合理，（整体机构重心低、工作平稳、钢管前进速度均匀、且无极可调）操作简便，可在一个工序上通过一次加热，在钢管内、外壁同时涂覆防腐层，提高了工作效率，降低了生产成本，解决了较大直径钢管不能同时进行内外防腐处理的问题。4、实施案例：    根据分析认为内环氧、外乙烯防腐钢塑复合管道是一种比较合理防腐方案，它是由钢管为基体、内壁采用卫生级熔结环氧粉末、外壁采用线性低密度聚乙烯热喷涂一次形成有效的内外防腐涂层具有以下特点：1）管道内壁防污抗蛀不会被海洋或污水中的甲贝、菌类等微生物站污蛀附。2）管道内涂层光滑，流体摩擦阻力小于PCCP和球墨铸铁管道

9、。3）管道内壁防腐蚀性能优于普通PCCP和球墨铸铁管道，尤其适和中水和污水的输送。4）管道外壁的聚乙烯热喷涂涂层，具有很强的耐土壤腐蚀性能，绿色环保。5）管道的管件规格齐全，能适应各种安装需要。6）管道可采用电焊、卡箍、法兰等多种连接形式。7）直连电焊补口及补伤方法简便可靠。该防腐方案集聚乙烯、环氧树脂优异的防腐蚀性能和钢质管道超强的抗变形能力于一身，内外防腐涂层使用寿命相当，设计寿命可达50年，对水质无影响，也能抵抗酸、碱、盐及未经处理的污水的侵蚀综合成本低，是一种比较完美组合方案，可应用在城市供、排水管网和远距离输送各种水质的自来水、污水、中水管道。    因

10、此本案例采用内环氧、外乙烯防腐方案作为验证设备的基础方案根据实施方案研发的生产设备经过一年多使用，验证了本实用新型的生产设备结构简单、安装容易、使用方便、性能稳定，适应范围宽、防腐效果好,且生产工艺简单、成本低,经济效益好。是一种设计巧妙,性能优良,方便实用的内外防腐钢塑复合管的生产设备。 大口径钢塑复合管设备在国内属于领先水平，在钢塑复合管行业具有一定的知名度，自动化水平高，劳动强度低，人员仅需要数名工人。5、内环氧、外聚乙烯钢塑复合管道生产流程    生产工艺流程框架图如下：第五代大口径涂覆钢管生产设备DN1000内环氧、外聚乙烯管道涂装第六代大口径涂覆钢管生

11、产设备DN1200内环氧、外聚乙烯管道涂装关于清水管道（张家口）研发中心清水管道（张家口）研发中心是具有科技领先的管道涂覆产品工艺和设备技术的研发机构，在消化吸收国外先进技术的基础上，研制、开发了大口径涂覆钢管工艺及生产设备，可内外同时热熔结聚乙烯和环氧树脂粉末，充分显示了雄厚专业技术实力。同时能为国内外：市政建设、电力、石油、造船、化工、冶金等行业提供输送、存储直饮水、自来水、城市污水及腐蚀性介质的聚乙烯、环氧树脂等涂层的钢管、管件的大口径涂覆钢管工艺及生产设备和DN50DN500管道连接产品（专利技术）。清水管道（张家口）研发中心联 系 人： 李晓明联系电话 真：

12子邮箱：XML5757大口径防腐钢管设备（专利技术）技术参数（仅供参考）型号技术参数QSFF-800QSFF -1200QSFF -1600QSFF -2000生产范围DN200-800DN400-1200DN600-1600DN800-2000生产效率|/12m|/12m|/12m分|/12m中频电源功率300kw500kw630kw800kw输入功率270-285KVA420-440KVA530-555KVA830-860KVA压缩空气4m³/min4m³/min4m³/min4m³/min标准涂层配置内环氧、外聚乙烯内环氧、外聚乙烯内环氧、外聚乙烯内环氧、外聚乙烯外涂层涂装方式淋涂淋涂淋涂淋涂内涂层涂装方式喷涂喷涂喷涂喷涂涂装钢管标准长度12M12M12M12M外形尺寸52m×2.6m×4.5m52m×3.0m×4.5m52m×3.6m×5.0m52m×4.0m×5.5m涂装线操作人员数量3-6人3-6人3-6人3-