CN101852315A - 具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法，该方法包括：焊接、喷砂、加热并保温、滚塑、降温、负压试压、正压试验与内衬检测等工序，本发明得到的管道内的改性聚丙烯内衬层致密性好、机械性能高、整体性强、无接头、无焊缝、厚度均匀、耐高低温、耐负压、附着力强、耐腐蚀、耐冲击、无毒性、维修方便等显著特点。是取代橡胶、玻璃钢、不锈钢的理想材料，它对各种有机酸、无机酸、碱盐等强腐蚀介质中长期使用都很稳定，而且酸碱混合、骤冷骤热或冷热交替都是它的突出特点。
Description
技术领域
本发明涉及管道制造技术领域，尤其是一种具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法。
背景技术
一直以来，腐蚀是化工行业最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关方面统计，化工设备的破坏约有60％是由于腐蚀引起的。而聚丙烯的化学稳定性良好，常温下不溶于一般溶剂，除对高浓度的硫酸、硝酸、王水、四氢呋喃和四氯乙烷外几乎都稳定，且能耐碱。聚丙烯的制品表面光滑，耐磨性能优良，透气性、透水性较低。聚丙烯的机械性能很高，其屈服强度和抗张强度都优于高密度聚乙烯。而且聚丙烯(PP)是最轻的塑料之一，其屈服、拉伸和压缩强度、硬度均优于聚乙稀，有很突出的钢性，耐热性好。但熔融指数低，无法一次滚塑成型，即现有聚丙烯管道均为衬塑成型，不但翻边不平，且无法耐负压。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能一次滚塑成型的具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法。
按照本发明提供的技术方案，所述具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法包括如下步骤：
焊接：把法兰焊接在管道上；
喷砂：将管道放入喷砂房对管道内壁进行喷砂，磨砂从喷砂管内喷出，所述磨砂的喷射方向与管道中轴线的夹角为50～86°，喷砂后管道内壁达到Sa2.5～3的处理等级：
加热并保温：把喷好砂的管道放入电炉进行加热，加热过程分为两个阶段，第一阶段先把管道均匀升温到150～160℃，第一阶段共耗时8～10分钟；第二阶段把管道从150～160℃均匀升温到240～260℃，第二阶段共耗时40～50分钟，当管道外壁温度到达240～260℃时保温60～70分钟，保温结束停止加热；
滚塑：把保温后的管道吊放在管道滚塑机的滚轮上，用送粉器在管道内加入改性聚丙烯粉末，改性聚丙烯粉末的加入量按照管道内表面的面积计算，每平方米管道内表面加入3～6公斤改性聚丙烯粉末，改性聚丙烯粉末加入完毕后将管道两头堵上，开启管道滚塑机的电源，使管道绕其中轴线作自转，自转速度控制在15～22转/分钟，自转3～5分钟后，自转速度降为10～15转/分钟；
降温：当管道外壁温度降至100～105℃时关闭管道滚塑机的电源，使管道停止自转，并将该管道吊至安全地方置放，使管道自然冷却至室温；
负压试压：将法兰堵上管道内抽成-0.098～-0.096mpa的负压并保持20～24小时，观察管道的聚烯烃内衬有无脱落、起泡现象；
正压试验：以设计压力的1.5～2倍的水流通入管道内做水压试验，保压8～10小时观察有无渗漏现象；
内衬检测：采用无损电火花试验，将电火花铜刷对涂层缓慢连续移动，试验时电压为10～15KV，电火花铜刷移动速度为100mm/s以下，电火花手柄无灯亮也无蜂鸣声则合格。
所述磨砂为石英砂或者金钢砂。
所述磨砂的粒径为1.3～1.5mm。
控制喷砂管内气源压力为0.8～1.6Mpa。
本发明得到的管道内的改性聚丙烯内衬层致密性好、机械性能高、整体性强、无接头、无焊缝、厚度均匀、耐高低温、耐负压、附着力强、耐腐蚀、耐冲击、无毒性、维修方便等显著特点。是取代橡胶、玻璃钢、不锈钢的理想材料，它对各种有机酸、无机酸、碱盐等强腐蚀介质中长期使用都很稳定，而且酸碱混合、骤冷骤热或冷热交替都是它的突出特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
钢衬聚丙烯PP管道
技术指标：
A.DN80钢滚塑聚丙烯PP管道，管道为20#，要求外径为￠108mm，钢管厚度4.5mm，内径是108-9＝99mm，内衬厚度3mm，每根长度为6米，含法兰面。钢管标准：GB/T8163；法兰标准：HG20593-97；
B.设计压力：PN1.0；
C.设计温度105℃；
D.介质：70％硫酸溶液，含少量溶剂(不超过2％)；
E.内衬聚丙烯PP树脂，厚度：3mm±0.3mm；
下料：在切割机上切一根DN80长度6米的管道。
焊接：把法兰焊接在管道及管件上，需要双面焊接。
打磨：把焊接处的焊点打磨光滑，如果发现气孔需要及时补焊。
表面：清除焊渣、飞溅等附着物，并清洗表面油脂及可溶污物。
喷砂：采用粒径为1.3mm、含水率小于1％的石英砂作为磨砂，开启GL-250内壁喷砂器，磨砂从喷砂管内喷出，将气压调制到0.8MPa，喷射角度调制到50～60°，按18m2/h进行喷砂，喷砂后管道内壁达到Sa2.5～3的处理等级；
加热：把喷好砂的管道放入电炉加热。加热要缓慢进行，加热过程分为两个阶段，第一阶段先把管道均匀升温到160℃，第一阶段共耗时10分钟；第二阶段把管道从160℃均匀升温到260℃，第二阶段共耗时50分钟，当管道外壁温度到达260℃时保温70分钟，保温结束停止加热；
加料：把受热均匀的管道吊放在管道滚塑机的滚轮上，并用送粉器加入聚丙烯粉末，通径DN80的管道、外径是￠89mm、衬塑厚度3mm。长度6米的管道内表面面积是1.51m2，两个法兰面积为0.1m2，合计内表面总面积是1.61m2，一根6米长的管道应加聚丙烯PP粉末4.83公斤，每平方米管道内表面加入3公斤改性聚丙烯粉末。加好PP粉后开启电源，使管道绕其中轴线作自转，自转速度控制在18转/分钟，自转4分钟后，自转速度降为12转/分钟；
降温：当管道外壁的温度降至102℃时停止旋转，并吊至安全地方置放。
负压试验：把法兰堵上管道内抽至-0.098～-0.096mpa负压状态保持24小时，发现内衬层无脱落、起泡现象。说明内衬层耐负压能力强，内衬层与管道内壁结合牢固。
正压试验：在管道内通入设计压力的1.5倍的水做水压试验，保压8小时后管道与法兰的结合处无渗漏现象。说明管道在设计压力范围之内可正常使用。说明法兰与管道结合牢固。
检测：采用无损电火花试验，试验时电压为12.5KV。将电火花铜刷对涂层缓慢连续移动，速度不超过100mm/s，电火花的铜刷可视管道长短而调整。电火花手柄无灯亮也无蜂鸣声，说明整个内衬层没有漏点，衬层完好无损，在管道内通入腐蚀流体时，内衬层将腐蚀流体与钢质外管隔开，避免了腐蚀流体与钢质管道的直接接触，表明耐腐蚀效果好。
外防腐：红色防锈漆喷涂两次。油漆干透后入库等待发货。
实施例2
钢衬聚丙烯PP管道
技术指标：
A.DN200钢滚塑聚丙烯PP管道，管道为20#，要求外径为￠219mm，钢管厚度6mm，内径是219-12＝207mm，内衬厚度5mm，每根长度为8米，含法兰面。钢管标准：GB/T8163，法兰标准：HG20593-97
B.设计压力：PN1.6；
C.设计温度100℃；
D.介质：盐酸溶液；
E.内衬聚丙烯PP树脂，厚度：5mm±0.5mm；
下料：在切割机上切一根DN200长度8米的管道。
焊接：把法兰焊接在管道及管件上，需要双面焊接。
打磨：把焊接处的焊点打磨光滑，如果发现气孔需要及时补焊。
表面：清除焊渣、飞溅等附着物，并清洗表面油脂及可溶污物。
喷砂：采用粒径为1.4mm、含水率小于1％的石英砂作为磨砂，开启GL-250内壁喷砂器，磨砂从喷砂管内喷出，将气压调制到1.6MPa，将喷射角度调制70～80°，按18m2/h进行喷砂，喷砂后管道内壁达到Sa2.5～3的处理等级；
加热：把喷好砂的管道放入电炉加热。加热要缓慢进行，加热过程分为两个阶段，第一阶段先把管道均匀升温到150℃，第一阶段共耗时8分钟；第二阶段把管道从150℃均匀升温到240℃，第二阶段共耗时40分钟，当管道外壁温度到达240℃时保温60分钟，保温结束停止加热；
加料：把受热均匀的管道吊放在管道滚塑机的滚轮上，并用送粉器加入聚丙烯粉末，通径DN200的管道、外径是￠219mm、衬塑厚度5mm。长度8米的管道内表面面积是5.2m2，两个法兰面积为0.8m2，合计内表面中面积是6m2，一根8米长的管道应加聚丙烯PP粉末26公斤，每平方米管道内表面加入4.33公斤改性聚丙烯粉末，加好PP粉后开启电源，使管道绕其中轴线作自转，自转速度控制在22转/分钟，自转5分钟后，自转速度降为15转/分钟；
降温：当管道外壁的温度降至100度时停止旋转，并吊至安全地方置放。
负压试验：把法兰堵上管道内抽至-0.098～-0.096mpa负压状态保持24小时，发现内衬层无脱落、起泡现象。说明内衬层耐负压能力强，内衬层与管道内壁结合牢固。
正压试验：在管道内通入设计压力的1.5倍的水做水压试验，保压8小时后管道与法兰的结合处无渗漏现象。说明管道在设计压力范围之内可正常使用。说明法兰与管道结合牢固。
检测：采用无损电火花试验，试验时电压为12.5KV。将电火花铜刷对涂层缓慢连续移动，速度不超过100mm/s，电火花的铜刷可视管道长短而调整。电火花手柄无灯亮也无蜂鸣声，说明整个内衬层没有漏点，衬层完好无损，在管道内通入腐蚀流体时，内衬层将腐蚀流体与钢质外管隔开，避免了腐蚀流体与钢质管道的直接接触，表明耐腐蚀效果好。
外防腐：红色防锈漆喷涂两次。油漆干透后入库等待发货。
实施例3
钢衬聚丙烯PP管道
技术指标：
A.DN350钢滚塑聚丙烯PP管道，管道为20#，要求外径为￠377mm，钢管厚度8mm，内径是377-18＝359mm，内衬厚度6mm，长度为12米，含法兰面。
B.设计压力：PN1.0；
C.设计温度85～100℃；
D.介质：氢氟酸溶液；
E.内衬聚丙烯PP树脂，厚度：6mm±0.5mm：
下料：在切割机上切一根DN200长度12米的管道。
焊接：把法兰焊接在管道及管件上，需要双面焊接。
打磨：把焊接处的焊点打磨光滑，如果发现气孔需要及时补焊。
表面：清除焊渣、飞溅等附着物，并清洗表面油脂及可溶污物。
喷砂：采用粒径为1.5mm、含水率小于1％的金刚砂，开启GL-250内壁喷砂器，磨砂从喷砂管内喷出，气压调制到1.2MPa，喷射角度调制80～86°，按18m2/h进行喷砂，喷砂后管道内壁达到Sa2.5～3的处理等级；
加热：把喷好砂的管道放入电炉加热。加热要缓慢进行，加热过程分为两个阶段，第一阶段先把管道均匀升温到155℃，第一阶段共耗时9分钟；第二阶段把管道从155℃均匀升温到250℃，第二阶段共耗时55分钟，当管道外壁温度到达255℃时保温63分钟，保温结束停止加热；
加料：把受热均匀的管道吊放在管道滚塑机的滚轮上，并用送粉器加入聚丙烯粉末，长度12米的管道内表面面积是13.6m2，两个法兰面积为1.2m2，合计内表面总面积是14.8m2，一根12米长的管道应加聚丙烯PP粉末88.8公斤，每平方米管道内表面加入6公斤改性聚丙烯粉末，加好PP粉后开启电源，使管道绕其中轴线作自转，自转速度控制在15转/分钟，自转3分钟后，自转速度降为10转/分钟；
降温：当管道外壁的温度降至105℃时停止旋转，并吊至安全地方置放。
负压试验：把法兰堵上管道内抽至-0.098～-0.096mpa负压状态保持24小时，发现内衬层无脱落、起泡现象。说明内衬层耐负压能力强，内衬层与管道内壁结合牢固。
正压试验：在管道内通入设计压力的1.5倍的水做水压试验，保压8小时后管道与法兰的结合处无渗漏现象。说明管道在设计压力范围之内可正常使用。说明法兰与管道结合牢固。
检测：采用无损电火花试验，试验时电压为12.5KV。将电火花铜刷对涂层缓慢连续移动，速度不超过100mm/s，电火花的铜刷可视管道长短而调整。电火花手柄无灯亮也无蜂鸣声，说明整个内衬层没有漏点，衬层完好无损，在管道内通入腐蚀流体时，内衬层将腐蚀流体与钢质外管隔开，避免了腐蚀流体与钢质管道的直接接触，表明耐腐蚀效果好。
外防腐：红色防锈漆喷涂两次。油漆干透后入库等待发货。
聚丙烯PP是一种半结晶性塑料，也是最轻的塑料之一，它比聚乙烯PE要更坚硬并且有更高的熔点。其屈服、拉伸和压缩强度好、耐热性好、表面光洁、具有一定的耐高温性能。但温度高于0℃以上时非常脆，收缩率也相当高，一般为1.8～2.5％。因此我公司用于滚塑的聚丙烯PP是通过改性增韧的，有更强的抗冲击强度，不存在环境应力开裂问题，改型增韧级聚丙烯PP材料具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性、易成型、耐腐蚀性好，除浓硝酸、发烟硫酸、氯磺酸等强氧化性酸外，能耐大多数的有机和无机酸、碱、盐，对应力腐蚀的抗蚀性良好，能耐10％以下的硝酸、甲酸、醋酸、36％以下的盐酸、20％以下的氢溴酸、稀氢氟酸、各种浓度的碳酸、硼酸、丁酸、碱及绝大多数盐、汞、空气、NH3、CO2、CO、NO2、HCL等气体的腐蚀。钢滚塑聚丙烯管道既有钢的强度，又有聚丙烯塑料的耐腐蚀性。
Claims (4)
1.一种具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法，其特征是该方法包括如下步骤：
焊接：把法兰焊接在管道上；
喷砂：将管道放入喷砂房对管道内壁进行喷砂，磨砂从喷砂管内喷出，所述磨砂的喷射方向与管道中轴线的夹角为50～86°，喷砂后管道内壁达到Sa2.5～3的处理等级：
加热并保温：把喷好砂的管道放入电炉进行加热，加热过程分为两个阶段，第一阶段先把管道均匀升温到150～160℃，第一阶段共耗时8～10分钟；第二阶段把管道从150～160℃均匀升温到240～260℃，第二阶段共耗时40～50分钟，当管道外壁温度到达240～260℃时保温60～70分钟，保温结束停止加热；
滚塑：把保温后的管道吊放在管道滚塑机的滚轮上，用送粉器在管道内加入改性聚丙烯粉末，改性聚丙烯粉末的加入量按照管道内表面的面积计算，每平方米管道内表面加入3～6公斤改性聚丙烯粉末，改性聚丙烯粉末加入完毕后将管道两头堵上，开启管道滚塑机的电源，使管道绕其中轴线作自转，自转速度控制在15～22转/分钟，自转3～5分钟后，自转速度降为10～15转/分钟；
降温：当管道外壁温度降至100～105℃时关闭管道滚塑机的电源，使管道停止自转，并将该管道吊至安全地方置放，使管道自然冷却至室温；
负压试压：将法兰堵上管道内抽成-0.098～-0.096mpa的负压并保持20～24小时，观察管道的聚烯烃内衬有无脱落、起泡现象；
正压试验：以设计压力的1.5～2倍的水流通入管道内做水压试验，保压8～10小时观察有无渗漏现象；
内衬检测：采用无损电火花试验，将电火花铜刷对涂层缓慢连续移动，试验时电压为10～15KV，电火花铜刷移动速度为100mm/s以下，电火花手柄无灯亮也无蜂鸣声则合格。
2.如权利要求1所述的具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法，其特征是：所述磨砂为石英砂或者金钢砂。
3.如权利要求1所述的具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法，其特征是：所述磨砂的粒径为1.3～1.5mm。
4.如权利要求1所述的具有改性聚丙烯内衬层的钢滚塑管道的制造方法，其特征是：控制喷砂管内气源压力为0.8～1.6Mpa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 214181 Jiangsu city in Wuxi Province, former State Road No. 5 Xinyuan Industrial Park Applicant after: WUXI ZHAOHUI MACHINERY MANUFACTURING CO., LTD. Address before: 214181, Jiangsu Huishan District Wuxi City Town Industrial Zone Applicant before: Wuxi drawwin Anticorrosion Technology Co. Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: WUXI ZHAOHUI ANTICORROSION TECHNOLOGY CO., LTD. TO: JIANGSU ZHAOHUI ANTICORROSION TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |