CN104847974A - 一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及火电厂脱硫浆液循环管道技术领域，尤其是一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道及其制备方法，通过钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的，进而使得PO材料层与钢管层的连接强度较高，进而避免了PO材料层的脱落，延长了PO材料内衬管道的使用寿命，提高了对脱硫浆液的抗腐蚀性能；并且再结合制备工艺中，PO材料的预处理，浇注、养护等步骤，使得PO材料在进行内衬生产管道的过程中，能够使得PO材料与钢管之间形成较好的交织态，进而改善了PO材料内衬管道的质量，延长了使用寿命和增强了抗腐蚀能力。

Description

一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道及其制备方法
技术领域
本发明涉及火电厂脱硫浆液循环管道技术领域，尤其是一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道及其制备方法。
背景技术
火电厂脱硫浆液由于其所含成分的特殊性以及出来的料浆的温度的特性，进而使得对于运输和循环转运脱硫浆液的设备或者管道的要求较高。根据火电厂每台机组进行单独的设立脱硫塔，其每台脱硫塔需要5台脱硫循环泵进行浆液的循环处理，由此可见对于脱硫浆液的循环处理过程中，其处理的能耗较大，并且所需要的处理设备的以及相应的管道需求也较高，尤其是管道的防腐蚀等方面的需求。
传统的脱硫浆液循环管道内衬均采用橡胶内衬。虽然橡胶内衬耐磨损、耐腐蚀，但橡胶内衬热膨胀力远高于金属热膨胀力，而脱硫吸收塔浆液温度经常保持在50℃至60℃，当管道长期运行时，橡胶内衬容易与金属管道本体发生剥离，发生剥离后的橡胶内衬若与硬物发生摩擦撞击就会发生破损，当内衬大面积剥离脱落后，会造成管道堵塞，金属管道腐蚀严重磨损穿孔后造成大量的浆液外漏，浆液循环泵被迫停运，运行启停设备耗电成本增高了。并且还可能导致烟气硫化物超标，造成环境污染。
为此，有研究者采用PO材料作为内衬在钢管中制备成内衬PO材料的钢管；该管道具有高强度的耐腐蚀性能以及长期的热塑性；并且能够在-58～80℃中使用，也具有高强度的耐磨损耐腐蚀功效，能使用在各种浓度的酸碱盐溶液及某些有机溶液中，传统的制备工艺是PO材料与金属交织热熔为一体冷却后牢固地聚合在设备金属内表面上。
但是，简单的将PO材料于金属交织热熔为一体冷却后牢固地聚合在设备金属内表面，其PO材料层依然易于脱落，进而导致PO材料内衬管道的使用寿命较短；并且，对于热熔处理过程中，由于处理的温度以及处理其他参数的控制条件不同，进而导致PO材料层的性能发生变化，进而导致内衬后的管道的结构和性能发生变化，降低了管道抗腐蚀性能；并且传统的工艺在制备过程中，由于对于热熔交织处理之后的产品的保养方式不恰当，进一步的导致了PO材料层的性能发生了较大变化，也降低了PO材料内衬管道的使用寿命，以及增大了热熔交织过程中的成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道及其制备方法，能够进一步的改善PO材料于钢管之间的交织强度，避免PO材料层的脱落，延长PO材料内衬管道的使用寿命，避免火电厂脱硫浆液的腐蚀导致的泄露事故；并能够降低内衬PO材料管道的制备成本。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层和PO材料层组成，钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的。
所述的扣层的顶端为圆弧形、T形、方形中的一种。
所述的扣冒的顶端为圆弧形、T形、方形中的一种。
本发明还提供用于火电厂脱硫浆液循环的管道制备方法，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层，凹槽与PO材料层上的扣冒形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为3-7cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为30-40℃的环境下预热处理20-30min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持10-15min，再将温度调高2-7℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为30-40r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以3-7r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理3-5min，再以1-2r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到90-100r/min时，按照6-12r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到15-20r/min时，恒速处理3-5min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为50-60℃的环境中，控制环境温度的降温速度为1-2℃/min，待降温至温度为10-20℃时，恒温处理10-30min，再调整降温速度为3-9℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理5-10min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。
所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的五分之一。
所述的凹槽在弧向上至少有2个。
所述的凸出在弧向上至少有2个。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的，进而使得PO材料层与钢管层的连接强度较高，进而避免了PO材料层的脱落，延长了PO材料内衬管道的使用寿命，提高了对脱硫浆液的抗腐蚀性能；并且再结合制备工艺中，PO材料的预处理，浇注、养护等步骤，使得PO材料在进行内衬生产管道的过程中，能够使得PO材料与钢管之间形成较好的交织态，进而改善了PO材料内衬管道的质量，延长了使用寿命和增强了抗腐蚀能力。
本发明中的PO材料为乙烯、丙烯、丁烯的共聚物或者聚合物；并通过预处理过程使得PO材料得到软化，在进一步的熔化，进而避免了传统的热熔交织过程中热处理不均匀导致的部分地方与金属(钢管)之间的连接较差，进一步的避免了PO材料的脱落，延长了管道使用寿命，尤其避免了管道在脱硫塔浆液循环使用过程中发生的泄露事故，提高了安全性。
再者，本发明结合制备工艺中，浇注过程的不断旋转内模，进而使得制作完成之后的内模能够轻易的脱离掉，降低制作成本，并且在制作过程中，内模的不断搅拌，使得制作的管道内表面光滑；并且在制作过程中，采用钢管直接作为外模结构，进而避免了外模具的设置，降低了制备成本。
本发明制备工艺简单，制作周期短。
附图说明
图1为本发明的用于火电厂脱硫浆液循环的管道的制备方法制备的含有内衬PO材料的管道在扣层与扣冒形成的圆环处的剖面结构示意图。
1-钢管层 2-PO材料层 3-扣冒 4-扣层。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
如图1所示，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层1和PO材料层2组成，钢管层1和PO材料层2之间通过设置在钢管层1上的扣层4穿插在PO材料层2中和设置在PO材料层2上的扣冒3穿插在钢管层1中连接在一起的。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层，凹槽与PO材料层上的扣冒形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为3cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为30℃的环境下预热处理20min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持10min，再将温度调高2℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为30r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以3r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理3min，再以1r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到90r/min时，按照6r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到15r/min时，恒速处理3min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为50℃的环境中，控制环境温度的降温速度为1℃/min，待降温至温度为10℃时，恒温处理10min，再调整降温速度为3℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理5min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。
实施例2
如图1所示，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层1和PO材料层2组成，钢管层1和PO材料层2之间通过设置在钢管层1上的扣层4穿插在PO材料层2中和设置在PO材料层2上的扣冒3穿插在钢管层1中连接在一起的。所述的扣层4的顶端为圆弧形。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层，凹槽与PO材料层上的扣冒形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为7cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为40℃的环境下预热处理30min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持15min，再将温度调高7℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为40r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以7r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理5min，再以2r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到100r/min时，按照12r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到20r/min时，恒速处理5min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为60℃的环境中，控制环境温度的降温速度为2℃/min，待降温至温度为20℃时，恒温处理30min，再调整降温速度为9℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理10min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的五分之一。
实施例3
如图1所示，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层1和PO材料层2组成，钢管层1和PO材料层2之间通过设置在钢管层1上的扣层4穿插在PO材料层2中和设置在PO材料层2上的扣冒3穿插在钢管层1中连接在一起的。所述的扣层4的顶端为圆弧形。所述的扣冒3的顶端为圆弧形。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层，凹槽与PO材料层上的扣冒形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为4cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为32℃的环境下预热处理22min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持11min，再将温度调高3℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为32r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以4r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理4min，再以1r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到95r/min时，按照7r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到19r/min时，恒速处理4min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为55℃的环境中，控制环境温度的降温速度为2℃/min，待降温至温度为15℃时，恒温处理20min，再调整降温速度为5℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理8min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的五分之一。所述的凹槽在弧向上有2个。所述的凸出在弧向上有2个。
实施例4
如图1所示，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层和PO材料层组成，钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的。所述的扣层的顶端为T形。所述的扣冒的顶端为T形。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层，凹槽与PO材料层上的扣冒形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为5cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为35℃的环境下预热处理25min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持13min，再将温度调高5℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为35r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以5r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理4min，再以1.5r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到99r/min时，按照8r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到18r/min时，恒速处理4min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为55℃的环境中，控制环境温度的降温速度为1.5℃/min，待降温至温度为15℃时，恒温处理20min，再调整降温速度为8℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理9min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的五分之一。所述的凹槽在弧向上有4个。所述的凸出在弧向上有3个。
实施例5
如图1所示，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层和PO材料层组成，钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的。所述的扣层的顶端为方形。所述的扣冒的顶端为方形。
其制备方法，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层，凹槽与PO材料层上的扣冒形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为6cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为39℃的环境下预热处理29min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持14min，再将温度调高6℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为39r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以6r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理4min，再以2r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到91r/min时，按照11r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到17r/min时，恒速处理4min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为59℃的环境中，控制环境温度的降温速度为1℃/min，待降温至温度为19℃时，恒温处理25min，再调整降温速度为8℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理9min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的五分之一。所述的凹槽在弧向上有3个。所述的凸出在弧向上有4个。
实施例6
如图1所示，在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层和PO材料层组成，钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的。所述的扣层的顶端为方形。所述的扣冒的顶端为T形。所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的四分之一。所述的凹槽在弧向上有7个。所述的凸出在弧向上有7个。
实施例7
如图1所示，在实施例2的基础上，其他步骤同实施例2，一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，由钢管层和PO材料层组成，钢管层和PO材料层之间通过设置在钢管层上的扣层穿插在PO材料层中和设置在PO材料层上的扣冒穿插在钢管层中连接在一起的。所述的扣层的顶端为圆弧形。所述的扣冒的顶端为方形。所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的六分之一。所述的凹槽在弧向上有8个。所述的凸出在弧向上有8个。
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案作进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限定，本领域技术人员在此基础上作出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种用于火电厂脱硫浆液循环的管道，其特征在于，由钢管层(1)和PO材料层(2)组成，钢管层(1)和PO材料层(2)之间通过设置在钢管层(1)上的扣层(4)穿插在PO材料层(2)中和设置在PO材料层(2)上的扣冒(3)穿插在钢管层(1)中连接在一起的。
2.如权利要求1所述的用于火电厂脱硫浆液循环的管道，其特征在于，所述的扣层(4)的顶端为圆弧形、T形、方形中的一种。
3.如权利要求1所述的用于火电厂脱硫浆液循环的管道，其特征在于，所述的扣冒(3)的顶端为圆弧形、T形、方形中的一种。
4.如权利要求1-3任一项所述的用于火电厂脱硫浆液循环的管道制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)钢管处理：将内径为A的钢管内表面围绕着弧形旋转设置凹槽和凸出，凸出在钢管内部形成扣层(4)，凹槽与PO材料层(2)上的扣冒(3)形状一致；凹槽与凸出交替设置；凹槽与凸出的连线在钢管内表面形成一个圈；圈与圈之间的距离为3-7cm；
(2)内模设置：根据需要设置的PO材料层的厚度B设置外径为A-B的内模，该内模的外表面采用石蜡刷层，刷层厚度为PO材料层的厚度B的十分之一；并将钢管层固定不动，将内模设置在沿着弧向不断旋转的转盘上，使得内模与钢管形成型腔；
(3)PO材料处理：将PO材料置于温度为30-40℃的环境下预热处理20-30min，再采用升温速度为5℃/min升温处理PO材料，直到PO材料刚出现熔化时，采用恒温保持10-15min，再将温度调高2-7℃，待用；
(4)浇注：开启旋转盘，调整旋转盘的旋转速度为30-40r/min，并将步骤3)获得的PO材料浇注在内模与钢管形成的型腔之中，待浇注完成之后，以3-7r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到70r/min时，恒速旋转处理3-5min，再以1-2r/min的升速调整旋转盘的速度，待旋转盘的速度达到90-100r/min时，按照6-12r/min的降速处理，直到旋转盘的速度达到15-20r/min时，恒速处理3-5min，关闭旋转盘，完成浇注处理；
(5)保养：将步骤4)浇注获得产品置于温度为50-60℃的环境中，控制环境温度的降温速度为1-2℃/min，待降温至温度为10-20℃时，恒温处理10-30min，再调整降温速度为3-9℃/min降温处理，待温度降低至-20到-30℃时，恒温处理5-10min，即可获得用于火电厂脱硫浆液循环的管道。
5.如权利要求4所述的用于火电厂脱硫浆液循环的管道制备方法，其特征在于，所述的凹槽与凸出交替设置，其凹槽与凸出在弧向距离为A-B的五分之一。
6.如权利要求4所述的用于火电厂脱硫浆液循环的管道制备方法，其特征在于，所述的凹槽在弧向上至少有2个。
7.如权利要求4所述的用于火电厂脱硫浆液循环的管道制备方法，其特征在于，所述的凸出在弧向上至少有2个。
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