CN110486573A - 钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法,包括从内到外依次包覆于异形管件表面的环氧层和PE层,其中PE层通过胶黏剂层与环氧层结合,其构建方法主要包括,首先将待处理异形管件进行预热,其次将预热后的异形管件浸入环氧粉末中,使异形管件外表面形成环氧层,接着将具有环氧层的异形管件浸入胶黏剂粉末中,使环氧层的外表面形成胶黏剂层,最后将具有胶黏剂层的异形管件浸入聚乙烯粉末中,使异形管件外表面形成PE层。可以实现异形管件表面防腐结构的构建,提高异形管件的防腐能力,延长使用寿命,且防腐层状结构构建方法满足异形管件非连续性生产的加工需求,确保成型结构满足标准要求。
Description
技术领域
本发明涉及防腐结构技术领域,具体涉及一种钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法。
背景技术
传统的3PE管道防腐主要有包覆式和缠绕式两大类,连续性生产受限于工艺、原料和设备等因素,只能用于直管的生产。而对于管道连接所需要的钢制弯头、钢制三通、钢制大小头等异形管件,现有的3PE工艺无法满足其生产需要。目前异形管件的防腐主要采用环氧层加冷缠带方式、环氧层加热缠带方式或其它防腐方法,在转折或回旋区域,缠带存在包覆不均或难以完全覆盖等问题,导致其防腐性能远低于其他同类型3PE结构,进而影响管道使用寿命。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法,以提高异形管件的防腐能力,延长使用寿命。
为实现上述目的,本发明技术方案如下:
一种钢制异形管件表面防腐结构,其关键在于:包括从内到外依次包覆于异形管件表面的环氧层和PE层,其中PE层通过胶黏剂层与环氧层结合。
采用以上结构,通过在钢制异形管件的表面成型3PE防腐结构,从而提高异形管件的防腐能力,延长其使用寿命。
作为优选:所述环氧层的厚度大于等于150μm,胶黏剂层的厚度为20μm-50μm,PE层的厚度大于等于1.8mm。采用以上尺寸组合的防腐结构,有利于提高异形管件在弯折位置或管径突变等位置的防腐能力,且不会过度增加管件凸出厚度。
一种钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其关键在于,按如下步骤进行:
S1:将待处理异形管件进行预热;
S2:将预热后的异形管件浸入环氧粉末中,使异形管件外表面形成环氧层;
S3:将具有环氧层的异形管件浸入胶黏剂粉末中,使环氧层的外表面形成胶黏剂层;
S4:将具有胶黏剂层的异形管件浸入聚乙烯粉末中,使异形管件的表面形成PE层。
采用以上方案,通过浸涂的方式对异形管件进行处理,以确保各层粉末与管件均匀接触,实现完全覆盖,特别适用于弯曲角度较大区域,有效防止出现防腐层缺失,保证各部位各层完整且厚度均匀,均满足3PE防腐要求。
作为优选:步骤S1中,预热前对待处理异形管件进行表面除锈处理。采用以上方案,可避免管件表面锈迹、焊渣或毛刺对环氧层的完整性造成破坏,即环氧层不能与管件紧密贴合,达到完全防腐效果。
作为优选:步骤S2中所述环氧粉末的胶化和固化温度为240℃-270℃,步骤S1中预热温度为265℃-275℃。因为是对异异形管件进行处理,不能实现连续性生产操作,其各步之间的间隔时间相对较长,即各步之间温度下降梯度较大,故优选高温型环氧粉末,确保即使下降梯度较大,在后续第三步和第四步中还能保持较高的温度,满足胶黏剂层浸涂和PE层浸涂温度需求。
作为优选:步骤S4中所述聚乙烯粉末的熔融温度为150℃-170℃。采用低温熔融型的聚乙烯可与高温型环氧粉末配合,使二者之间具有更大的温度区间,以满足异形管件各处理步骤之间的时间间隔,确保各层浸涂质量良好。
作为优选:步骤S2中异形管件浸入环氧粉末时间为1s-3s,步骤S3中异形管件浸入胶黏剂时间大于等于1s,步骤S4中,异形管件浸入聚乙烯粉末时间为3-30s。采用以上浸涂参数,可以更好的控制各层厚度,确保各层厚度及质量满足防腐要求。
作为优选:步骤S2中,将异形管件浸入环氧粉末之前,采用隔离纸对异形管件的连接端部进行包覆,步骤S4结束之后,将所述隔离纸剥离。采用以上方案,防止环氧粉末、胶黏剂或聚乙烯对连接螺纹或插口等部位造成堵塞破坏,增加后期处理时间和劳动强度,有利于提高防腐异形管件成品生产效率。
作为优选:步骤S2中所述环氧粉末的胶化和固化温度为200℃-210℃,步骤S1中预热温度为195℃-210℃;
步骤S4中所述聚乙烯粉末的熔融温度为170℃-230℃,并在PE层形成之后对异形管件进行二次加热,所述二次加热的加热温度为195℃-205℃。
采用以上方案,在加工条件受限的情况下,第二步中采用了常规的环氧粉末,第四步中采用常规的聚乙烯粉末,因为异形件浸涂过程中各步时间差较大的原因,直接导致PE层流平度欠佳,同时胶黏剂与环氧层和PE层的接枝反应也不完全,导致其实际形成的防腐结构不符合3PE防腐要求,而在本方案中则采取二次加热的方式,以提高外部聚乙烯层的表面流平性,同时使胶黏剂层与环氧层和聚乙烯层接枝反应更彻底,从而大大提高其剥离强度,使之满足防腐要求。
作为优选:所述步骤S4完成之后,通过喷淋方式对异形管件进行冷却降温。采用喷淋方式有利于确保管件各部分冷却降温的均匀度,避免局部降温过快,使得温度不均匀,对防腐层结构产生影响。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
采用本发明提供的钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法,可以实现钢制异形管件表面3PE防腐结构的构建,提高异形管件的防腐能力,延长使用寿命,且防腐层状结构构建方法满足异形管件非连续性生产的加工需求,确保成型结构满足要求。
附图说明
图1为异形管件防腐结构示意图;
图2为防腐结构构建方法流程图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
参考图1所示的钢制异形管件表面防腐结构,与传统钢制异形管件的两层结构(即环氧层加冷缠带或环氧层加热缠带的双层结构)相比,本发明的钢制异形管件的防腐结构具有三层结构,即从内到外依次设置的环氧层1和PE层2(又称聚乙烯层),PE层2通过胶黏剂与环氧层1相连,即是在环氧层1和PE层2之间具有胶黏剂层3,三层结构紧密结合,形成异形管件的防腐结构,其防腐能力与直管的3PE防腐结构的防腐能力相当,即满足3PE防腐要求。
本申请中优选环氧层1厚度大于等于150μm,胶黏剂层3的厚度为20μm-50μm,PE层2的厚度大于等于1.8mm,通过合适的厚度比例,以提高其组合结构的防腐能力,申请人中对具有本实施例防腐结构的防腐弯头A产品进行抽检,抽检弯头A的外径为168.3mm,其弯角为180°,抽检报告如表一所示:
表一
由表一所示的检测结果可知,其防腐能力满足3PE防腐要求,同时其防腐能力大大强于传统双层的异形管件防腐结构。
参考图1和图2,本申请中提出了一种钢制异形管件表面3PE防腐结构的构建方法,其主要用于在异形管件的表面加工满足3PE防腐要求的防腐结构,因为异形管件通常存在较大较多的死角区域,故本申请中主要采用浸涂的方式对其进行处理,工艺主要包括如下步骤:
第一步,将待处理的异形管件预热;
第二步,将预热后的异形管件浸入环氧粉末中,使异形管件外表面形成环氧层1;
第三步,将具有环氧层1的异形管件浸入胶黏剂粉末中,使环氧层1的外表面形成胶黏剂层3;
第四步,将具有胶黏剂层3的异形管件浸入聚乙烯粉末中,使之形成PE层2。
本实施例中为提高其防腐结构与异形管件表面的贴合能力,提高其防腐效果,故在第一步中,首先对待处理的异形管件进行除锈抛丸处理,然后再对其进行预热。
因为异形管件的处理很难沿用现有的连续加工生产线,使得各步之间的间隔时间较长,降温梯度较大,故本实施例中采用高温型环氧粉末和低温熔融型聚乙烯,以防止温度下降过多之后,导致聚乙烯与环氧粉末之间反应不完全的情况发生,其中高温型环氧粉末的胶化和固化温度为240℃-270℃,其牌号为EPX-401,相应的第一步中预热的温度为265℃-275℃,低温熔融型聚乙烯粉末的熔融温度为150℃-170℃,其粒径为16目通过率大于等于80%,与此同时,胶黏剂的牌号为L-5RF,其粒径为80目通过率大于60%,从而使得环氧粉末与聚乙烯之间具有较大的温度差,以解决各步之间操作具有较大时间间隔的问题。
在上述基础之上,对待处理异形管件除锈处理之后,采用燃气加热炉对其进行预热至270℃左右,然后利用隔离纸,如牛皮纸等对管件的连接端进行包覆,接着在室温下,将管件浸入环氧粉末中,并停留1-3秒,管件全部没入环氧粉末即可,从而获得环氧层1,然后将带有环氧层1的异形管件完全浸入胶黏剂中,其停留时间大于等于1秒,从而获得胶黏剂层3,紧接着将具有胶黏剂层3的异形管件完全浸入聚乙烯粉末或颗粒中,并停留3-30秒,从而获得PE层2,按照上述的浸涂参数,可以获得较佳的层厚比例,以提高其整体防腐能力。
此外,可能存在生产条件受限,不能获得高温型环氧粉末和低温熔融型聚乙烯,或成本、设备等外在因素,使得只能采用常规环氧粉末和聚乙烯进行生产的情况,考虑到此种情况,本申请中提出了种二次加热的方式,以完善管件防腐结构的反应连接,即环氧粉末的胶化和固化温度为200℃-210℃,相应的第一步中预热温度为195℃-210℃,聚乙烯粉末的熔融温度为170℃-230℃,,因为操作时间间隔较长的影响,直接导致PE层2的流平度较差,同时胶黏剂层3与环氧层1和PE层2的接枝反应不完全,故本实施例中第四步结束之后,通过二次加热的方式对其进行弥补,二次加热的温度为195℃-205℃,即其温度接近环氧粉末的胶化和固化温度即可,从而保证PE层2具有良好的表面流平性,同时使得胶黏剂层3与环氧层1和PE层2之间的接枝反应更彻底,大大提高其剥离强度,满足3PE防腐规定(GB/T 23257-2017)需求。
上述两种实施例中,第四步完成之后或在二次加热结束之后,都进入冷却降温的步骤,本申请中采用喷淋的方式对管件进行降温,确保各部分降温均匀,降温结束之后,再将包覆的牛皮纸剥离即可。
最后需要说明的是,上述描述仅仅为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢制异形管件表面防腐结构,其特征在于:包括从内到外依次包覆于异形管件表面的环氧层(1)和PE层(2),其中PE层(2)通过胶黏剂层(3)与环氧层(1)结合。
2.根据权利要求1所述的钢制异形管件表面防腐结构,其特征在于:所述环氧层(1)的厚度为大于等于150μm,胶黏剂层(3)的厚度为20μm-50μm,PE层(2)的厚度大于等于1.8mm。
3.一种钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于,按如下步骤进行:
S1:将待处理异形管件进行预热;
S2:将预热后的异形管件浸入环氧粉末中,使异形管件外表面形成环氧层(1);
S3:将具有环氧层(1)的异形管件浸入胶黏剂粉末中,使环氧层(1)的外表面形成胶黏剂层(3);
S4:将具有胶黏剂层(3)的异形管件浸入聚乙烯粉末中,使异形管件的表面形成PE层(2)。
4.根据权利要求3所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:步骤S1中,预热前对待处理异形管件进行表面除锈处理。
5.根据权利要求3或4所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:步骤S2中所述环氧粉末的胶化和固化温度为240℃-270℃,步骤S1中预热温度为265℃-275℃。
6.根据权利要求5所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:步骤S4中所述聚乙烯粉末的熔融温度为150℃-170℃。
7.根据权利要求3或4所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:步骤S2中异形管件浸入环氧粉末时间为1s-3s,步骤S3中异形管件浸入胶黏剂时间大于等于1s,步骤S4中,异形管件浸入聚乙烯粉末时间为3-30s。
8.根据权利要求3所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:步骤S2中,将异形管件浸入环氧粉末之前,采用隔离纸对异形管件的连接端部进行包覆,步骤S4结束之后,将所述隔离纸剥离。
9.根据权利要求3所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:步骤S2中所述环氧粉末的胶化和固化温度为200℃-210℃,步骤S1中预热温度为195℃-210℃;
步骤S4中所述聚乙烯粉末的熔融温度为170℃-230℃,并在PE层(2)形成之后对异形管件进行二次加热,所述二次加热的加热温度为195℃-205℃。
10.根据权利要求3或9所述的钢制异形管件表面防腐结构构建方法,其特征在于:所述步骤S4完成之后,通过喷淋方式对异形管件进行冷却降温。
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