CN110605224A - 一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺 - Google Patents

一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺 Download PDF

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Abstract

一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，包含步骤如下：对待凃衬的螺旋钢管管材进行抛丸处理，使管材内、外壁清洁干净，并露出底色；将抛丸好的管材放置在涂衬设备的托轮上，并启动与托轮相连接的变频电机带动管材旋转，点燃置于管材下方的加热火枪对管材进行预热，将管材温度加热到250℃～260℃；预热完成后，使用布料小车将聚乙烯粉倒入管材内壁，使聚乙烯粉随着管材旋转与管材内壁热熔结在一起，形成聚乙烯内衬层；待管体温度降至50℃‑60℃时，启动喷涂小车将无溶剂环氧陶瓷涂料喷涂在旋转的管材外壁，形成无溶剂环氧陶瓷外衬层；将管材继续放置在托轮上旋转冷却。该工艺能够降低内、外衬层制造成本，延长螺旋钢管的使用寿命。

Description

一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺
技术领域
本发明涉及一种凃衬工艺，特别涉及一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺。
背景技术
螺旋钢管用于城市用水的传输，其内衬层一般采用环氧树脂材质，外衬层采用表面喷涂环氧沥青层，其涂衬工艺存在如下问题：
1、现有工艺对管材的承插口的圆整度要求非常严格，必须是正圆，否则无法在其基础上作内衬，即使勉强制作也无法进行管道铺设安装。另外，在运输中造成的管材变形需要在安装前进行管材校圆，校圆过程中会造成内衬层脱落，安装工作无法正常进行。
2、现有的环氧树脂衬层依靠离心力旋转附着在管材内壁，实际上还是两层皮结构，由于环氧树脂内衬层的材料延伸率不同于钢管且衬层厚度较薄，因而会造成内衬层与管材内壁分离，分离后脱落的内衬层一方面会污染水质，另一方面会堵塞计量装置等设备。
现有的管材外表面环氧沥青漆层厚度为120-180微米，防腐性能差，在调运及安装过程中防腐层极易被破坏，导致管材在使用过程中被腐蚀物从管材外表面腐蚀，从而缩短使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够解决现有螺旋钢管涂衬工艺存在的衬层易脱落，影响正常安装、计量设备的使用和水质卫生问题的螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，该工艺能够降低内、外衬层制造成本，延长螺旋钢管的使用寿命。
本发明的技术方案是：
一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，包含步骤如下：
1、对待凃衬的螺旋钢管管材进行抛丸处理，使管材内、外壁清洁干净，并露出底色；
2、管材预热；将抛丸好的管材放置在涂衬设备的托轮上，并启动与托轮相连接的变频电机带动管材旋转，管材转速控制在每分钟80～100转，点燃置于管材下方的加热火枪对管材进行预热，将管材温度加热到250℃～260℃，加热后关闭火枪；
3、预热完成后，使用布料小车将聚乙烯粉倒入管材内壁，使聚乙烯粉随着管材旋转与管材内壁热熔结在一起，形成聚乙烯内衬层；而后继续放置在托轮上旋转冷却；
4、待管体温度降至50℃-60℃时，启动喷涂小车将无溶剂环氧陶瓷涂料喷涂在旋转的管材外壁，形成无溶剂环氧陶瓷外衬层；
5、冷却；将管材继续放置在托轮上旋转冷却，待内、外衬层表干后，即可将管材从托轮上吊下。
上述的涂衬工艺，所述步骤2中管材的预热时间为15～20分钟，并且管体各点温差≤5℃。
上述的涂衬工艺，所述步骤3和步骤4中，控制管材的转速随着管材的直径增大而降低，具体转速如下：
管材规格为DN300mm～DN600mm时，管材的转速为120～140转/分；
管材规格为DN700mm～DN1200mm时，管材的转速为100～120转/分；
管材规格为DN1400mm～DN1800mm时，管材的转速为80～100转/分；
管材规格为DN2000mm～DN2400mm时，管材的转速为60～80转/分。
上述的涂衬工艺，所述步骤4中在喷涂时将无溶剂环氧陶瓷涂料通过喷涂小车一次性喷涂在管材外壁，使无溶剂环氧陶瓷外衬层一次成型；且内、外衬层厚度为1000μm-1500μm。
上述的涂衬工艺，所述步骤4中喷涂时，在管材承口端设置所述喷涂小车，所述无溶剂环氧陶瓷涂料包括无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B，将无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量比为1:1的配比分别加入喷涂小车的A、B储料仓内，并启动喷涂小车的加热装置和喷涂泵，使每个储料仓内的无溶剂环氧陶瓷涂料分别循环，并加热保持在30℃～40℃；然后通过小车移动装置带动喷涂小车沿管材轴向运动，将无溶剂环氧陶瓷涂料A、B 均匀的喷涂在管材外壁。
上述的涂衬工艺，所述无溶剂环氧陶瓷涂料A按照质量百分比是由30～40％的石英粉和60～70％的环氧树脂混合而成；所述无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量百分比是由20～30％石英粉、60-70％的聚酰胺类固化剂以及10％的环氧沥青混合而成。
上述的涂衬工艺，喷涂后在喷涂小车的其中一个储料仓加入无溶剂环氧陶瓷涂料A、B总重量的2％的消泡剂进行喷涂，用于消除形成的无溶剂环氧陶瓷外衬层表面的气泡，使表面更光滑。
上述的涂衬工艺，所述步骤5中控制冷却时间为30-45分钟。
本发明的有益效果是：
1、螺旋钢管经过抛丸、加热处理后会与内部倒入的聚乙烯粉和外壁喷涂的无溶剂环氧陶瓷涂料受热融合在一起，无论在衬层前管材是否有变形均不会影响衬层形成，同时不受养生的限制，无需在衬层形成后进行打磨等繁琐工序；而且无论管材何时变形，由于形成的衬层和管材的延伸率几乎相同，校正时衬层都会随着管材一同变化，不会产生衬层脱落的现象，进而解决了现有螺旋钢管涂衬工艺存在的衬层易脱落、影响安装正常进行、计量设备的使用和水质卫生等问题。施工安装过程及后期运行过程中管材的变形，不会造成衬层脱落，而且形成的聚乙烯内衬层的致密度远远超过其他材质，极大的降低了污染水质的可能性。
2、采用本发明的凃衬工艺喷涂的螺旋钢管，即使在吊装或安装过程中使管材局部衬层碰坏，其修补方式也不受环境等条件的影响和限制，只需要使用专用无溶剂环氧陶瓷修补涂料进行修补即可；同时也可用于螺旋钢管焊接口的修复，解决了施工过程中造成衬层损坏难以修补的难题，修补效果好，操作简便，修补时间短。
3、形成的聚乙烯内衬层卫生无污染且不易脱落，避免了其他材质造成的水质二次污染，从长远考虑能够满足城市供水管网的要求。
4、采用本发明的凃衬工艺制备的螺旋钢管具有电性能优异，耐酸、碱、盐等多种化学介质的浸蚀，使用寿命长，使用成本低。
具体实施方式
实施例1
本发明涉及的一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，具体操作步骤如下：
1、对待凃衬的螺旋钢管管材进行抛丸处理，使管材内、外壁清洁干净，并露出底色；
2、管材预热；将抛丸好的管材放置在涂衬设备的托轮上，并启动与托轮相连接的变频电机带动管材旋转，将管材转速控制在每分钟80转；点燃置于管材下方的加热火枪对管材进行预热，加热时间为15～20分钟，直至将管材加热到 250℃并且管体各点温差≤5℃，加热后关闭火枪；
3、预热完成后，使用布料小车将聚乙烯粉倒入管材内壁，使聚乙烯粉随着管材旋转与管材内壁热熔结在一起，形成聚乙烯内衬层且内衬层厚度为1000μm；而后继续放置在托轮上旋转冷却。在步骤3中，控制管材的转速随着管材的直径增大而降低，具体转速如下：
管材规格为DN300mm～DN600mm时，管材的转速为120～140转/分；
管材规格为DN700mm～DN1200mm时，管材的转速为100～120转/分；
管材规格为DN1400mm～DN1800mm时，管材的转速为80～100转/分；
管材规格为DN2000mm～DN2400mm时，管材的转速为60～80转/分。
本实施例中所述管材的直径为DN300mm，控制管材的转速为140转/分。
4、待管体温度降至50℃时，保持管材转速不变，启动喷涂小车将无溶剂环氧陶瓷涂料一次性喷涂在旋转的管材外壁，形成一次成型的无溶剂环氧陶瓷外衬层且外衬层厚度为1000μm。
具体在喷涂时，在管材承口端设置所述喷涂小车，所述无溶剂环氧陶瓷涂料包括无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B，将无溶剂环氧陶瓷涂料 A和无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量比为1:1的配比分别加入相应喷涂小车的A、 B储料仓内，并启动喷涂小车的加热装置和喷涂泵，使每个储料仓内的无溶剂环氧陶瓷涂料分别循环，并加热保持在30℃；然后通过小车移动装置分别带动喷涂小车沿管材轴向运动，将无溶剂环氧陶瓷涂料A、B均匀的喷涂在管材外壁。
所述无溶剂环氧陶瓷涂料A按照质量百分比是由30％的石英粉和70％的液态环氧树脂混合而成；所述无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量百分比是由20％石英粉、70％的聚酰胺类固化剂以及10％的环氧沥青混合而成。
无溶剂环氧陶瓷涂料喷涂后在喷涂小车的A或B储料仓内加入无溶剂环氧陶瓷涂料A、B总重量的2％的消泡剂进行喷涂，用于消除形成的无溶剂环氧陶瓷衬层表面的气泡，使表面更光滑。
4、冷却；将管材继续放置在托轮上通过托轮带动旋转，待内、外衬层表干后，即可将管材从托轮上吊下；冷却时间为30分钟。
实施例2
本发明涉及的一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，具体操作步骤如下：
1、对待凃衬的螺旋钢管管材进行抛丸处理，将管材内、外壁清洁干净，并露出底色；
2、管材预热；将抛丸好的管材放置在涂衬设备的托轮上，并启动与托轮相连接的变频电机带动管材旋转，将管材转速控制在每分钟100转；点燃置于管材下方的加热火枪对管材进行预热，加热时间为15～20分钟，直至将管材加热到260℃并且管体各点温差≤5℃，加热后关闭火枪；
3、预热完成后，使用布料小车将聚乙烯粉倒入管材内壁，使聚乙烯粉随着管材旋转与管材内壁热熔结在一起，形成聚乙烯内衬层且内衬层厚度为1500μm；而后继续放置在托轮上旋转冷却。在步骤3中，控制管材的转速随着管材的直径增大而降低，具体转速如下：
管材规格为DN300mm～DN600mm时，管材的转速为120～140转/分；
管材规格为DN700mm～DN1200mm时，管材的转速为100～120转/分；
管材规格为DN1400mm～DN1800mm时，管材的转速为80～100转/分；
管材规格为DN2000mm～DN2400mm时，管材的转速为60～80转/分。
本实施例中所述管材的直径为DN700mm，控制管材的转速为120转/分。
4、待管体温度降至60℃时，保持管材转速不变，启动喷涂小车将无溶剂环氧陶瓷涂料一次性喷涂在旋转的管材外壁，形成一次成型的无溶剂环氧陶瓷外衬层且外衬层厚度为1500μm。
具体在喷涂时，在管材承口端设置所述喷涂小车，所述无溶剂环氧陶瓷涂料包括无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B，将无溶剂环氧陶瓷涂料 A和无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量比为1:1的配比分别加入相应喷涂小车的A、 B储料仓内，并启动喷涂小车的加热装置和喷涂泵，使每个储料仓内的无溶剂环氧陶瓷涂料分别循环，并加热保持在40℃；然后通过小车移动装置分别带动喷涂小车沿管材轴向运动，将无溶剂环氧陶瓷涂料A、B均匀的喷涂在管材外壁。
所述无溶剂环氧陶瓷涂料A按照质量百分比是由40％的石英粉和60％的液态环氧树脂混合而成；所述无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量百分比是由30％石英粉、60％的聚酰胺类固化剂以及10％的环氧沥青混合而成。
无溶剂环氧陶瓷涂料喷涂后在喷涂小车的其中一个储料仓内加入无溶剂环氧陶瓷涂料A、B总重量的2％的消泡剂进行喷涂，用于消除形成的无溶剂环氧陶瓷衬层表面的气泡，使表面更光滑。
4、冷却；将管材继续放置在托轮上通过托轮带动旋转，待内、外衬层表干后，即可将管材从托轮上吊下；冷却时间为40分钟。
实施例3
本发明涉及的一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，具体操作步骤如下：
1、对待凃衬的螺旋钢管管材进行抛丸处理，将管材内、外壁清洁干净，并露出底色；
2、管材预热；将抛丸好的管材放置在涂衬设备的托轮上，并启动与托轮相连接的变频电机带动管材旋转，将管材转速控制在每分钟90转；点燃置于管材下方的加热火枪对管材进行预热，加热时间为15～20分钟，直至将管材加热到 255℃并且管体各点温差≤5℃，加热后关闭火枪；
3、预热完成后，使用布料小车将聚乙烯粉倒入管材内壁，使聚乙烯粉随着管材旋转与管材内壁热熔结在一起，形成聚乙烯内衬层且内衬层厚度为1300μm；而后继续放置在托轮上旋转冷却。在步骤3中，控制管材的转速随着管材的直径增大而降低，具体转速如下：
管材规格为DN300mm～DN600mm时，管材的转速为120～140转/分；
管材规格为DN700mm～DN1200mm时，管材的转速为100～120转/分；
管材规格为DN1400mm～DN1800mm时，管材的转速为80～100转/分；
管材规格为DN2000mm～DN2400mm时，管材的转速为60～80转/分。
本实施例中所述管材的直径为DN2400mm，控制管材的转速为60转/分。
4、待管体温度降至55℃时，保持管材转速不变，启动喷涂小车将无溶剂环氧陶瓷涂料一次性喷涂在旋转的管材外壁，形成一次成型的无溶剂环氧陶瓷外衬层且外衬层厚度为1300μm。
具体在喷涂时，在管材承口端设置所述喷涂小车，所述无溶剂环氧陶瓷涂料包括无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B，将无溶剂环氧陶瓷涂料 A和无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量比为1:1的配比分别加入相应喷涂小车的A、 B储料仓内，并启动喷涂小车的加热装置和喷涂泵，使每个储料仓内的无溶剂环氧陶瓷涂料分别循环，并加热保持在35℃；然后通过小车移动装置分别带动喷涂小车沿管材轴向运动，将无溶剂环氧陶瓷涂料A、B均匀的喷涂在管材外壁。
所述无溶剂环氧陶瓷涂料A按照质量百分比是由35％的石英粉和65％的液态环氧树脂混合而成；所述无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量百分比是由25％石英粉、65％的聚酰胺类固化剂以及10％的环氧沥青混合而成。
无溶剂环氧陶瓷涂料喷涂后在喷涂小车的其中一个储料仓内加入无溶剂环氧陶瓷涂料A、B总重量的2％的消泡剂进行喷涂，用于消除形成的无溶剂环氧陶瓷衬层表面的气泡，使表面更光滑。
4、冷却；将管材继续放置在托轮上通过托轮带动旋转，待内、外衬层表干后，即可将管材从托轮上吊下；冷却时间为45分钟。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (8)

1.一种螺旋钢管内衬聚乙烯外衬无溶剂环氧陶瓷的凃衬工艺，其特征在于包含步骤如下：
(1)对待凃衬的螺旋钢管管材进行抛丸处理，使管材内、外壁清洁干净，并露出底色；
(2)管材预热；将抛丸好的管材放置在涂衬设备的托轮上，并启动与托轮相连接的变频电机带动管材旋转，管材转速控制在每分钟80～100转，点燃置于管材下方的加热火枪对管材进行预热，将管材温度加热到250℃～260℃，加热后关闭火枪；
(3)预热完成后，使用布料小车将聚乙烯粉倒入管材内壁，使聚乙烯粉随着管材旋转与管材内壁热熔结在一起，形成聚乙烯内衬层；而后继续放置在托轮上旋转冷却；
(4)待管体温度降至50℃-60℃时，启动喷涂小车将无溶剂环氧陶瓷涂料喷涂在旋转的管材外壁，形成无溶剂环氧陶瓷外衬层；
(5)冷却；将管材继续放置在托轮上旋转冷却，待内、外衬层表干后，即可将管材从托轮上吊下。
2.根据权利要求1所述的涂衬工艺，其特征在于：所述步骤(2)中管材的预热时间为15～20分钟，并且管体各点温差≤5℃。
3.根据权利要求1所述的涂衬工艺，其特征在于：所述步骤(3)和(4)中，控制管材的转速随着管材的直径增大而降低，具体转速如下：
管材规格为DN300mm～DN600mm时，管材的转速为120～140转/分；
管材规格为DN700mm～DN1200mm时，管材的转速为100～120转/分；
管材规格为DN1400mm～DN1800mm时，管材的转速为80～100转/分；
管材规格为DN2000mm～DN2400mm时，管材的转速为60～80转/分。
4.根据权利要求1或3所述的涂衬工艺，其特征在于：所述步骤(4)中在喷涂时将无溶剂环氧陶瓷涂料通过喷涂小车一次性喷涂在管材外壁，使无溶剂环氧陶瓷外衬层一次成型；且内、外衬层厚度为1000μm-1500μm。
5.根据权利要求4所述的涂衬工艺，其特征在于：所述步骤(4)中喷涂时，在管材承口端设置所述喷涂小车，所述无溶剂环氧陶瓷涂料包括无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B，将无溶剂环氧陶瓷涂料A和无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量比为1:1的配比分别加入喷涂小车的A、B储料仓内，并启动喷涂小车的加热装置和喷涂泵，使每个储料仓内的无溶剂环氧陶瓷涂料分别循环，并加热保持在30℃～40℃；然后通过小车移动装置带动喷涂小车沿管材轴向运动，将无溶剂环氧陶瓷涂料A、B均匀的喷涂在管材外壁。
6.根据权利要求5所述的涂衬工艺，其特征在于：所述无溶剂环氧陶瓷涂料A按照质量百分比是由30～40％的石英粉和60～70％的环氧树脂混合而成；所述无溶剂环氧陶瓷涂料B按照质量百分比是由20～30％石英粉、60-70％的聚酰胺类固化剂以及10％的环氧沥青混合而成。
7.根据权利要求5所述的涂衬工艺，其特征在于：喷涂后在喷涂小车的其中一个储料仓加入无溶剂环氧陶瓷涂料A、B总重量的2％的消泡剂进行喷涂，用于消除形成的无溶剂环氧陶瓷外衬层表面的气泡，使表面更光滑。
8.根据权利要求1所述的涂衬工艺，其特征在于：所述步骤(5)中控制冷却时间为30-45分钟。
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