[其他]钢管道绝热防腐层“一步法”成型方法

说明书

钢管道绝热防腐层“一步法”成型方法，属于管道绝热防腐层复合结构成型技术领域。它是一种既有挤出成型技术又有喷灌发泡技术、聚乙烯护层与聚氨酯硬质泡沫层同时同步一次成型的工艺方法。采用一种特制的复合机头和一种特制的三自由度自动纠偏系统，并有一套合理的工艺参数匹配。可用于直径６０至２７３毫米各种钢管的绝热防腐。优点是工序简化，机械化和自动化程度高，工效高，节省原材料，偏心小，绝热防腐性能好，环境污染小。

本发明属于钢管道绝热防腐复合层成型方法。

地下管道最常用聚氨酯硬质泡沫塑料做绝热保温层，用聚乙烯塑料及添加剂（又称黄夹克）做防腐护层。这种复合结构被认为是最理想的绝热防腐体系。其成型方法通常是采用黄夹克与钢管同心定位灌注泡沫成型法（见美国《Pipe and PipeLine International》1980、voL25、No4、P29）或者是采用先泡沫层成型后挤出包复黄夹克或缠绕聚乙烯带法（见美国《PipeLine Industry》1976、voL44、No3、P61～64，英国专利GB1574991，1980年），或者是预制泡沫瓦块扣在钢管上外包裹固定法（见苏联《CTpoиTeдbcTBo Tpy o poBoдoB》1981、No4、P29～30），上述几种方法都是泡沫层和黄夹克分两次成型，可统称做“两步法”，其优点是产品绝热防腐性能好，缺点是工序较繁琐，手工作业较多，生产效率不高，材料耗费较多，成本较高，劳动条件较差，并造成环境污染。日本专利《日公告昭48-35935》中有一种挤出机头，由两台挤出机向它同时分别提供混有发泡剂的聚乙烯熔融料和普通聚乙烯熔融料，钢管从该机头中通过后，即可包复上发泡聚乙烯内层和聚乙烯外夹克套。这种一次挤出成型的方法虽然克服了上述“两步法”的一些缺点，但其最大缺点是发泡膨胀率只有3倍左右，产品绝热保温效果较差。英国专利《GB1542585、1979》和美国专利《4146562、1979》中有一种带有冷却定径套的挤出机头。钢管从机头中通过后，被挤出的混有发泡剂的聚乙烯熔融料由于外表被冷却定径不能发泡，形成一个致密光滑的外皮。内层则可向着管子方向发泡膨胀，形成一个泡沫绝热层。这种工艺方法的优点是工序更加简化，但最大缺点仍然是发泡膨胀率太低。产品绝热保温性能较差。由于上述日、英、美成型工艺方法在技术实质上都是一次挤出成型，用的都是混有发泡剂的聚乙烯原料，可统称做“一次挤出法”。

本发明的目的在于采用一种与上述不同的成型工艺方法，既具有“两步法”和“一次挤出法”的双重优点，而又克服了这两种方法难以克服的缺点。

本发明的技术实质既不同于“两步法”的泡沫层和黄夹克分两次成型，也不同于“一次挤出法”的只靠挤出而不喷灌泡沫料，它是一种既挤出黄夹克又喷灌泡沫料，使黄夹克和泡沫层同时同步一次成型的工艺方法，故称做“一步法”成型方法，其工艺流程见附图1所示。图中，1为进管、2为上接头、3为送进机，4为除锈机，5为夹紧装置，6为中频加热装置，7为定位机构，8为复合机头，9为水冷却装置，10为自动纠偏系统，11为自动找接头装置，12为卸接头，13为出管，14为挤出机，15为泡沫喷灌机，16为滚道。

本发明的技术要点之一是工艺路线：钢管通过一个特制的复台机头，被挤出的黄夹克就把钢管包在其中，由定压空气把软态黄夹克胀起紧贴在水冷定径套内壁上冷却硬化定径，并被钢管牵引与钢管同步前进，在这同时，向钢管与黄夹克之间的环形空间喷灌聚氨酯泡沫原料，并在其内发泡和固化成型，使钢管、泡沫层和黄夹克结合成一整体结构。

本发明的技术要点还在于具有一套完整的工艺参数匹配，对于直径60至273毫米的各种钢管，主要工艺参数是：聚乙烯挤出量为每分钟2至2.5公斤，钢管送进速度为每分钟1至3米，泡沫料用量为每分钟1.2至2.3公斤，稳压套内空气压力为每平方厘米0.1至0.3公斤。