[发明专利]聚乙烯涂装钢管及生产方法和生产线

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯涂装钢管以及生产方法和移动式生产线。在水利电力、石油化工企业管道系统中，架设在空间的钢管，由于接触空气，外表面氧化而锈蚀。隐埋在地下的钢管道，由于接触地下的活性物质，发生电化学反应而腐蚀。这种锈蚀或腐蚀，都会缩短钢管的使用周期。因此，在钢管安装前，一般都需对钢管外表面涂装防锈蚀、防腐蚀的材料。

技术背景

水利电力、石油化工企业管道系统建设，在钢管外表面涂装防锈蚀、防腐蚀材料，已从最初在钢管外表面涂刷油漆、沥青，发展到在钢管外表面涂装聚乙烯材料。外表面涂装了聚乙烯材料的钢管--聚乙烯涂装钢管以其优良的防锈蚀、防腐蚀性能、抗冲击机械性能和相对较低的生产成本，成为管道系统中一个其它品种不可替代的产品。聚乙烯涂装钢管包括聚乙烯涂装钢直管和聚乙烯涂装钢弯管。

由于受防腐涂装技术和涂装设备的限制，水利电力、石油化工企业使用的聚乙烯涂装钢管，一般都是在固定的管道防腐厂内生产。生产聚乙烯涂装钢管的方法包括：钢管外表处理、钢管预热、钢管外表面除锈锚纹、中频感应加热、喷涂环氧粉末、缠绕粘胶带、缠绕聚乙烯胶带、水冷却、在线检测等工序。

钢管外表面处理工序：检查钢管外表面明显的机械伤痕、去除毛刺等；

钢管外表面预热工序：为便于用机械方法除去钢管外表面的锈斑、在钢管外表面锚纹，一般用热风对钢管外表面预热，使钢管外表面干燥；

钢管外表面除锈锚纹工序：钢管在密封的抛丸除锈机内，由抛丸机将钢丸高速喷出，撞击钢管外表面去除锈斑，在钢管外表面锚纹。

中频感应加热工序：由于环氧粉末是热溶性，因此，利用中频感应加热方法，用中频加热电源将钢管外表面加热到180度以上；

喷涂环氧粉末工序：在钢管外表面外安装4-6只喷枪，环氧粉末有喷枪喷向钢管外表面，环氧粉末接触高温的钢管外表面而溶化，涂敷在钢管外表面；

缠绕胶带工序：在钢管外表面缠绕挤压粘胶带；

缠绕聚乙烯工序：在钢管外表面缠绕挤压聚乙烯胶带；

水冷却工序：钢管外表面涂装环氧粉末、缠绕粘胶带、聚乙烯胶带后，经自然冷却而固化，为加速固化，用水喷头喷水冷却；

在线检测工序：主要用电火花仪检测防腐漏点。

采用上述现有技术的“聚乙烯涂装钢管生产线”按上述工序，实现了聚乙烯涂装钢管生产机械化，但存在技术上和使用上的不足：

(1)、钢管外表面预热使用热风，热风对钢管外表面干燥不足，影响除锈质量，只能以增加抛丸除锈机功率保证除锈质量；使用燃油等其它能源燃烧预热钢管外表面，既增加能源消耗，又不利于聚乙烯涂装钢管生产线的移动使用；

(2)、抛丸除锈机同时对钢管外表面除锈、锚纹，钢丸由抛丸机高速喷出，撞击钢管外表面，主要是在钢管外表面冲击出微小的锚纹。但钢丸由抛丸机高速喷出，撞击钢管外表面去除锈斑、锚纹，既需要增加抛丸除锈机功率达100千瓦，又使钢丸和锈斑混合在一起，需要使用另外的除尘器，将钢丸和锈斑分离。既增加了除尘设备电功率，又不利于聚乙烯涂装钢管生产线的移动使用；

(3)、中频感应加热，由于中频电流的“集肤效应”比较弱，是整体加热钢管。钢管加热温度是开环控制，加热温度不能恒定在环氧粉末溶化点的一定范围内。钢管加热后，环氧粉末喷涂到钢管的外表面，随着环氧粉末熔化吸收大量热量，使钢管外表面温度下降，后继的环氧粉末因钢管外表面温度低而不能溶化，影响环氧粉末涂装质量。因此，采用将整个钢管加热到环氧粉末溶化温度的上限，利用钢管储存的热量来保证环氧粉末的熔化。这样，中频加热功率很大，达1000-2000千瓦。中频加热电源体积大、重量重，不利于聚乙烯涂装钢管生产线的移动使用；

(4)、喷涂环氧粉末，在钢管外表面外安装4-6只喷枪，环氧粉末由喷枪喷向钢管外表面，虽然采用静电喷涂，但环氧粉末飞溅仍比较大，容易污染环境；

(5)、缠绕粘胶带，由挤压粘胶带挤塑机挤出粘胶带，粘胶带挤塑机电功率消耗达100-200千瓦；

(6)、缠绕聚乙烯胶带，由挤压聚乙烯胶带挤塑机挤出聚乙烯胶带，聚乙烯胶带挤塑机电功率消耗达200-400千瓦；

(7)、钢管涂装环氧粉末层、缠绕粘胶带、聚乙烯胶带后，钢管仍保持很高的温度，需要喷水置换钢管内储存的热能冷却聚乙烯涂装钢管，浪费了不必要的热能。