[发明专利]防腐保温复合管道低温预制工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及埋地钢质管道预制工艺，特别是高寒地区输油用的“防腐+保温”复合管道的预制工艺。

背景技术：

国内外长输管道产品类型分为防腐和保温，使用条件分为低温和中高温。防腐管道的主要作用是防止钢管由于外界腐蚀导致管线穿孔。保温管道的主要作用是对管道内介质保温。通常情况下，防腐管道和保温管道均单独使用，因此生产工艺也通常分为防腐管生产工艺和保温管生产工艺，并且一般是常温材料、常温工艺、常温使用。

由于永冻土地理条件复杂，特别是土壤含碱量大，敷设在不连续的岛状永冻土区的低洼、草泽和高水位区的保温管线，很容易因管道外壁腐蚀导致保温失效，影响管道整体功能和使用寿命。以往在低温条件下使用的保温管道结构形式为：钢管——聚氨酯泡沫保温层——聚乙烯外护管防护层。该管道是由非极性材料(聚乙烯)与极性材料(聚氨酯泡沫)、钢材所组成的三位一体的保温体系。保温层、防护层与钢管的热膨胀系数不同，当输送介质温度比较高时，三层界面之间的应力较大，如果粘接不牢固，势必造成层间滑动而失效，失去三位一体的保温作用，因此设计了一种结构形式为“钢管-防腐层-保温层-防护层”的新的防腐保温复合管，但在低温条件下按照常规工艺生产的防腐保温复合管道，在低温条件下使用还不能完全满足要求，为了确保防腐保温复合管道在低温条件下长期使用不脱壳，不变形，需要一种在低温条件下生产防腐保温管的新的工艺方法。

发明内容：

为了要解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提供一种在低温环境(-10℃～20℃)下，生产防腐保温复合管道的预制工艺，用该工艺生产的管道满足高寒地区管道低温隔热技术要求，防止低温冷脆和保温失效。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：防腐保温复合管道，包括防腐层、保温层、防护层，其生产工艺是先将防腐层及防护层分别预制好后，再进行保温层制备，进而形成防腐保温复合管道，其中：

一、防腐层的预制工艺步骤为：

1、钢管预热：采用中频电源开放式预热，并同时使用通透式保温箱，使钢管在保温箱内部预热，预热温度为60℃～80℃，钢管行进速度每分钟0.gm～1.5m；

2、钢管外壁除锈：对钢管外表面进行除锈处理，在除掉表面锈蚀的同时，将钢管外表面抛射成锚纹深度为30μm～100μm的粗糙面；

3、中频感应加热：除锈后对钢管进行加热，使用通透式保温箱，使钢管在保温箱内部加热，加热温度为170℃～200℃，钢管行进速度每分钟0.4m～0.6m；

4、静电喷涂粉末涂料：粉末涂料的涂装厚度为40-120μm；

5、涂敷胶粘剂：涂覆共聚物底胶的厚度为170～250μm；

6、涂敷聚乙烯层：聚乙烯层的厚度为2.5mm～3.7mm；

7、水冷却：对包敷聚乙烯层后的聚乙烯防腐管进行冷却，冷却温度为75℃以下，钢管行进速度每分钟0.4m～0.5m；

8、极化处理：对聚乙烯防腐管进行极化处理，处理方法采用等离子电晕处理工艺，具体是：在冷却水幕外，首先使远离钢管的两个电极对氩、氨、氮混合气体放电，产生电离层，将电离气体通过导管导入在线的热聚乙烯外表面，轰击聚乙烯表面，切断大分子链，产生“打毛”效果，极化过程的有效带宽为12.7mm～13.5mm；

二、防护层为聚乙烯防腐管，其预制工艺为：

1、外护管原料选配：制备外护管所用聚乙烯原料采用HDPE、LDPE和LLDPE复配而成，其中LDPE和LLDPE的二者的质量占总质量百分比的25％～35％，其余为分子量在130000～160000的HDPE，所述LDPE和LLDPE的混合比例为1.5∶1；

2、聚乙烯烘干：采用密闭热风幕烘干，烘干的母料经密闭通道直接加入挤出机中，烘干温度为80℃～90℃；

3、聚乙烯挤出：根据管道规格选用常规挤出机挤出相应规格的聚乙烯管；原料为HDPE和LDPE的混合物，比例为2∶1

4、外护管内表面极化：将被极化段聚乙烯放在保温箱内部，极化工艺参数为工频15～60kHz，电压30kV～35kV；

三、保温层为聚氨酯泡沫层，其制备工艺为：

1、发泡前准备：具体的是对聚乙烯防腐管进行除霜、预热、套穿外护管、定位、封端面法兰、开工艺孔；

2、发泡用原料预热：发泡前需要对制备聚氨酯泡沫保温层所用原料进行预热，加热场所为密闭的保温房并设置预热平台，控制预热温度为40℃～50℃；

3、聚氨酯发泡：使用无烟热风幕瞬间从钢管两端烘热，使钢管内表面达到20℃～30℃，控制熟化时间在11-17min；