[发明专利]一种保温管一步法成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种预制的绝热管道的成型工艺，具体的说是一种生产保温管的一步法成型工艺。

背景技术

保温管是绝热管道的简称，用于液体、气体及其他介质的输送，在石油、化工、航天、军事、集中供热、中央空调、市政等管道的绝热保温工程均有广泛应用。

通常，保温管从内向外分为三层结构，

第一层：工作钢管层，简称钢管。钢管根据客户设计和要求一般选用无缝钢管、螺旋钢管和直缝钢管。钢管表面经过抛丸除锈工艺处理后，达到相关标准的要求。

第二层：聚氨酯保温层，简称保温层。保温层包覆在钢管层的外表面，生产中由高压发泡机发泡制成。

第三层：高密度聚乙烯保护层，简称外护层或外护管。通常是具有一定壁厚的黑色或黄色聚乙烯塑料管材。其作用一是保护保温层免遭机械硬物破坏，二是防腐、防水。

一步法成型保温管现有的生产工艺是：预处理过的钢管由输送装置托送向前，从塑料挤出机的一侧穿入机头处的中心孔，之后从另一侧伸出塑料挤出机。当钢管伸出塑料挤出机的距离达到设计长度后，塑料挤出机内的塑料原料挤出形成外护层。外护层以保留一定间隙的形式围裹在钢管外侧，与钢管同步匀速向前运动。在外护层与钢管同步行进过程中，高压发泡机的枪管向外护层与钢管之间的空腔内注入硬质聚氨酯泡沫塑料原液，原液随即发泡成型，在外护层与钢管之间发泡形成保温层，俗称的“管中管发泡”。该工艺是在同一步骤同步形成保温管，因此称一步法成型。

现有的一步法成型工艺比较简单，但是存在一定缺点：1. 实际生产中，受环境温度影响，保温层泡沫密度不均匀，钢管表面附近的保温层不能有效发泡，可能产生一层硬皮，浪费原料，影响钢管与保温层的结合性及保温效果。2. 保温层是通过聚醚多元醇和异氰酸酯混合后发生化学反应形成。其中异氰酸酯对空气中的水分很敏感，在异氰酸酯预聚体的储存中，空气中的水分及容器壁附着的水分会使异氰酸酯基含量降低，使预聚体粘度变大甚至凝胶。由于生产中使用加料泵注料，发生凝胶将直接不定期破坏异氰酸酯的加料泵，导致无法正常生产。3. 实际使用中，受热胀冷缩作用，外护层与保温层容易脱离，发生“脱壳”现象。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种不易脱壳的保温管一步法成型工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种保温管一步法成型工艺，所述保温管包括由内向外逐层设置的钢管、保温层、外护层，改进后，所述一步法成型工艺包括以下步骤：

步骤A. 钢管在输送装置的作用下进入塑料挤出机的机头处的中心孔，当钢管从中心孔另一侧的出料端伸出塑料挤出机的距离达到设计长度后，塑料挤出机的出料端挤出外护层，外护层同轴环绕钢管并与钢管同步匀速向前运动；

步骤B. 在外护层向前运动的过程中，对外护层的内表面进行电晕处理；进行电晕处理的装置包括内电极、外电极、高压电源，内电极支撑设置在外护层的内表面，外电极包覆在外护层的外表面；

步骤C. 由高压发泡机的枪管向经步骤B电晕处理后的外护层与钢管之间的空腔注入发泡原液，发泡原液随即发泡形成保温层。

上述保温管一步法成型工艺，所述步骤B中，塑料挤出机的机头处设置与外护层的内径对应的定径套，定径套伸出塑料挤出机的出料端一侧设置内电极，内电极包括贴敷在定径套外环面的铜丝网，铜丝网通过一穿过定径套内环的高压导线连接高压电源的正极；定径套的上方设置外电极，外电极为浇敷在外护层上的水，外电极的下方设置水箱，水箱的底部通过高压导线连接到高压电源的负极。

上述保温管一步法成型工艺，所述铜丝网为80～100目的丝网，高压导线外侧包裹聚四氟管绝缘层。

上述保温管一步法成型工艺，所述塑料挤出机的出料端固定有防止外电极的水浸入机头的吸水材料，吸水材料的中心开设与外护层的外径对应的中心孔。

上述保温管一步法成型工艺，所述步骤B中，所述内电极包括支撑架和密排均布的刷毛电极，支撑架设置与钢管的外径对应的中心孔，密排均布的刷毛电极呈环状、沿径向紧密连接在支撑架的外环上，每根刷毛电极的端部均伸出外环的外侧，密排均布的刷毛电极伸出外环外侧所形成的轨迹与外护管的内径匹配；

所述外电极为环套在外护管外表面的环状金属电极，所述环状金属电极连接到高压电源的负极，所述密排均布的刷毛电极连接到高压电源的正极。

上述保温管一步法成型工艺，所述环状金属电极通过基座予以固定，所述支撑架通过拉线固定在机头处。