塗塑鋼管制造工藝分析的論文

摘要：目前市場上對大口徑塗塑有較大的需求，而以現有的技術條件其製造成本極高。透過開發專用塗料，實現了常溫製造塗塑（彈性體）鋼管。其工藝主要特點：降低了鋼管表面處理要求、無需對鋼管進行加熱處理、無需大型機具。口徑在10-3800鋼管均可實現內外塗塑，產品超過國標要求。該技術填補了大口徑塗塑鋼管的空白。塗層全部採用無毒彈性塗料，具有水阻低、帶鏽防鏽和無毒保潔功效，能有效抑制青苔和紅蟲的滋生。

關鍵詞：塗塑鋼管制造工藝常溫大口徑

1．前言

鋼管在傳輸介質時或置於大氣、土壤等自然環境中，管壁都會經受不同程度的腐蝕，直接影響了管道的使用壽命。食品、飲用水管道、石油化工管道等諸多介質都不允許管壁腐蝕而影響傳輸介質受到污染，鋼管壁防腐防護成爲關鍵技術問題。塗塑鋼管就應運而生，目前國內鋼塑管是從襯塑走向了塗塑，塗塑材料大都採用塑料粉體材料，其中性能較好的是聚乙烯（PE）和環氧（EP）。但它們的施工要求高，工藝難度大，品質控制不易，設備投資大，嚴重影響塗塑鋼管的推廣與應用，而且國內目前只能生產口徑小於250mm的塗塑鋼管。在常規生產工藝中噴砂過程產生極大污染且對人體造成傷害，而加熱過程能耗極大，造成大口徑塗塑鋼管無法生產。爲有效解決大口徑塗塑鋼管生產難的問題，製作工藝專家組首先從塗層材料上着手，研製並應用了彈性體帶鏽防鏽塗料，再引入防腐及衛生性能較好的防護塗料。採用了常溫直接噴塗的方法，解決了大口徑鋼管塗塑生產難的問題。

2．常溫塗塑（彈性體）鋼管的製備

將常溫塗塑(彈性體)鋼管是如何突破原有技術難點及製造工藝進行了系統的介紹。由於外管的噴塗工藝比較常規，本文就重點介紹管內處理及噴塗的.工藝。

2.1技術難點的突破

常規制造塗塑鋼管的方法，首先需要對鋼管進行噴砂除鏽處理，其污染較大且工藝複雜。常溫塗塑(彈性體)鋼管採用了金屬防腐中最前沿技術，帶鏽防鏽塗料作底塗。帶鏽防鏽塗料需要滿足特殊性能：帶鏽防鏽、附着力強、無毒、可噴塗、防腐性能好等。

另外，常規的塗塑鋼管是透過對鋼管高溫燒成，靜電粉未噴塗來實現塗料對鋼管內壁的良好附着。因此，選擇內噴塗材料的時，須考慮到：附着力強、無毒、耐磨、耐衝擊、耐各種化學腐蝕、常溫可噴塗等。

所選用的材料，均爲聚氨酯類塗料，無毒且具有良好的保潔功效。材料的主要性能指標如表2.1。

2.2塗塑鋼管的製備工藝

2.2.1鋼管表面的預處理

對於新舊鋼管，一般不需要專門的除鏽工藝。最好選用新出廠的鋼管，無需鍍鋅，管內有少量的鏽斑也可滿足要求，只要將疏鬆浮鏽清除，清塗油污即可。即達到手工除鏽St2或電動除鏽Sa1級要求即可。如鋼管表面有油污，可用丙酮清潔表面。

2.2.2塗料的噴塗

噴塗設備包括：空壓機、無氣噴塗機、管內牽引機構等。動力裝置爲空壓機，採用無氣噴塗機及管內牽引機構將帶鏽防鏽底塗噴塗於鋼管內壁，厚度約30微米。待底塗固化好後，再用噴塗兩遍聚氨酯面塗，每道80微米。整個塗膜總厚度約200微米。整個噴塗設備造價在幾萬元即可滿足噴塗施工要求。

2.2.3檢測處理

抽檢塗塑鋼管的塗層質量，塗層表面應均勻，塗層的最小厚度要達到150微米，平均厚度應在180微米以上。

2.3不同塗塑鋼管制造工藝對比

與聚乙烯和環氧塗塑鋼管工藝對比，由於我們採用聚氨酯塗料作底塗，降低了鋼管表面處理的要求，無需噴砂除鏽清除浮鏽油脂即可作業；另外，無需對鋼管進行加熱處理，在常溫下即可噴塗。做到了施工方便，減少污染，節耗能源，可現場施工，造價較低，並且性能優異，完全滿足工程需要。其工藝流程對比如表2.3.

2.4不同塗塑鋼管性能對比

聚氨酯塗層不僅性能優異，而且體系全部採用了彈性體塗料，具有塗層薄、防腐能力強、阻力系數小、帶鏽防鏽和無毒保潔的特殊功效，能有效抑制青苔和紅蟲的滋生。塗層質量按CJ/T120-2000[1]進行檢驗，完全超過國標要求，不同塗層性能指標對比，結果見表2.4。

2.5工程應用實踐

大口徑塗塑(彈性體)鋼管近期在深圳水務集團鹽田港海邊外管工程、合肥自來水公司大口徑過河管道工程、楊州鋼管總廠等工程中應用，效果非常理想，完全達到《給水塗塑複合鋼管》國家標準CJ/T120-2000的要求。

3．結論

3.1常溫塗塑(彈性體)鋼管與用聚乙烯和環氧塗塑的工藝相比，主要工藝特點是：無需噴砂除鏽，清除浮鏽即可施工；無需對鋼管進行加熱處理，常溫即可噴塗施工；施工機具簡單，可現場施工。

3.2常溫塗塑鋼管解決了國內大口徑塗塑鋼管生產成本極高的情況，填補了國內250mm以上直徑塗塑鋼管的空白。

3.3經大量的試驗研究證明，常溫塗塑鋼管應用於自來水工程，常能有效的抑制青苔和紅蟲的滋生。可減少藻類及紅蟲在管網的大量滋生，有利於保障居民二次供水的質量。

3.4常溫塗塑鋼管的塗層薄，阻力系數小在0.0082以下，過水流量可大於普通塗塑鋼管，也有利於節省能耗。

3.5常溫塗塑鋼管的防腐防護能力極強，可用於酸、鹼、鹽、海水、石油化工等複雜環境，塗層可耐180℃高溫且高溫下體積變形極小，耐磨性也極強。因此，也可用於輸送含固量較高的流體物質。

3.6常溫塗塑鋼管屬於彈性體塗層，比其他塗層更具有彈性，可適應不同情況下的應力變形。小口徑塗塑鋼管可直接打彎，及在卡箍連接下塗層不受影響。常規塗塑鋼管，在卡箍連接方式中經常會脫落，現場又無法修補。

參考文獻

【1】中華人民共和國城鎮建設行業標準CJ/T120—2000給水塗塑複合鋼管