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          鋼管涂塑設備涂塑方式的應用與探討

          來源:http://www.xddwd.com/article/2019121211.html

          目前國內鋼管涂塑工藝不是很成熟,導致設備也存在一定的局限性,但現在客戶對涂塑鋼管產品要求越來越高,F在國內這方面存在知識空白,文獻資料上找不到鋼管涂塑設備涂塑方式設計的依據。

          鋼管涂塑設備涂裝方式分為兩類:內涂外涂同時進行;內涂外涂單獨進行。工藝涂裝方式也分為兩類:先內涂,后外涂;先外涂,后內涂。內涂方式有五類:井涂,無靜電槍加長桿噴涂,無靜電粉泵推拉桿噴涂,扣粉和真空吸涂。外涂方式有四類:井涂,靜電噴涂,流化床浸涂和瀑布淋涂。內涂外涂同時進行大部分為兩種:井涂(內涂和外涂)和流化床浸涂(外浸涂,內無靜電粉泵推拉桿噴涂)方式。

          內涂外涂同時進行的井涂方式(內涂和外涂)為90年代引入中國的基本形式,現在大部分已淘汰,局部地方有些還在應用,但基本是應用在穿線管涂塑,內外多為PE粉末。這種形式由于要用到流化井,需在廠房內挖深井,一般超過鋼管通常規格6米,挖8.5米深井,井里入上500豪米處布置流化板或流化布,流化布一般布置16層。在井邊增加高塔,下面配置高速卷揚機,卷揚機線速度達120米/分鐘。對于過重鋼管和大規格鋼管DN500——DN800,卷揚機線速度為90米/分鐘。卷揚機速度過慢,鋼管浸入流化井時間過長,鋼管上下端涂層厚度差大。這種方式在流化板或流化布下面,需要通入壓縮空氣,使井內的粉末形成流化狀態。鋼管在浸人流化井時,由于鋼管下端先進后出,導致鋼管涂層下端厚,上端薄。生產率快,基本一根鋼管涂塑在10秒鐘左右。在實際生產中,生產PE穿線管涂塑鋼管,鋼管上端和下端粉末涂層相差達300微米,F在市場價格,PE粉末為15000元/噸,這種方式粉末浪費較大,所以遭到淘汰。在生產操作中,操作工需系上安全帶,防止人員掉人流化井內,造成特大安全事故。

          流化床浸涂(外浸涂,內無靜電粉泵推拉桿噴涂)方式目前還比較普遍。主要應用在外涂PE,內涂PE或EP粉末。外涂EP不建議采用這種方式。這種方式跟井涂有點相似。流化床一般制作8.5米長,針對于6米鋼管。設計流化床過短,粉末容易從兩流化床兩端溢出,造成浪費。針對于12米鋼管橫涂,流化床需制作14.5米長。這種方式涂層均勻度相比井涂要均勻。缺點是粉末在鋼管外壁上容易出現波浪紋,導致外觀不漂亮。

          無靜電粉泵推拉桿式噴涂缺點是因為內噴桿在鋼管內面,人員在外面看不到內噴槍桿的出粉效果。當內噴槍桿出現故障,不噴粉,導致內涂層缺失,出現廢品機率較高。粉泵的工作原理是采用壓縮空氣對粉泵形成近真空狀態,流化箱粉末在大氣壓的作用下源源流入粉泵,經內噴桿流出,在鋼管內面形成噴涂涂層,F在這種方式主要應用在鋼管外涂PE粉末情況下。

          外涂PE粉末主要用無靜電粉泵推拉桿式方法,外涂EP粉末現大多采用靜電槍噴涂。靜電槍噴涂由于噴涂時,粉末在靜電發生器作用下,產生靜電使粉末吸附在鋼管上。涂層致密,質量可靠,這種方式是目前最首選的涂裝方式。但這種方式,要求配置粉末回收系統,使過噴的粉末進行收集。靜電槍加長桿噴涂是在前者基礎上加上長桿,主要用于內涂,深入到鋼管里面,才能噴上粉末。

          相對說井涂和流化床浸涂,環保設施相對投資大。這種方式操作性強,設備形成自動化也相當好實現。瀑布淋涂方式大部分應用在大口徑涂塑鋼管,針對于DN500以上涂塑鋼管涂裝PE粉末。這種方式最大的缺點就是環保設施很難制作,整個噴涂區域污染大。瀑布淋涂槽制作與鋼管長度一致或略長,鋼管在瀑布淋涂槽下面進行旋轉。整根鋼管經常發生因為瀑布粉末不均勻,淋涂在鋼管上的粉末也不均勻。雖然可以對瀑布粉末均勻度進行控制,但收到的實際效果還是很差,F在這種方式唯一的解決方案是,制作l米或1.5米瀑布箱,鋼管既在瀑布箱下面進行旋轉,也可以沿著瀑布箱縱向進行行進。以規避鋼管涂層不均的情況發生。目前對于大口徑涂裝PE粉末還是采用這種方法居多,也比較實用。

          因為PE粉末涂裝,鋼管預熱溫度高達300℃。而EP粉末涂裝,鋼管預熱溫度在200℃。固化溫度,EP和PE粉末都在200℃。當然根據粉末調質不同,鋼管預熱溫度略微有些變化。PE粉末在固化中發生的是物理變化,可以反復加熱熔化固化。EP粉末在固化中發生的是化學變化,固化后不可逆,沒辦法進行修補。在涂塑鋼管PE中,由于溫度很高,只能進行內外同時涂裝。所以生產線在預熱爐與表干爐設置內涂機構和內外涂機構,內涂扣粉系統、內涂推拉桿式噴涂系統與流化床式浸涂PE粉末。內涂各種方式都可以針對于客戶各種要求,靈活選定涂裝方式。生產線平面表干爐與橋式固化爐之間為鋼管外涂。在平面表干爐與橋式固化爐之間設置接駁裝置,為頂升平移裝置,使鋼管從平面表干爐到鋼管外涂形成接駁。涂裝方式上小口徑管DNl5——DN300采用的是鋼管旋轉,兩端為夾緊旋轉座,靜電噴粉槍往復沿著鋼管縱向平移,進行噴粉作業,完成鋼管外涂工序。大口徑鋼管DNl5——DN500口徑采用的是鋼管不旋轉,外涂噴粉箱帶著靜電噴粉槍,實行往復搖擺,并沿著鋼管縱向行走,完成噴粉作業。小口徑鋼管DNl5——DNloo管口略進行人工補噴粉,固化后的管口外觀質量可以達到要求。大口徑鋼管DNl00——DN500如果采用夾緊座夾緊鋼管旋轉,管口勢必形成粉末旋轉裝,固化后的管口質量不美觀。所以宜采用鋼管不旋轉,噴槍搖擺縱向行走噴涂方式。由于鋼管直接懸掛在橋式固化爐上,鋼管管口沒有夾緊座,外噴后直接進入固化爐,固化后管口外觀質量漂亮。在20年前,因為不能解決噴槍搖擺問題,不能解決鋼管外涂粉末均勻問題,這種鋼管不轉直接噴涂方式得以取消。近10年,國內大多數鋼管外涂方式為鋼管采用夾緊座旋轉,靜電噴粉槍沿鋼管縱向行走噴涂方式。這種方式對于涂塑鋼管管口質量問題,還是很難處理掉。由于存在噴槍搖擺機構,使鋼管外涂涂層均勻度得到提高。鋼管與噴槍相對位置必須存在旋轉和縱向行走動作,鋼管才能噴粉均勻。

          鋼管涂塑設備涂裝方式DNl5.DNloo鋼管涂裝內外環氧樹脂EP粉末,選擇先內涂,后外涂。內涂采用扣粉方式,外涂采用靜電槍噴涂。DNl5一DN300鋼管涂裝內外聚乙烯PE粉末,宜采用內外近似同時涂裝,先內扣粉后外流化床浸涂。DNl5.DN300鋼管涂裝內環氧樹脂EP粉末,外聚乙烯PE粉末,宜采用內外近似同時涂裝,先外流化床浸涂,后內扣粉。DNl5.DN300鋼管涂裝外環氧樹脂EP粉末,內聚乙烯PE粉末,這種情況基本沒有。

          鋼管涂塑設備涂裝方式DN300.DN500鋼管涂裝內外環氧樹脂EP粉末,選擇先內涂,后外涂。內涂采用扣粉方式,外涂采用靜電槍噴涂。DN300-DN500鋼管涂裝內外聚乙烯PE粉末,宜采用內外近似同時涂裝,先內扣粉后外流化床浸涂。DN300.DN500鋼管涂裝內環氧樹脂EP粉末,外聚乙烯PE粉末,宜采用內外近似同時涂裝,先外流化床浸涂,后內無靜電粉泵推拉桿噴涂。DN300一DN500鋼管涂裝外環氧樹脂EP粉末,內聚乙烯PE粉末,這種情況基本沒有。鋼管涂塑設備涂裝方式DN500以上鋼管涂裝內外環氧樹脂EP粉末,選擇先內涂,后外涂。內涂采用扣粉方式,外涂采用靜電槍噴涂。DN500以上鋼管涂裝內外聚乙烯PE粉末,宜采用內外近似同時涂裝,先內扣粉后外瀑布箱淋涂,鋼管旋轉并沿瀑布箱縱向行進。DN500以上鋼管涂裝內環氧樹脂EP粉末,外聚乙烯PE粉末,宜采用內外近似同時涂裝,先外瀑布箱淋涂,鋼管旋轉并沿瀑布箱縱向行進,后內扣粉。DN500以上鋼管涂裝外環氧樹脂EP粉末,內聚乙烯PE粉末,這種情況基本沒有。

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