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        輸水選大口徑涂塑鋼管預處理檢測方法

        來源:http://www.xddwd.com/article/2020413278.html

            輸水用大口徑焊管涂塑后防腐性能強,使用壽命可延長10多倍;衛生性能好,不混生細菌,塑料涂層不吸水,也不溶解出有害雜質,可以保持輸送水質的純凈度,達到飲用衛生規定的標準;輸送阻力系數小,有良好的防脂防結垢能力,在一般情況下比用同口徑的鋼管輸送的流量大10%一20 %,輸送動力消耗降低15%以上!”。目前經濟發達國家許多輸水管材己采用涂塑鋼管,美國鑄鐵管材公司己建成大型焊管生產線,配有涂層系統,可以生產直徑至3 658mm,長達25 m的大口徑焊管,主要用于供水系統、廢水處理和水力工程等方面。日本水道鋼管協會還制定了粉末涂層鋼管的標準,對涂塑鋼管的質量作了詳細的要求。
            我國雖己建成數條大口徑焊管生產線,可以生產X300 } 2 300mm的焊管,但尚無配套的涂層設備,大口徑鋼管涂塑還處于試制試用階段。為此,本文將對輸水用大口徑焊管的粉末涂塑技術加以介紹,以期促進我國鋼管涂塑生產的發展。

        1涂塑鋼管的預處理
            為了保證鋼管涂層的質量,鋼管涂塑前應將其表面的氧化鐵皮、油污、灰塵等徹底清除干凈。表面處理采用內噴外拋丸的機械除銹方法,不僅可以明顯提高涂層結合力,且避免了對環境的污染。
            鋼管表面預處理采用國際先進標準—瑞典的SISO 55900 Sat 1 /2標準。噴丸后的鋼管表面應呈銀灰色,微觀呈凹凸狀,粗糙度達到40 - 60一般選用a一120號鋼砂。
            鋼管外表面拋丸處理是在拋丸機上進行的。鋼管通過拋丸機時,一邊前進一邊旋轉,鋼砂由壓縮空氣循環供給,依靠葉輪旋轉產生的離心力使鋼砂以很高的線速度拋向鋼管外表面,可以徹底清除鋼管表面的氧化鐵皮和銹斑,達到標準要求。
            鋼管內表面噴砂處理也是在專用設備上進行的。將鋼管傾斜地放在輥架上旋轉,噴砂頭以一定傾角伸入管中,一邊噴砂一邊移動,鋼砂呈螺旋狀噴射到鋼管內壁,噴出的鋼砂從鋼管較低的一端回收,由壓縮空氣循環供給,重復使用。
            彎頭和管件噴砂處理在噴砂室內進行,手工操作。將彎頭和管件放在車上推入噴砂室,操作人員戴好防護工作服及供氧面罩,逐件進行噴砂處理。
            鋼管預處理后應使用干凈的壓縮空氣吹去表面的砂粒和浮塵,并逐根檢查,不允許殘存氧化鐵皮、銹跡、油污等。同時還應檢查鋼管有無裂紋和夾雜缺陷。用肉眼或放大鏡觀察,并用樣板對照,不能用手觸摸。
            預處理后的鋼管和彎頭應采用專用吊鉤或無油污的鋼繩吊運,支撐物也應墊上干凈的墊鐵。
            預處理后的鋼管應在12h內完成涂塑,否則應重新進行噴砂處理。

            聚乙烯粉末涂料是目前鋼管涂塑的主要原料,且以線性低密度為主。線性低密度是乙烯和。一烯烴的共聚物!2l,其分子結構和密度有較大變化,它的結構、結晶度和密度介于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯之間,雖然也是線性結構,但支鏈很規則,短支鏈多,結構通式為

        R為C H3, C2H5, C4H等。

            與低密度聚乙烯相比,線性低密度聚乙烯的軟化點和熔融溫度都提高了5一巧℃,耐脆化溫度也提高20一300C,拉伸強度和沖擊強度增加近3倍,耐環境應力開裂時間提高數倍。
            聚乙烯粉末涂料一般采用熔融擠出粉碎法生產,其生產過程為:原料+顏料+助劑、混合、熔融擠出、冷卻、切粒、微細粉碎、過篩、出成品。
            生產粉末涂料,微細粉碎是個關鍵,因為熱塑性塑料相對柔韌,且隨溫度升高而變軟。以往采用深冷粉碎法,將物料和制粉機用液氮冷卻至一100℃以下才能粉碎,成本很高,F今可以采取風水雙冷控溫粉碎方法,能將各種密度的聚乙烯粉碎成比60目還細的粉末,滿足粉末涂塑的要求。

        涂塑工藝
            輸水用大口徑焊管的涂塑工藝為:預處理鋼管、預熱、粉末熔襯、冷卻、檢查、修整、包裝。

        鋼管預熱
            涂塑鋼管的預熱可以采用燃氣加熱,也可以采用電或油加熱,還可以采用遠紅外絲加熱。對于口徑較大的焊管,適宜用油或燃氣熱風循環步進式加熱爐加熱。
            鋼管加熱爐的設計要求:①溫度應達到4000C,爐內溫差應不大于1100C:②各部分溫度應能自動控制;③保溫效果要好,節能,熱效率高;④實現機械化,鋼管進出爐自動,達到一定生產能力。
            鋼管涂塑的溫度一般在180 } 250℃范圍內,且隨著鋼管壁厚的增加而降低。鋼管加熱后用測溫筆測定溫度。為了保證涂層的均勻性,鋼管各處的溫差應小于士5℃,對于不同直徑、不同壁厚的鋼管均有一個最佳溫度。

        鋼管涂塑
            鋼管涂塑根據使用要求分為內涂、外涂及內外涂三種形式。輸水管道一般需要內外涂,也有只涂內表面的。
            鋼管加熱后應及時輸送到涂塑機上,如果只要求內涂,則可根據管徑設定給粉量,由鋼管中間向兩頭同時噴涂;如果只要求外涂,則采用旋轉浸塑或散布法涂履外表面;當需要內外涂時,則在浸涂外表面的同時進行內噴涂。對于彎頭和管接手,則需在專門的流化床內旋轉涂覆。

        涂塑鋼管的冷卻
            鋼管涂塑后,粉末涂料很快就熔融流平于鋼管表面。由于輸水管道的壁厚和口徑較大,熱容量也大,涂塑后又降低了散熱速度,因此需要較長時間才能冷卻。為了提高生產效率,加快涂塑鋼管的冷卻,可以采用風冷或水冷。水冷可以提高聚乙烯的結晶度,增加表面光澤,但水冷時間要控制得當,避免產生氣泡和局部缺陷。

        涂塑鋼管的修整、運輸與安裝
            鋼管涂塑后需要修整,特別是連接法蘭處和大口徑鋼管端部留作焊接的部位,涂塑時難免不整齊,應進行修整。對局部碰傷處,也應作修整。
            涂塑鋼管的吊裝應使用專用吊具,運輸過程中應加墊,防止碰傷。

            一般情況下,口徑大于800mm的涂塑鋼管采用焊接連接安裝。安裝時先將接口焊接好,打磨平,清理干凈,然后用火焰噴涂法補涂接口處,或用聚乙烯帶纏包。對于口徑小于800mm的涂塑鋼管,采用法蘭連接,連接處應加防漏襯墊,保證接口處密封牢固。此外,涂塑鋼管的安裝使用還應注意其隨氣溫變化的伸縮量,并采用相應的補償措施。

        涂塑鋼管的性能和檢驗方法

        外觀質量
            用目視和手感檢查,涂層應光滑、均勻,無傷痕,無氣泡,無粘附異物,無對使用有害的缺陷。

        涂層厚度
            用電磁顯微測厚儀測定鋼管任意徑向垂直交叉四點,取其平均值。鋼管外表面涂層厚度在1. Smm以上,內表面涂層厚度在0. 8mm以上。

        氣孔檢測
            用放電式針孔探測儀逐根檢查氣孔,對于不同涂層厚度,所選取的電壓U按下式計算

        在常溫下夾在兩塊平板之間,使平板間距逐漸壓縮成管外徑的2/3,觀察涂層,應無裂紋起皺現象。

        沖擊試驗
            從試驗管任意部位切取長100mm的管段,在常溫下用質量為6. 3kg的鋼質重錘從1 OOOmm的高處落下,進行沖擊試驗,觀察涂層,應不出現裂紋破碎現象。

        溶解試驗
            為了確保涂塑輸水管道輸水水質的衛生性,對管道內涂層應作溶解試驗,按JWWAI132 - 1996水管用聚乙烯粉末涂層鋼管標準進行檢驗。
            從試驗鋼管上切取一定長度的管段,將其放入流速不超過Sm/min的潔凈水中沖洗1h,然后將一端用經水洗的聚乙烯涂膜包裹的塞子堵住,以適量的試驗水將管子洗刷一次,然后裝滿實驗水,管子的另一端用同樣的塞子密封,在常溫下靜置24h,這種密封的水就是試料水。

            另外,將試驗用水裝滿容積為1L的硬質玻璃瓶,密封,避光,與試料水置于同一場所靜置24h,把它作為對照,以便檢驗比較。
            按上述方法作溶解試驗,其結果:試料水的濁度在0. 5度以下,色度在1度以下,過錳酸鉀溶解量在2mg/L以下,殘留Ce的減少量在0.7mg/L以下,氣味無異常。



            從環境保護看,鋼管粉末涂塑生產過程沒有廢渣、廢液、廢氣排放,不會污染環境,且材料利用率達99%以上;在使用過程中耐腐蝕,壽命長,不會產生有害雜質,可保持輸送流體特別是飲用水的質量,所以,使用涂塑鋼管有利于生態環境保護。
            由上觀之,輸水用大口徑焊管粉末涂塑技術的市場前景廣闊,并且隨著我國涂裝設備的設計制造、涂塑工藝的研究以及涂塑原料國產化水平的不斷提高,其應用范圍必將越來越廣。

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