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摘要：市場上對大口徑涂塑有較大的需求，而以現(xiàn)有的技術(shù)條件其制造成本極高。通過開發(fā)專用涂料，實現(xiàn)了常溫制造涂塑（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ø10-3800鋼管均可實現(xiàn)內(nèi)外涂塑，產(chǎn)品超過國標要求。該技術(shù)填補了大口徑涂塑鋼管的空白。涂層全部采用無毒彈性涂料，具有水阻低、帶銹防銹和無毒保潔功效，能有效抑制青苔和紅蟲的滋生。

關(guān)鍵詞：涂塑鋼管制造工藝常溫大口徑

Manufacturingtechniquesoftheplastic-coatedsteeltube

undertheroomtemperature

Abstract:bigcaliberplastic-coatedsteeltubehasagreatneedinthemarketrecently,howeverthecostisveryhighwiththeexistingtechnology.Thedevelopmentofthespecialpaintmakesthemanufactureoftheplastic-coatedsteeltubebepossibleundertheroomtemperature.Thistechniquerequireslesstreatmentonthesurfaceofthetubeandneedlessnessofheattreatmenttothetube,inaddition,thereisnoneedoflargemachines.TubeswithcaliberaboveΦ10-3800canbepaintedbothinsideandoutside,productsreachthenationalstandard.Thistechniquesmeetsthedemandoftheofthesteeltubeofbigcaliberpaintmold.Thecoatcontainsnontoxicandelasticpaintisoflowwaterresistanceandwhichschlepsrustandguardagainstrustandwhichisofthevirtueofkeepingcleanandunpoisonous,alsoitcandepressthegrowthofthelichenandwormeffectively.

Keywords:plastic-coatedsteeltube;manufacturingtechniques;roomtemperature;bigcaliber

1．前言

鋼管在傳輸介質(zhì)時或置于大氣、土壤等環(huán)境中，管壁都會經(jīng)受不同程度的腐蝕，直接了管道的使用壽命。食品、飲用水管道、石油化工管道等諸多介質(zhì)都不允許管壁腐蝕而影響傳輸介質(zhì)受到污染，鋼管壁防腐防護成為關(guān)鍵技術(shù)。涂塑鋼管就應運而生，目前國內(nèi)鋼塑管是從襯塑走向了涂塑，涂塑材料大都采用塑料粉體材料，其中性能較好的是聚乙烯（PE）和環(huán)氧（EP）。但它們的施工要求高，工藝難度大，品質(zhì)控制不易，設備投資大，嚴重影響涂塑鋼管的推廣與，而且國內(nèi)目前只能生產(chǎn)口徑小于ø250mm的涂塑鋼管。在常規(guī)生產(chǎn)工藝中噴砂過程產(chǎn)生極大污染且對人體造成傷害，而加熱過程能耗極大，造成大口徑涂塑鋼管無法生產(chǎn)。為有效解決大口徑涂塑鋼管生產(chǎn)難的問題，制作工藝專家組首先從涂層材料上著手，研制并應用了彈性體帶銹防銹涂料，再引入防腐及衛(wèi)生性能較好的防護涂料。采用了常溫直接噴涂的，解決了大口徑鋼管涂塑生產(chǎn)難的問題。

2．常溫涂塑（彈性體）鋼管的制備

將常溫涂塑(彈性體)鋼管是如何突破原有技術(shù)難點及制造工藝進行了系統(tǒng)的介紹。由于外管的噴涂工藝比較常規(guī)，本文就重點介紹管內(nèi)處理及噴涂的工藝。

2.1技術(shù)難點的突破

常規(guī)制造涂塑鋼管的方法，首先需要對鋼管進行噴砂除銹處理，其污染較大且工藝復雜。常溫涂塑(彈性體)鋼管采用了金屬防腐中最前沿技術(shù)，帶銹防銹涂料作底涂。帶銹防銹涂料需要滿足特殊性能：帶銹防銹、附著力強、無毒、可噴涂、防腐性能好等。

另外，常規(guī)的涂塑鋼管是通過對鋼管高溫燒成，靜電粉未噴涂來實現(xiàn)涂料對鋼管內(nèi)壁的良好附著。因此，選擇內(nèi)噴涂材料的時，須考慮到：附著力強、無毒、耐磨、耐沖擊、耐各種化學腐蝕、常溫可噴涂等。

所選用的材料，均為聚氨酯類涂料，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。

表2.1涂層主要性能指標

Fig.2.1Filmmainperformancefigure

性能

指標

檢驗方法

衛(wèi)生性能

實際無毒

GB/T17219

附著力(拉開法，MPa)

5

GB/T5210

柔韌性

過0.5mm棒

GB/T1732

耐沖擊力

50(cm·kgf)

GB/T1732

耐磨性(750g500r失重mg)

50

GB1768

耐酸性pH=1HCl

大于50天

GB/T1763

耐堿性pH=14NaOH

大于50天

GB/T1763

耐鹽水性(3%NaC1300C)

1000小時無變化

GB/T1763甲法

耐汽油(90#)

50天浸泡ΔV＜0.8%

GB/T1734

耐鹽霧性(3%NaCl)

1000h無變化

GB/T1771

耐水性(0.3MPa30min)

一等品

JC500-92

2.2涂塑鋼管的制備工藝

2.2.1鋼管表面的預處理

對于新舊鋼管，一般不需要專門的除銹工藝。最好選用新出廠的鋼管，無需鍍鋅，管內(nèi)有少量的銹斑也可滿足要求，只要將疏松浮銹清除，清涂油污即可。即達到手工除銹St2或電動除銹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涂料的噴涂

噴涂設備包括：空壓機、無氣噴涂機、管內(nèi)牽引機構(gòu)等。動力裝置為空壓機，采用無氣噴涂機及管內(nèi)牽引機構(gòu)將帶銹防銹底涂噴涂于鋼管內(nèi)壁，厚度約30微米。待底涂固化好后，再用噴涂兩遍聚氨酯面涂，每道80微米。整個涂膜總厚度約200微米。整個噴涂設備造價在幾萬元即可滿足噴涂施工要求。

2.2.3檢測處理

抽檢涂塑鋼管的涂層質(zhì)量，涂層表面應均勻，涂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不同涂塑鋼管制造工藝對比

與聚乙烯和環(huán)氧涂塑鋼管工藝對比，由于我們采用聚氨酯涂料作底涂，降低了鋼管表面處理的要求，無需噴砂除銹清除浮銹油脂即可作業(yè)；另外，無需對鋼管進行加熱處理，在常溫下即可噴涂。做到了施工方便，減少污染，節(jié)耗能源，可現(xiàn)場施工，造價較低，并且性能優(yōu)異，完全滿足工程需要。其工藝流程對比如表2.3.

表2.3各類涂塑鋼管工藝比較表

Fig.2.3Processoftheplastic-coatedsteeltubecomprison

性能

指標

檢驗方法

2.4不同涂塑鋼管性能對比

聚氨酯涂層不僅性能優(yōu)異，而且體系全部采用了彈性體涂料，具有涂層薄、防腐能力強、阻力系數(shù)小、帶銹防銹和無毒保潔的特殊功效，能有效抑制青苔和紅蟲的滋生。涂層質(zhì)量按CJ/T120-2000[1]進行檢驗，完全超過國標要求，不同涂層性能指標對比，結(jié)果見表2.4。

表2.4涂層性能指標比較

Fig2.4Filmperformancefigurecomparison

項目

聚乙烯

環(huán)氧

聚氨酯

厚度

1.5mm

300mm

200mm

針孔試驗

1500V不發(fā)生電火花擊穿現(xiàn)象

1500V不發(fā)生電火花擊穿現(xiàn)象

4000V不發(fā)生電火花擊穿現(xiàn)象

附著力

≥30N/10㎜

涂層不發(fā)生剝離

5.5Mpa

彎曲試驗

過f2mm棒

過f2mm棒

過f0.5mm棒

壓扁試驗

涂層不發(fā)生脫落，斷裂

涂層不發(fā)生剝落，斷裂

涂層不發(fā)生脫落，斷裂

沖擊試驗

涂層不發(fā)生脫落，斷裂

涂層不發(fā)生剝落，斷裂

涂層不發(fā)生剝落，斷裂

衛(wèi)生試驗

符合GB/T17219要求

符合GB/T17219要求

實際無毒級

2.5工程應用實踐

大口徑涂塑(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《給水涂塑復合鋼管》國家標準CJ/T120-2000的要求。

3．結(jié)論

3.1常溫涂塑(彈性體)鋼管與用聚乙烯和環(huán)氧涂塑的工藝相比，主要工藝特點是：無需噴砂除銹，清除浮銹即可施工；無需對鋼管進行加熱處理，常溫即可噴涂施工；施工機具簡單，可現(xiàn)場施工。

3.2常溫涂塑鋼管解決了國內(nèi)大口徑涂塑鋼管生產(chǎn)成本極高的情況，填補了國內(nèi)ø250mm以上直徑涂塑鋼管的空白。

3.3經(jīng)大量的試驗證明，常溫涂塑鋼管于自來水工程，常能有效的抑制青苔和紅蟲的滋生?？蓽p少藻類及紅蟲在管網(wǎng)的大量滋生，有利于保障居民二次供水的質(zhì)量。

3.4常溫涂塑鋼管的涂層薄，阻力系數(shù)小在0.0082以下，過水流量可大于普通涂塑鋼管，也有利于節(jié)省能耗。

3.5常溫涂塑鋼管的防腐防護能力極強，可用于酸、堿、鹽、海水、石油化工等復雜環(huán)境，涂層可耐180℃高溫且高溫下體積變形極小，耐磨性也極強。因此，也可用于輸送含固量較高的流體物質(zhì)。

3.6常溫涂塑鋼管屬于彈性體涂層，比其他涂層更具有彈性，可適應不同情況下的應力變形。小口徑涂塑鋼管可直接打彎，及在卡箍連接下涂層不受。常規(guī)涂塑鋼管，在卡箍連接方式中經(jīng)常會脫落，現(xiàn)場又無法修補。

【1】中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準CJ/T120—2000給水涂塑復合鋼管