为了满足客户的需求,涂塑复合钢管生产线建成后需要进行相应的改造。根据不同的要求,需要经常改造工艺和设备。国产涂塑复合钢管设备包括平面炉二段式和加桥炉两段式,平面炉和隧道炉两段式,以及一些中频感应圈加热涂塑设备。这些设备可以满足特定规格涂塑复合钢管产品的要求,但在实际应用中有一定的局限性,不能全方位覆盖所有规格。此外,链条支撑或悬挂钢管会形成涂塑钢管的成品工艺点,即使人工修复,在使用中也会慢慢腐蚀,质量达不到输水钢管的防腐要求。针对这一问题,天津友发管道科技有限公司设计了一条三级涂塑复合钢管生产线,可以通过三级灵活工艺,可以满足不同规格钢管的生产需求。
1.涂塑复合钢管设备结构分析。
三段涂塑复合钢管设备的结构是在原有二段结构的基础上改进的。三级涂塑复合钢管设备结构采用平面预热炉。平面表十炉和桥式固化炉共三段。将钢管内外涂层分开,形成独立的工作模式。三级涂塑复合钢管设备可以灵活改变工艺,满足各种需要。
2.涂塑复合钢管内涂。
目前国内的内涂工艺包括内真空吸涂、内推拉杆无静电喷涂、内扣粉等。在两级结构中,一般只采用一级内涂工艺,而三级可以灵活运用各种内涂工艺。三级设备的内涂装置位于平面预热炉和平面表十炉之间。为适应应各种规格和要求的涂塑钢管的生产,天津友发管道科技有限公司的所有生产线,预热炉和表十炉由三段链条驱动,设计直径为15500毫米。由于PE粉末涂装钢管的预热温度高达300℃,而EP粉末涂装在200℃,两种粉末的固化温度均为2000C。钢管预热温度因粉末调质而略有变化。聚乙烯粉末在固化过程中发生物理变化,可反复加热熔化。EP粉末发生化学变化,固化后不可逆,无法修复。钢管PE粉末涂装中,由于温度高,只能内外同时涂装,预热炉和表十炉各采用一套驱动。内涂机构和内外涂机构设置在预热炉和表十炉之间。内涂推拉杆喷涂系统和流化床浸涂PE粉末系统。生产线可根据客户要求灵活选择内涂装方式。
3.三级涂塑复合钢管设备与粉末的匹配工艺。
三级涂塑复合钢管设备可根据粉末使用性能灵活改变工艺,满足各种市场需求。其加工工艺流程如下:预处理后,钢管上件一预热一内涂一表十一连接一外涂一固化。
在生产内.外EP涂塑钢管时,将钢管预热至200℃,内涂EP粉末,然后进入表十炉,表十温度为2000C。钢管内涂时,支撑点在钢管外表面。内涂粉末表十后,内表面层硬化,然后外涂。外涂时,支撑点在硬化的钢管内表面,因此钢管内外没有工艺支撑点。较后,整根钢管进入固化炉进行固化,固化温度为200℃,整个涂装工艺完成。
4.三段涂塑复合钢管生产线成本控制加热能源。
两级、三级涂塑复合钢管设备的供热源为天然气、煤等(目前多为天然气),与中频电加热涂塑设备相比,节能效果明显。中频电加热涂塑设备基本没有保温层,钢管加热后直接内涂。整个涂塑过程直接暴露在空气中,热量损失大,不符合低碳绿色工业的原则。就加热成本而言,煤炭较低,生物颗粒次之,柴油.天然气,电力成本较高。就经济环保而言,目前国内天然气是较仕的。目前保留的中频感应圈涂装设备多为大直径(1000mm以上)螺旋涂塑钢管12m。
三级涂塑复合钢管设备的能耗略高于二级涂塑复合钢管设备,但与中频电加热涂塑设备相比,节能显著。与两级涂塑复合钢管设备相比,三级涂塑复合钢管设备可以灵活切换,钢管表面不会有颜色。成品涂塑钢管外表面无支点,无人工修复工艺。三级涂塑复合钢管设备能够更经济地利用能源,人工消耗低,设备占地面积规则经济,是目前较适合涂塑复合钢管的生产设备。三级涂塑复合钢管设备的缺点是能耗略高于两级结构。因此,建议有条件的涂塑钢管生产厂家建设两条三级连续涂塑生产线,一条用于直径15~300mm的涂塑复合钢管,一条用于直径15}500mm的涂塑复合钢管;此外,还有一条主要用于大直径5002420mm或螺旋管面包炉生产线或中频加热生产线。这种生产线配置可以满足整个输水行业涂塑钢管的生产需求。