聚氨酯噴塗聚乙烯纏繞線的生（shēng）產過程

   聚氨酯噴（pēn）塗（tú）聚乙烯纏繞線由輸送介質的鋼管（工作管）、聚氨酯硬質泡沫塑料（保溫（wēn）層）、高密度聚乙（yǐ）烯外套管（外護層）構成，因其（qí）具有熱損耗低、防腐及（jí）絕緣性能好（hǎo）、施工快捷安（ān）全（quán）等優點，被廣泛應用於液體與氣體的輸送管網、集中供市政建設工程等領域，是保障城市安全運行的重要基礎設（shè）施和“生命線”，是公認的環保節能產品。

聚氨酯噴塗聚乙烯纏繞線生產線包（bāo）括鋼管除鏽及清掃作業區域（yù）、聚氨酯噴塗作業區域、聚乙烯纏繞作業區域、和鋼管端頭處理作業區域；在鋼（gāng）管除鏽及清掃作業區域中設置鋼管外壁拋丸清理（lǐ）線和鋼管內壁清掃設備；在聚（jù）氨酯噴（pēn）塗作業區域中設置聚氨酯噴塗線；在聚（jù）乙烯纏繞作業區域設置聚乙烯纏繞線；在（zài）鋼管端（duān）頭處理作業區（qū）域（yù）設置鋼管端頭切割設（shè）備；在清掃作（zuò）業區（qū）域（yù）、聚氨酯噴塗作（zuò）業區域、聚乙烯纏繞作業區域和鋼（gāng）管（guǎn）端頭處理作業（yè）區域之間（jiān）設置工件輸送軌道，並在工件輸（shū）送軌道上配置（zhì）兩台以上用於運送工件的液壓升降小（xiǎo）車。

聚氨酯噴塗聚乙烯纏繞預製直埋保溫管的生產線布置和工藝流程，通過對預製直埋保溫管（guǎn）產品主要性能指標和預期產業化目標的分（fèn）析，明確（què）了其廣闊（kuò）的發展前景和將要取得的社會效益和經濟效益。

預製直埋保溫管由（yóu）輸送介質的鋼管(工作管)、聚氨酯硬質泡沫塑料(保溫層（céng）)、高密度聚乙烯外（wài）套管(外護層)構成，因其具有熱損耗低（dī）、防腐及絕緣性能好、施工快捷（jié）安全等優點，被廣泛應用於液（yè）體與氣體的輸送管網、市政建設工程等（děng）領域，是保（bǎo）障（zhàng）城市安全運行的重要基礎設施和“生命線”，是公認的環（huán）保節能產品。目（mù）前，生產企業普遍采用傳統的（de）“管中管（guǎn）”工藝生（shēng）產大（dà）口（kǒu）徑預製直埋保溫管，雖然傳統的“管中管”生產工藝中各工序獨立性強，便於操作（zuò）和分工協作，但因其關鍵基礎工藝存在難以克服的薄弱環節，在產（chǎn）品規格、產品（pǐn）質（zhì）量及製造成本（běn）方（fāng）麵存在著一定的缺陷，在（zài）此背景下，開發高端保（bǎo）溫管道生產（chǎn）工藝技術，破解製約（yuē）預製直埋保（bǎo）溫管製造關鍵基礎工藝的薄弱環節，推動我國預（yù）製直埋（mái）保溫管製造業由低端（duān）向中高（gāo）端邁進，成為我國保溫管道製造業刻不容緩的科技攻關課題。

1 傳統的預製直埋保溫（wēn）管“管中管”工藝

傳統的“管中管”生產工藝主要（yào）包括鋼管表麵預（yù）處理、聚乙烯外護管生產和保溫層生產三大步（bù）驟，其中保溫層生產步驟是首先將鋼管穿入（rù）高密度聚（jù）乙烯外護（hù）管中形成套管結構，並在鋼管與高密（mì）度（dù）聚乙（yǐ）烯外護管之間的環形（xíng）空間均（jun1）勻布置支架，兩端采用法（fǎ）蘭密封;然後將（jiāng）套（tào）管吊裝在發泡（pào）平台上，利用發（fā）泡機向套管中（zhōng）注射聚氨酯（zhǐ）發（fā）泡材料;在聚氨（ān）酯材（cái）料發泡成型固化後（hòu）拆除兩端密封結構，完成保溫層（céng）的生產過程。

傳（chuán）統的（de）“管中管（guǎn）”生產工藝存在的缺陷主要表現（xiàn）在以下幾個方麵：一是（shì）由於產品的（de）規格(如管材（cái）口徑、保溫層和（hé）外套管厚度等)相對固定，隻能適應市場的常規需求，當用戶提出特定的非標準化產品要求時，會加大產品製造成本和工程投（tóu）資，延長生（shēng）產和施工周期;二是采用“管（guǎn）中管”生產工藝，聚乙烯外（wài）套管在（zài）聚氨酯注料成（chéng）型過程中，聚氨酯（zhǐ）發泡會產生一（yī）定的膨脹力，為了管材的安全，需（xū）要高密度聚乙烯外護管管壁的設計厚度，由此造成工藝過程的製作成本偏高;三是聚氨酯（zhǐ）注料無論是水平（píng）形式還是傾斜形式，形成的保（bǎo）溫層（céng）密度分布都不均勻，為管材（cái）各部位密度（dù）指標不（bú）低於標準要求，需要多注入40-50%的聚氨酯原料（liào），同（tóng）樣（yàng）存（cún）在工藝過程的製作成本偏高問（wèn）題。

2 聚乙烯纏繞預製直埋保溫管技術

聚乙（yǐ）烯（xī）纏繞預製直埋保溫管技術，通過（guò）對“鋼管在線預處理係統”、及“聚乙烯纏（chán）繞技術”的深入研究，製定了由鋼管外壁拋（pāo）丸清理除鏽、鋼管內壁吹掃、聚乙烯纏繞、管端切割和成品管（guǎn）轉運（yùn）等關鍵工序組（zǔ）成的工藝生產路線，並建成與該工（gōng）藝生產（chǎn）路（lù）線相匹（pǐ）配的生產線，以此克服了傳統“管中管（guǎn）”生產工藝存在的技（jì）術障礙，不僅了保溫層（céng）密度的均（jun1）勻性，提（tí）高了產品質量，而且降（jiàng）低了（le）產品製造成本。

2.1 生產線

聚（jù）氨酯噴塗聚乙烯纏繞保（bǎo）溫管生產（chǎn）線包括鋼管除鏽及清（qīng）掃作業區域(Ⅰ)、作（zuò）業區域(Ⅱ)、聚乙烯纏（chán）繞（rào）作（zuò）業區域(Ⅲ)和鋼管端（duān）頭處理作業區域（yù）(Ⅳ);在鋼管除鏽及清掃作（zuò）業區域（yù）(Ⅰ)中設置鋼管外壁拋丸清理線和鋼管內壁清掃設（shè）備;在作業區域(Ⅱ)中設置聚（jù）氨酯噴塗線（xiàn）;在聚乙烯纏繞作業（yè）區域(Ⅲ)設置聚乙烯纏繞線;在（zài）鋼管端（duān）頭處理作業區域(Ⅳ)設置鋼管端頭（tóu）切割設備;在清掃作業區域(Ⅰ)、作業區域(Ⅱ)、聚乙烯（xī）纏繞作業區域(Ⅲ)和鋼管（guǎn）端頭（tóu）處理作業區域(Ⅳ)之間設置工件輸送軌道，並在工件輸送軌道上配置（zhì）兩台以上用於運送工（gōng）件的（de）液壓升降小車。

2.1.1 鋼管外壁拋丸清理線

鋼管外（wài）壁拋丸清理線上設有鋼管螺旋輸送線和（hé）拋丸機;其（qí）中（zhōng）鋼管螺旋輸送線采用橡膠輥道螺旋輸送方式;拋丸（wán）機布置在鋼管螺旋輸送線中部，由拋丸室、拋丸（wán）器、分離器、提升機、彈丸控製係統、除塵係統和電器（qì）控（kòng）製係統組成。

2.1.2 鋼管內壁清掃設備

鋼管內壁清掃設備包（bāo）括（kuò）鋼管旋轉支撐裝置（zhì）、吹（chuī）風裝置和密封集塵裝置;吹風裝置設有吹掃小車、風機、送風管（guǎn）、送風管支撐（chēng）小車、送風管支撐輪和吹風裝置移動軌道，其中吹掃小車和送風管支（zhī）撐小車布置在吹風裝置移動軌道上，吹掃小車由電機驅動運（yùn）轉，送風管支撐小車行走為從動方式，通過鋼（gāng）鏈與吹掃小車連（lián）接（jiē），風機安裝在吹掃小（xiǎo）車上，風機出口與送風管進口端（duān）密封連接，在送風管的出口端裝配（pèi）與鋼管工件內壁配合的送風管支撐輪;密封集塵裝置（zhì）由行（háng）走車體、密封倉體、密封集塵裝置移動軌道、脈衝反吹式除塵器（qì）和集塵料鬥組成;密封倉體、脈衝反吹式除（chú）塵器和集塵料鬥均安（ān）裝在行走車體上，在密（mì）封倉體前端設有與工件端口配合的密封膠板，在密封倉體後端連接脈衝反吸式除塵器，脈衝反吸式除塵器（qì）的排塵口與集塵料鬥連接。

聚氨（ān）酯（zhǐ）噴塗線中設置鋼管螺旋輸送線、鋼管預加熱（rè）設備（bèi）和聚氨酯設備（bèi）;鋼管（guǎn）預加熱設備（bèi）采用中（zhōng）頻電加熱裝置，其中（zhōng）頻電源采用全數字化控製係統，核心控製板實現標準化，所有設備之間可以互（hù）換，便於維修（xiū）、調試;

2.1.4 聚乙烯纏繞線（xiàn）

聚乙烯纏繞線中設置（zhì）鋼管螺旋輸送線、聚乙烯纏繞設備和冷卻設備;鋼管螺旋輸送線的末端設有用於實現工件下料的（de）液壓（yā）搖臂;聚乙烯纏繞設（shè）備包括PE擠出機、自動上料係統（tǒng）、Φ180液壓柱式換網係統、模具及模具吊架、融體過液流道部分和塗覆架導向壓輥係統（tǒng）;其（qí）中PE擠出機選用單螺杆擠出機;自動上料係統由料鬥式烘幹機、真空上料機組成，各單機之間均采用軟管聯接而成一個封閉的循環係統;模具選（xuǎn）用衣（yī）架式（shì）板材專用模具，吸收、消（xiāo）化國外先進技術，采用*模具鋼製作，型腔表麵鍍（dù）鉻;塗覆架導（dǎo）向壓輥（gǔn）係統（tǒng）與下置式纏繞方式相匹配，聚乙烯片材由一套托輥進行擠壓，膠輥采用矽（guī）橡膠製（zhì）作，硬度為10±2度，托輥及壓輥內部通水冷卻，全部動（dòng）力采用氣動方式;冷卻設備用於對塗敷完成後鋼管的表麵（miàn）冷卻，由水噴淋房、沉澱池、水（shuǐ）冷卻塔、冷卻水池及水泵組成，水冷卻塔及水泵主要用於水（shuǐ）噴淋房供水（shuǐ），冷卻水通過水泵（bèng）加（jiā）壓輸送水噴淋房對鋼管進（jìn）行冷卻降（jiàng）溫，然後回水返回沉澱池內，再經循（xún）環水（shuǐ）泵提（tí）升冷卻塔（tǎ）進（jìn）行降溫，再返回（huí）冷卻水池循環使用。

2.1.5 鋼管端頭切割設備

鋼管端頭切割設備用於鋼管防腐後（hòu）管端聚乙烯的切（qiē）割，由帶密封倉行走小（xiǎo）車、升降切割係統、集塵裝置（zhì）組成;帶密封倉行走小車的密封（fēng）倉將切割係統整體密封（fēng），以（yǐ）維護環境的清潔和降低切割噪音，小車行走減（jiǎn）速機采用斜齒輪硬齒麵減速機，帶有製動功能;升降切割係統采用單頭（tóu）切割機切割管端防腐層（céng），切割鋸采用圓形有齒鋼鋸，升降采用氣（qì）缸進行驅動;集（jí）塵裝置采用布袋（dài）除塵器。

2.1.6 液壓升降（jiàng）小車

液壓升降小車設有行走係統（tǒng）、液壓升降係統和控製係（xì）統;液壓升降小車行走係統采（cǎi）用電機及斜齒輪硬齒麵減速機驅動，行走（zǒu）速度為變頻（pín）調速;小車采用滑觸線進行供（gòng）電，通過遙控（kòng）接收器控製小車的行（háng）走、停止、液壓缸的舉升、液（yè）壓缸（gāng）的降落;每台小（xiǎo）車配有一台液壓站，放（fàng）置在小車上（shàng），與（yǔ）小車一起行走。

2.2 工藝流程

聚氨酯噴塗聚乙（yǐ）烯纏繞保溫管生產的工藝路（lù）線為：液（yè）壓（yā）升降小車上管→→→鋼管外壁拋丸清（qīng）理除鏽→→→液壓升降小下管→→→鋼管（guǎn）內壁吹掃→→→液壓升降小車上管（guǎn）→→→中頻加熱→→→液壓搖臂下管→→→液壓升降小車上管→→→聚乙烯纏繞（rào）→→→水噴淋冷卻→→→液壓升降小車下管→→→管端切割（gē）→→→成品管轉運。

2.2.1 鋼管外壁拋丸除鏽

利用液壓升降小車將鋼管工件運送鋼管拋丸清理線的（de）螺旋傳動鋼管（guǎn）輸送線上，鋼管自轉（zhuǎn）前進進入拋丸室，當傳感器采集（jí）到鋼管到位信號後，控製係統指令彈（dàn）丸閘門開啟，拋撒的彈丸撞擊鋼管外壁，將附著在鋼管（guǎn）外壁上的鏽蝕物及雜質，同時，粉塵處理係統工作將彈丸與粉塵（chén）分離並，在鋼管工件（jiàn）移出拋丸室後，彈丸閘門關閉，鋼管工件進入輸出輥道，鋼管工件經一次拋丸處理，外表麵達到除鏽的（de）要求。

2.2.2 鋼管內壁吹掃

利用液壓升降小車將工件由鋼管拋丸（wán）清理線的螺旋傳動鋼管輸送線（xiàn）運送（sòng）鋼管內壁清掃設備的鋼管旋轉支撐裝置上，密封集塵裝置中行走車體沿密（mì）封集塵裝置移動軌道向工件（jiàn）靠攏，使工件一端進（jìn）入密（mì）封倉體，啟（qǐ）動鋼管旋轉支撐裝（zhuāng）置，鋼管繞自身軸線旋轉，吹掃小車（chē）在吹風裝置移動軌道上運行，帶動（dòng）送（sòng）風管進入（rù）工件後，風（fēng）機啟動（dòng），通過送風管的出風口對鋼管（guǎn）內壁進行吹（chuī）掃，同時密（mì）封集塵（chén）裝置中脈衝反吹式除塵器工作，將鋼管內壁上殘留的鏽蝕粉塵吸入集塵料鬥（dòu）中，完成鋼管內壁吹掃作業（yè）。

2.2.3 聚氨酯噴塗

利用液壓升降小車將工件由鋼管內壁清掃（sǎo）設備的（de）鋼管旋轉支撐裝置運送作業區域(Ⅱ)，由聚氨酯噴塗線的螺旋傳動鋼管輸送線驅動工件前行，經中頻電加熱裝置對工件進行加熱，將鋼管外表麵加熱到40～60℃，除去鋼管表（biǎo）麵潮氣（qì）等附著物，使鋼管外表麵溫度保持高於露點溫度少（shǎo）3℃以上，達到聚氨酯原料（liào）發泡的溫度(30～35℃)，然後由噴塗設備的噴（pēn）槍將聚氨酯原料以傘形、霧狀和混合均勻的形態，均（jun1）勻噴塗在螺（luó）旋前進（jìn）的鋼管上，聚氨酯原料在一定時間（jiān）內發起，達到一定抗壓強度和厚（hòu）度，完成噴塗作業。

2.2.4 聚（jù）乙烯纏繞

利（lì）用液壓搖臂將工件由（yóu）聚氨酯噴塗線的螺旋傳動鋼管輸送線上移送液壓升降小（xiǎo）車上，再由液（yè）壓升（shēng）降小車將工件運送聚乙烯纏繞作（zuò）業區域(Ⅲ)，由聚乙烯（xī）纏繞線的（de）螺旋傳動鋼管輸送線驅動工件前行（háng），同時PE擠出機（jī）工作，擠出一定厚度的熔融的聚乙（yǐ）烯片材，並（bìng）按照設定的技術（shù）參數疊加纏繞在聚氨酯層表麵，經水噴淋冷卻設備冷卻後，聚乙烯（xī）外護層緊緊包裹在聚氨酯發泡的鋼管上，完成聚乙烯外護層的（de）製作。

2.2.5 鋼管端頭處理

利用液壓升降小車將工件由（yóu）聚乙烯纏繞線的（de）螺旋傳動（dòng）鋼管輸（shū）送線（xiàn）運送鋼管端（duān）頭（tóu）處理作業區域(Ⅳ)，由鋼管端頭切割設備按照（zhào）設定尺寸（cùn）將工（gōng）件兩端端頭切除，然（rán）後通過液壓升降小車將工件運送產品存（cún）放（fàng）區域，完成聚氨酯噴塗聚乙烯（xī）纏繞保溫管生產過程。