钢衬塑管道生产工艺详解

1、核心工艺原理与流程

钢衬塑管道以碳钢或合金钢管为基体骨架，内壁牢固复合聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚烯烃（PO）或聚四氟乙烯（PTFE）等工程塑料层作为防腐内衬。核心工艺路线如下：

钢管预处理 → 塑料衬里成型 → 结合强化 → 精整检测

2、钢管选材与初步准备

（1）原料钢管选择

类型：无缝钢管、直缝焊管、螺旋焊管，根据压力、介质和预算选择。

材质：Q235B、Q345B为主，特殊介质可选用不锈钢基管。

规格：直径 DN25～DN1600，壁厚依照设计压力计算。

（2）钢管外形检查

检查有无弯曲、压痕、裂纹等缺陷。

测量外径、壁厚，确保在标准公差范围内。

（3）切割与端面处理

根据订单长度切割，常用砂轮切割或锯切机。

端面加工平整，去除毛刺，必要时倒角。

3、钢管内表面处理

（1）除锈与清理

喷砂/抛丸：利用高速磨料冲击内壁，去除氧化皮、锈蚀。

表面清洁度达到 Sa2.5 级，即肉眼几乎看不见锈斑和杂质。

（2）粗糙度调整

目标粗糙度 Ra 60–80μm，有助于塑料熔融时机械咬合。

（3）脱脂与去污

用有机溶剂（如丙酮）或碱性溶液清除油脂。

完成后用压缩空气吹干。

（4）预热

60–80℃低温烘烤，驱除表面水分，避免塑料成型时产生气泡。

4、衬塑成型

（1）旋转模塑（滚塑）工艺

工作原理：将预处理好的钢管作为模具，在内部加入定量粉末状的塑料（如聚乙烯PE、聚烯烃PO等）。然后，将钢管置于一个加热的烘箱中，并绕着两个互相垂直的轴向进行旋转。

在高温和离心力作用下，塑料粉末逐渐熔融，并均匀地、无缝地附着在钢管内壁，形成一层致密的衬塑层。冷却后，衬塑层与钢管紧密结合。

核心优势：

无缝衬层：衬塑层是一个完整的整体，没有焊缝，从根本上消除了焊缝处可能存在的腐蚀隐患，防腐性能好。

结合力强：熔融的塑料与粗糙的钢管内壁形成“物理嵌合”，冷却后结合力非常牢固，不易脱层。

厚度均匀：通过精确控制旋转速度和加热温度，可以确保衬塑层的厚度均匀一致。

适用性广：不仅适用于直管，也特别适合弯头、三通、四通等复杂管件的衬塑，实现了管道系统的整体防腐。

（2）模压衬塑工艺

工作原理：将预先挤出成型的塑料管（如PE、PP等）进行加热软化，然后通过机械或气压的方式，将其强行拉入已经预处理好的钢管内部。通过冷却使其收缩，从而紧密地贴合在钢管内壁上。

核心优势：

工艺简单：生产流程相对简单，易于操作。

生产效率高：可以快速完成管道的衬塑，特别适合小口径管道的批量生产。

成本较低：相较于滚塑工艺，设备投入和能耗成本都较低。

主要局限：

衬层与钢管的结合力主要依赖机械嵌合和冷却收缩力，不如滚塑工艺牢固，存在脱层的风险。

衬层可能会存在接缝，影响防腐性能。

（3）高分子材料挤压衬塑工艺

工作原理：使用专业的挤出设备，将塑料颗粒加热熔融，挤出成连续的塑料管。在挤出的同时，趁热将塑料管直接拉入或推入已经预处理好的钢管内部。通过严格控制挤出和拉入的速度，使塑料管与钢管紧密贴合。

核心优势：

自动化程度高：可以实现连续化生产，生产效率快。

产品质量稳定：由于是自动化控制，产品质量的一致性较好。

适用特定材料：尤其适合聚四氟乙烯（PTFE）等无法通过滚塑工艺成型的特殊塑料材料。

主要局限：

设备投资巨大，对设备精度要求很高。

工艺控制难度大，需要精确控制温度、速度等参数，否则容易出现衬层与钢管的间隙。

5、冷却与定型

衬塑成型后的管道需要进行缓慢的冷却。这个过程至关重要，如果冷却过快，可能会导致衬塑层收缩不均，产生内应力，甚至出现开裂或脱层。

通常采用自然冷却或控制水温的冷却方式，使衬塑层平稳收缩，与钢管紧密贴合。

6、钢衬塑管道质量检测项目表

7、工艺选择与应用场景

滚塑：中小口径通用管道（DN15-DN600），性价比高，性能稳定。

模压：适合短管、小口径标准化生产。

喷涂/缠绕：大管径（>DN600）、复杂管件、PTFE/ETFE等特殊材料衬里。

PO/PP：强酸强碱环境（湿法冶金、酸洗线）。

ETFE：高温强腐蚀介质（高温氟化工）。

PTFE：强腐蚀或高纯度要求（电子化学品输送）。