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。
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钢衬塑管道
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。
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钢衬塑管道
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。
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钢衬塑管道
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
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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)。
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