[发明专利]一种钢质弯管3PE热挤出周向缠绕成型方法

说明书

技术领域

本发明属于钢管表面涂装方法，具体说是钢质弯管三层防腐结构成型技术领域， 一种热挤出3PE涂层成型方法。

背景技术

3PE涂层因其广泛的适用范围和优异的防护性能，是目前公认的最先进的外防腐 涂层。在国内3PE涂层也已被大量应用于油气输送、供水等长输管线。

在长输管线中对于直管的3PE涂层成型，目前主要以热挤出缠绕工艺或热挤出环 形包覆工艺为主，其工艺过程已相当成熟，涂层质量也完全符合标准要求。而对于弯管的外 防腐，由于受工艺条件的影响，虽然实现了3PE涂层涂装（中国专利CN202040483U），但由于 涂层成型过程中，中频加热后钢管本体的热量除熔融环氧粉末以外，还需要熔融预制的粘 接剂和聚乙烯复合胶带，为保证最外层聚乙烯胶带的内层完全熔融，需要把弯管加热至270 ℃以上，并且在缠绕过程中，还需要采用外接热源对复合带进行预热，而对弯管所加的高 温，不但会影响弯管本体材质的变化，还会造成已经喷涂的环氧粉末在进行复合带缠绕前 的提前固化，从而影响3PE涂层的粘接强度以及阴极剥离强度等，造成长输管线长期运行过 程中涂层的失效，增大管线腐蚀的概率。综上所述，现有的弯管3PE防腐涂层成型技术落后， 且防腐质量难以控制，已完全不能满足长输管道3PE防腐技术发展的要求，弯管防腐已成为 长输管线的防腐薄弱点，对整个长输管线的防腐效果负面影响极大。

发明内容

针对上述弯管防腐涂层成型技术的现状，本发明的目的在于提供一种钢质弯管 3PE热挤出周向缠绕成型方法。采用底层环氧粉末静电喷涂、中间层胶粘剂粉末静电喷涂、 聚乙烯外护层柱塞式挤出机挤出热缠绕、碾压、风刀冷却、水冷却连续成型工艺。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：

一种钢质弯管3PE热挤出周向缠绕成型方法，其步骤是安装于环形轨道上的柱塞式挤 出机注入流道与单螺杆挤出机的挤出流道快速对接，把熔融的聚乙烯注入柱塞式挤出机， 注满柱塞式挤出机的空腔后断开流道的连接；将除锈后的弯管水平放置在与弯管曲率半径 相适应的的圆环布置的传动滚轮上，以1米/分钟的速度沿圆周方向运动，穿过布置在圆形 传动线圆周方向上的加热中频热圈，对弯管进行加热，使弯管表面温度达到180℃～200℃ 后进入环氧粉末喷涂装置的喷涂仓，喷涂仓环形布置的粉末静电喷枪将环氧粉末均匀喷涂 并沉积到弯管表面，熔融形成厚度120μm～140μm的环氧粉末层；弯管再通过粘接剂粉箱内 环形布置的胶粘剂粉末喷枪将胶粘剂均匀喷涂在已涂覆的并处于熔融态的环氧粉末层表 面，形成厚度170μm～190μm胶粘剂中间层；启动环形轨道上安装的旋转电机，驱动减速机带 动柱塞式挤出机使其按顺时针方向以每分钟30~70转在环形轨道上旋转，同时开启柱塞式 挤出机，使其在油缸作用下通过平板模具挤出已注入空腔内的聚乙烯，将挤出厚度为2mm～ 3mm聚乙烯带热缠绕到胶粘剂中间层表面，形成聚乙烯外护层，通过碾压辊轮碾压热的聚乙 烯带，使外护层和中间层、底层完全贴合，通过环形风刀和水冷系统环形喷淋冷却，定型成 为整体结构，至此完成钢质弯管防腐层喷涂挤出热缠绕定型。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、弯管的聚乙烯外护层的成型是通过柱塞式挤出机在环形轨道上旋转并挤出2mm～ 3mm厚的聚乙烯带状膜热缠绕在胶粘剂层表面，形成聚乙烯外护层。整个工艺采用机械自动 化，流程步步相连，依序进行底层环氧粉末静电喷涂、中间层胶粘剂粉末静电喷涂、聚乙烯 外护层的缠绕，极大的提高了弯管的三层结构的整体性、粘接强度和防腐能力，有效的解决 了现有弯管3PE防腐涂层腐质量难以控制的问题。

2、本发明与现有的弯管3PE涂层成型工艺相比，可以满足管径φ426~φ1420及以 上弯管的3PE涂层在线成型。实现了弯管3PE防腐生产的自动化和规模化，极大的提高了弯 管防腐生产效率，降低了生产成本，增加了经济效益，提高了长输管线长期运行的可靠性。

附图说明

图1本发明工艺流程示意图

图2本发明工艺流程立面图

图3本发明挤出缠绕截面图

图中：1传动滚轮，2冷却水池，3单螺杆挤出机，4水冷系统，5风刀，6碾压辊轮，7平板模 具，8环形轨道，9粘接剂粉末喷枪，10静电喷枪，11加热中频，12弯管，13环氧粉末喷涂装置， 14聚乙烯带，15柱塞式挤出机