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煤矿井排瓦斯气涂塑钢管工艺

内外涂改性 PE(聚乙烯)涂料:
(1)国内目前改性 PE 主要有改性高密度(中密度)聚乙烯涂料和改性低密度涂料;改性高密度(中密度)聚乙烯涂料抗拉强度、刚度较低密度聚乙烯涂料稍高;但其柔韧性及抗应力开裂性能不及改性低密度聚乙烯涂料,因此其成膜后使用寿命就低于改性低密度聚乙烯涂料;
(2)线性低密度聚乙烯改性涂料(LLDEP),成粉前添加了各种添加剂, 尤其是添加了抗静电剂、阻燃剂,虽然使其柔韧性稍有降低,而其抗应力开裂性能基本无影响, 所以其成膜后的使用寿命高、耐磕碰。

流化床生产工艺
(1)内外涂塑改性 PE 钢管涂塑工艺(见图 1)

(2)工艺优缺点井式流化床涂塑工艺优点是工艺简单,生产设备投资少,生产成本低;缺点是涂塑膜上下薄厚不均匀,平均膜厚相差 1 倍以上,法兰两端面其中一面不能做精加工,甚至两端面都不做精加工,因而在法兰联接时存在漏水漏气现象,受厂房高度和井式流化床的限制, 一般只能加工 6 m 以下的涂塑管;且由于涂塑膜厚度不均,使用寿命大大降低。

幕帘散布涂覆生产工艺:
(1)幕帘散布涂覆生产工艺是涂覆设备上安装一排漏斗,漏下塑粉呈帘状。 涂钢管外壁,钢管内壁用喷塑长杆枪。 因此可完成钢管的内外涂塑,此工艺对直管,尤其是带法兰的直管最为适宜,长度 3~12 m 或更长,可减少安装接口;
(2)幕帘散布涂覆生产工艺路线(见图 2)

此工艺对焊接法兰要求其斜度≤1°, 以保证法兰密封联接。 水冷使涂塑膜淬火,增加其强度和耐磨性能。 精加工是将法兰端面涂 2~3 mm 厚(此涂塑法可控制),经刨磨其端面塑膜(呈圆周纹),使其在安装时垫同种塑料膜片。 保证接口不漏水漏气。 需要指出的是塑膜的附着力应>50 N/㎝ (技术要求≥30 N/cm), 耐环境应力裂化≥1 000 h (标准规定≥500 h)。
幕帘散布涂覆生产工艺的优缺点。

幕帘散布涂覆工艺缺点是工艺较复杂,设备投资大,生产成本稍高。 其优点是可加工 3~12 m 甚至更长的涂塑钢管,减少安装接口,法兰端面经精加工保证管路接口不漏水漏气, 涂塑膜各处均匀,使用寿命长。

内/外涂 EP(改性环氧涂料):
(1)工艺路线(见图 3)

(2)此工艺的优缺点内外涂 EP 其优点是内/外涂塑膜虽薄, 但附着力强。 涂塑时钢管加热温度稍低。 缺点是工艺复杂、成本高、塑膜脆性大,不耐磕碰,法兰端面密封差,紧固法兰时有时会压碎塑膜。

外镀锌内涂 LLDPE 改性塑膜:
(1)抗静电、阻燃涂料防腐蚀抗静电阻燃新涂料,使煤矿井下涂塑钢管产生新品种, 目前有企业试制外镀锌内涂改性LLDPE 煤矿井下用涂塑钢管。
(2)生产工艺路线(见图 4)
 

(3)工艺的优缺点及存在的问题外镀锌内涂 LLDPE 改性塑膜, 其缺点是阻燃、防静电涂料防静电性能尚需经试验研究改进,进一步增强其耐用性、安全性。 优点是防腐蚀性能强,成本适中。 运输安装方便,适应性强。

煤矿井下给排水、排瓦斯气管道,采用涂塑钢管法兰联接是最优的选择。 其中尤为幕帘散布法生产工艺生产的内外涂改性 LLDPE 塑膜的为佳,其防腐蚀性能、防结垢性能、防静电性能、阻燃性能十分优良、刚度、强度高,使用寿命长达 50~60 a,与其他各种管相比,其价格相对低,性价比高,具有其他各种类管路的优点,克服了其他种类的缺点。