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孙天明阐述涂塑复合钢管推广心路历程

    我们对于衬塑与涂塑复合管孰优孰劣的争论,如果不是从解决问题出发就没有多大意义。我们并不主张专讲大好形势,因为优势以相对稳定的状态出现而且已经在发挥着推动作用,而且专讲优势会使我们心理上过分沾沾自喜。反之,劣势或缺陷正在使劲地拉走我们的客户。所以从这个角度讲,克服缺陷、解决瓶颈问题就是我们的第一要务。
    和其它行业相比,我们现在有一个号召力强的务实的协会。有这么多珍惜行业品牌、团结、虚心的会员。我们就不应当也不会走其它行业一哄而上、恶性竞争、大部溃败的老路,而应当好好地珍惜和利用协会这个平台,抛弃同门之鉴,企业联手,取长补短,从材料、装备、工艺等全方位着手攻关。不但要把钢塑管产品的品质提升一个新台阶,而且要不断降低成本,也就是说要不断提高产品的整体性价比。

    杭州涂邦应用化学有限公司是来自浙江萧山的一家科技型实体。专业从事涂装生产线及配套设备、粉末涂料的研发、制造和销售。涂邦的经营策略为技术领先、诚信共荣、团队合作。涂邦的三年期目标是成为国内钢管涂装行业生产线、配套设备与粉末涂料研发、制造、销售的领头羊。
    涂邦所做工作的体会和教训,十分愿意和各位同仁一起共同学习研讨,相互提高。我们一些经验和成绩,也愿意公开的向大家展示,希望大家提出更好的建议。
    从进入这个行业的第一天起,涂邦就一直在探讨研发国内第一条焊管直接内外涂全自动生产线的可行性。因为经营者操心成本的降低与推广,工程师们关心提高附着力成了他们主要的工作。所以我们的研发成果就是要同时解决降低成本和提高附着力两个难题。对于同一种粉末涂料,在镀锌管和焊管涂装附着力的对比分析,从大量实验数据虽证明了具有相当的比较优势(附着力增加50%以上),但缺乏相关的粘结机理方而的理论依据,后来在得到了业内前辈提供的相关专著后,才真正从理论上确定了焊管内外涂装可行性的坚实理论依据。
    研发这条生产线,涂邦是作为一个焊管直接内外涂复合钢管产品的整体项目来调查、分析、展开工作的。从全国范围的市场与企业调查、市场需求可行性分析、技术工艺可行性分析、经济成本可行性分析、备选方案设计、评估方案、论证方案、小试、中试、施工设计、审核、制造、调试。涂邦用二年时间完成了这一系列工作。
    涂装设备与材料的研发和制造,关健是设备所做终端产品的发展前景。因此涂邦对整个项目的市场、技术、成本、营销的关心比一般的管道生产企业要更早、更深切、更全而。它既关系到整个项目的最终运行生命力,又直接关系到涂邦的投入与产出。
    因此涂邦最关心阻碍涂塑复合钢管推广的瓶颈问题,及在本生产线中如何解决这些问题。

一、基管成本高
    镀锌管与焊管差价的诱惑问题,应对策略为三步法与二步法降成本近1000元。
    所有搞营销、包装和策划的高手也不得不承认,价格因素是市场推广的杀手钢。要突出价格优势,企业必须拥有成本优势。基管、热源、粉末涂料构成涂塑复合钢管的三大直接成本。
    现有涂塑复合钢管基本上均以镀锌管为基管制成,高成本使市场扩张能力不够。其销售价构成简称三步法:第一步4000元/吨的焊管,第二步5000元/吨的镀锌管.第三步6000元/吨左右的涂塑复合钢管。
    按焊管直接涂塑的复合钢管销售价构成看,基本上可用二步法来简单表述:第一步4000元/吨的焊管,第二步5000元/吨一100元/吨的涂塑复合钢管。
    这也是焊管内外直接涂塑生产线设计时的初衷与开发宗旨,即以低制造运行成本、低原材料成本、低维护成本、低人工耗用和零排放,生产一种中高档品质的给水涂塑复合钢管或涂塑钢管。使其产品可基本上接近中档镀锌管的价位,从而确立强劲的性价比方而的竞争优势,快速渗透钢塑复合管乃至镀锌管的市场。

二、热源成本高
    柴油与电能表而帐与实际帐问题,应对策略为40k}x4.2元/k}与130度x0.75元/度的比较。
    目前生产企业大多采用柴油作为涂装的热源,按理论计算:单位价值的柴油发热量明显超过电的发热量,但由于柴油燃烧气氛对涂层的影响,必需采用热交换器的间接式加热,再加出口排热,热损耗高达45-50%;而用电不但成本稳定且无污染。目前传统内涂生产线耗柴油为40公斤/小时,按市场价4.2元/公斤计,则每小时耗费168元。
    本生产线采用电力的实际耗电为130度/小时,以每度电0.75元/度计,则每小时耗费97元。

三、粉末成本高
    常用内涂粉与双高薄涂层的成本差别问题,应对策略为中厚型普通粉末与薄型双高粉末的成本优势。
    涂层厚度应大于等于3.Omm所带来的成本问题,这主要跟粉末细度、钢管除内毛刺、除内焊筋和工艺掌握尺度有关。实验显示:厚涂层不但使附着力受到明显影响,还导致缩颈现象加剧,如果不采用动态流平工艺,还造成流挂等不利于表而平整度的现象发生,所以厚涂层不但成本高还可谓后患无穷。
    热塑性粉末涂料如聚乙烯,高熔指往往伴随着低的熔点,也就是说伴随着低的物理强度。反之亦然。而涂装工艺要求粉末涂料既要容易涂装,也就是说希望它熔指要尽量高(涂装温度就可尽量低),又要保证良好的物理强度.也就是说表而硬度和熔

四、运行成本高
    单一功能与多功能复合生产线的区别问题,应对策略为生产线涂装产品系列多功能的规模效益优势。
    对于生产线的运行成本问题,不管是大型设备专业分工很细的企业,还是中小型仅上一条线的企业,只要设备开工率不超过70以上的,都必需考虑生产线的运行成本问题。
    解决办法一是通过挖掘企业内部潜力,降低生产线的固定成本与周转材料成本;二是增加生产线的复合功能,生产各种类型的钢管涂装产品,通过增加开工率降低生产线的运行成本。
    所以本焊管直接涂塑生产线设计时综合了以下功能:单独外涂、单独内涂、内外同时涂装,也可涂装各类热塑性、热固性粉末涂料,可涂圆管和方管,实现了15-200管径的大跨度涂装。

五、附着力问题
    各类金属涂装表而的粘结属性归纳分析问题,应对策略为焊管金属而代替镀锌管金属而的附着力增强。
    镀锌管与粉末涂层的附着力问题是我们这个行业技术上的难题。一方而是附着力指标不易达到要求,另一方而是不稳定。对此我们认为是对粉末涂料粘结的机理和整个工艺过程研究与把握的问题。
    经过我们的对比实验分析数据,造成附着力指标不易达到和不稳定的原因主要有:
    1.金属表而本身被粘结的不同属性问题。有的金属表而本身属性易被粘结,有的则不易(见下表)。

属二类范畴,上表也证明了前处理的至关重要性,因为氧化的金属表而属于三类滞性表而,不能粘接。所以,对于镀锌表而用于涂装,是花钱买麻烦。正是出于这种理论的指导,涂邦公司开发了用焊管直接进行涂塑的生产线。
    2.金属表而比表而积偏小
    我们把理想状态下绝对光滑的表而积称为绝对表而,每平米金属而的绝对表而积为1MZ,外形每1MZ的金属表而由于表而不同的粗糙程度其真实展开而积都会大于1M2,我们把这个真实展开而积叫做比表而积,比表而积越大,说明表而越粗糙,一般1 MZ金属表而的比表而积都大于3MZ甚至更大。
    涂装粘结所有假设理论的结合力,不管它以何种理论或何种结合力为主导,也就是说不管是以机械结合力、吸附力、渗透粘接力、静电作用力、化学键作用力等等为主导,其作用都是发生在粘接界而,由此完全可以得出粘接力与粘接表而的而积的高度相关关系的结论。从这个角度分析,比表而积越大,也就是说表而越粗糙,粘结力就越大。这也是我们前处理为什么要强调喷砂加深锚纹的原因。
    由于镀锌层的金属锌表而强度低,也就是说它属于软质金属,再加上其涂装工艺过程中一般采用外抹内吹工艺,导致其表而光洁度高,比表而积低,所以涂装粘结的附着力就小。
    当然,并不是说焊管的比表而积天生就大,它同样也需要前处理,而且非常重要。如果把涂装比做一幢建筑的话,前处理就是基础,实际上涂装所花费的人工中,大部份都是花在前处理上的。
    还有,需要注意的是,理论上比表而积越大越好,实际并不是,因为我们实际使用的粉末细度均目都在70目左右,匹配不了。如果比表而积大而粉末细度不能相应提高,我们在放大镜下观察涂层切而,发现涂层出现空鼓,这对涂装是相当不利的。
    3.粉末的细度达不到要求
    在国产粉末没有普及之前,不少企业均曾采用日本进口的粉末涂料,其细度明显超过目前的均目70目,附着力也明显超过30N/lOMM,实验室用120目PE粉末涂料进行涂装实验,在涂层超厚的实验条件下,(薄形涂层检测时全部拉断)测出其附着力为47N/lOMM,这充分证明在一定比表而积条件下,增加粉末细度明显有利于附着力的改善。
    上述实验结论也是涂邦公司研发超音速粒子加速器低温细微粉碎机组的理由,该粉碎机组在4℃冷却水的冷却下,将热塑性粉末涂料的粉碎细度从原有的50-60目提高到150目。
    4.粉末涂料级配不良
    粉末涂料的级配就是单位重量中不同档粒径的配比。在同一批粉末涂料中,并不是只有细度这一指标,而要求各档料径或细度达到一个最佳的配合比。这个配合比往往不呈数量级数,而是呈几何级数。实验数据表明,在相同的工艺条件下、相同涂装而积、同重量的粉末涂料:
    (1)细度为70目的(单一目数)其涂装厚度为513微米。
    (2)细度为50目(占60% ),细度为70目(占30%),细度为100目(占10%),其涂装厚度为490微米。
    (l)号级配与(2)级配相比,1号级配的均目为70目,2号级配的均目为61目,说明2号级配比1号级配粗12.8%,但实验结果表明其涂层厚度反而减少了4.5 %。说明涂层的致密度有所提高,致密度提高,与金属表而的空鼓现象和涂层的气泡减少。与金属表而的接触而积相应增加,附着力随之提高。实验充分说明了级配对涂层致密度的相关关系。
    5.反应挤出机混炼不均匀
    目前用于熔融挤出接枝反应的挤出机,一般以单螺杆挤出机为主,螺杆长度一般在3米以内,事实上就是双螺杆挤出机,其微米级熔融挤出料的接触概率也在16%以下,要达到充分的混炼,必需经过分散—混合—再分散—再混合的多次循环,才能达到引发剂、复合单体、阻聚剂等接枝助剂的充分混合。

六、缩颈与起壳
    涂装冷却过程的临界收缩点与后期缩颈问题,应对策略为高压施加预应力与急冷定型对抗收缩与蠕变。
    由于钢管与PE的线膨胀系数的差异,涂装后环境温度变化引起涂层与钢管膨胀率或收缩率的差异,当这种膨胀或收缩的应力大于涂层和管壁的附着力时,就产生缩颈与起壳现象。缩颈现象主要出现在内涂层,外涂层由于PE的包裹效应,缩颈现象基本不会出现。
    我们把缩颈现象分为轴向缩颈(沿钢管长度方向)和径向缩颈(沿钢管半径方向),起壳或称脱壳现象既是涂层空鼓现象的连续化,也有的可能是径向缩颈与轴向缩颈的局部混合。
    对于内涂层的径向缩颈,实验分析它与钢管特定的圆形形状有关(外涂层的径向收缩对涂层并无坏处)。我们通过钢管内高压空气施加预应力,使其充分膨胀,同时外壁钢管用急冷水冷却,克服特定的圆形形状的应力差异,实践证明效果是明显的。
    对于内涂层的轴向缩颈,我们在同样的条件下,用附着力较差的PE粉末涂料,做了这样的四组对比实验:
    1、厚壁钢管一厚涂层;
    2、厚壁钢管一薄涂层;
    3、薄壁钢管一厚涂层;
    4、薄壁钢管一薄涂层。
    实验证明2号实验最优,1号和4号实验无明显变化,3号实验最差:发生了1.4mm缩颈现象。(总长2米)
    实验五:用喷砂后的钢管重做3号实验未发生缩颈现象。
    本实验充分表明,由于钢管的线膨胀系数小于PE的线膨胀系数,所以要用厚壁的钢管(线膨胀量大)和薄涂层PE(线膨胀量小)与之匹配,使二者趋于统一。再加上喷砂后比表而积的增大,配以上篇增加附着力的措施,缩颈和起壳现象是完全可以避免的。此实验也同时证明了薄涂层优异的延展性对缩颈与起壳现象抑制作用。

七、表而物理强度匹配问题
    高低熔指粉末涂料的性能矛盾问题,应对策略为高熔指高熔点的粉末涂料优势及工况匹配。
    一旦把给水涂塑复合钢管拓展定位于钢管的涂装,其应用领域就大为扩展。不同应用环境的涂塑钢管,对表而涂层的物理性能也提出了不同的要求,需要我们在配制PE粉末涂料时,严格按照它的应用要求配制。关于不同应用环境与PE涂层物理性能要求匹配,主要输送载体或应用环境见下表。
    配制和涂装PE粉末涂料时,往往会遇到这样的矛盾,即既要求涂层良好的物理性能,表现为抗冲击性能好、抗弯曲性能好、硬度高、耐磨性好等。又要求涂装温度低,容易流平、涂层光洁度好。这对矛盾仅按照国内目前的技术水平、材料的选用是很难彻底解决的。就好像我们一种材料既要


硬度高、又要柔软一样(抗折强度高),是很难做到的,因为对同一种材料来说,硬度高往往伴随着脆性。
    这就是说,市场应用和涂装工艺要求我们能配制出这样的一种粉末涂料,它的熔点是高的(相关的物理性能指标就会较高),但它的熔指又是较高的(容易涂装)。因为熔指往往代表涂装工艺的难易程度。这就是我们研发双高型聚乙烯接技熔融挤出粉末涂料的原因。
    涂邦通过深入的研发工作,通过选择专用于聚乙烯内涂的树脂品种,利用自行开发的微米级高效能密炼高压反应挤出机组,大大提高接技率,控制接技反应的交联副反应,同时从粉末的细度等全方位入手,使粉末涂料的性能向兼顾型转化,向市场推出高熔指、高熔点的D-PE-2型粉末涂料,以解决应用环境要求与涂装要求的矛盾。
八、经营资源分配劣势
    主产品带次产品的经营策略分析问题,应对策略为完整独立的系列化产品经营策略。
    根据我们的调查,不少企业均实行的是主产品带次产品的经营策略,他们把钢塑复合管在本企业的产品结构中放置于一个附属品的地位。在经营资源的分配上,处于劣势,这里提的经营资源包括资金、人员配备、市场网络、信息的传播与收集整理。
    按照焊管内外涂生产线所生产的产品归类,我们按照PE的涂层厚度、熔指、环氧类粉末涂料、环氧一聚醋复合粉末涂料、纯聚醋粉末涂料等要素来进行内外涂层组合.组合成96种不同的产品组
合,对应于不同的市场应用领域,涂塑钢管已全然不是原来的内涂PE、外涂纯聚醋的单一品种,以形成一个完整的产品系列,完全应该用独立的、事业部式的经营模式分配公司的经营资源。

九、共挤市场独木桥市场应用而的挖掘与分析问题.应对策略为市场细分、不同产品的个性化来满足需求

十、给水管市场的经营难度
    行业应用决定产品要求问题,应对策略为放开给水管局限,全而进入钢管涂装市场。
    第九、第十两点存在着较高的相关关系,故并列探讨。
    由于涂塑钢管以形成一个完整的产品系列,并对应于不同的市场应用领域,在经营上,应该放开原来的涂塑管的市场局限,而把它定位于钢管的涂装、防腐、装饰、卫生等全方位的复合钢管市场。根据细分市场不同领域的涂装要求,以不同的内外涂层与之匹配,并积极寻找相对的空白市场,如高速公路护拦杆市场、农用大棚市场,还有前期我们所了解到的船用涂塑管市场等,在积极细分、寻找市场的过程中拓展内外涂塑钢管的应用而。
    我们相信,在我们行业每一员的联手攻关和共同努力下,挟内外涂塑钢管的性价比优势,涂塑钢管一定会在整个管业市场中占有重要的份额。