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大口径预制直埋保温管属于地下工程, 一旦投入运行, 管道的检测维修都很困难而且成本较高,保温管的质量是影响整个工程质量的关键因素之一。
保温管生产工艺分为“一次成型”工艺和“管中管”成型工艺。
“一次成型”工艺主要应用于DN 400 以下管道。随着管径的增大,受钢管自重影响,“一次成型”工艺不能很好地解决保温层成型及偏心问题,为保证质量,需采用“管中管”成型工艺进行生产。
大口径保温管“管中管”成型工艺与小口径保温管“一次成型”工艺相比,生产效率较低,工艺相对复杂。实际生产中,钢管除锈之后会根据设计的不同而生产过程不*相同,有时钢管进行防腐处理,有时直接进入发泡工序。以油气运输用管道三层PE 防腐处理为例,“管中管”工艺生产保温管的过程可分为以下主要环节:三层PE 防腐层的涂敷、高密度聚乙烯外护管的生产、聚氨酯泡沫塑料保温层的生产、防水帽的安装和成品管出厂检验。
保温层的生产
进管
防腐管、外护管转运到保温生产线时,要对其进行外观检查,确保都是合格产品。防腐层要确保其完整性, 在修补范围内的划伤要依据标准进行修复,清除其表面的油脂、灰尘、水分或其它污染物。外护管表面要光滑平整、无暗泡、麻点、裂口等缺陷,内外表面要无灰尘、泥土、聚乙烯碎屑等杂物。
穿管
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在防腐管表面固定好支架。常用的支架材质有木质和聚乙烯塑料两种。选择支架时,要考虑支架的强度和能承受的温度。直管通过穿管平台将其穿到外护管中;弯管的外护管先经焊接形成两段,采用从两端套入后中间手工焊接的方式完成穿管。
穿管过程*主要的作用是避免保温管出现偏心。支架要均匀分布在防腐管与外护管组成的环形空间内,支架要有足够的强度和数量。弯管易在弯曲部位产生偏心现象,下料时要在外护管表面和防腐管表面进行定位标识, 穿管时严格按照已有的标识进行定位,可有效减少偏心量。
发泡
将穿好支架的套管吊装到发泡平台上,调整端头密封法兰,按照设计要求控制留头长度。设定高压发泡机的各项参数:保温管的投料量,组合聚醚和异氰酸酯的比例,调整料罐的空气压力。启动校准系统进行校正,正常后开始注射。保温层的性能要满足CJ/T114至2000《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》中4.3.1 关于泡沫结构、泡沫密度、压缩强度、吸水率、导热系数的规定。
发泡料温控制
发泡成型过程中,原料温度与环境温度的高低及恒定与否直接影响泡沫的质量,温度较低时应适当加大投料量,温度较高时则应适当降低投料量。环境温度以20~30 ℃为宜, 原料温度可控制在20~30 ℃范围或稍高一些。温度较低时,反应进行缓慢,泡沫固化时间长;温度高时,反应进行得快,泡沫固化时间短,过慢和过快都易产生空洞和塌泡等缺陷。
当发泡机自身的温控系统或简单的温控措施不能保证料温时,需要采用空调系统对原料进行温度调节。
发泡黑白料的比例
黑白料的配比会影响到泡沫层的性能。在黑白料的配比中,白料偏多,所得泡沫塑料制品较软,高温下尺寸稳定性差;黑料偏多,泡沫硬而脆。在环境温度较低, 仅通过调节料温不能很好地保证发泡效果时,反应不够*,导致个别地方出现“死泡”。为保证泡沫层的抗压强度,需要适当提高黑料的比例。
在保证原材料质量的基础上, 根据工程技术规格书的要求和实际生产需要,针对质量控制要点,制定详细的操作规程,对保证保温管的质量具有重要作用。在生产过程中,要严格执行操作规程。当原材料和生产工艺发生变化时,首先要进行适用性试验,满足要求后再进行生产,并注意文中提到的一些细节,就可*限度地保证保温管的质量,进而保证工程质量。