試析鋼塑復合管的性能與制備工藝

趙志強

（華創天元實業發展有限責任公司，河北廊坊065001）

1 引言

化工行業、石油行業生產，均需要用到管道輸送，管道腐蝕問題是影響管道應用的主要問題。管道腐蝕不僅會影響管道輸送功能，同時還會增加管道維修成本，影響相關企業的發展。化工生產過程中，會產生各種液體與化工流氣，對于液體與流氣的輸送均需要通過管道。不同的液體與流氣具有不同的性能，酸性與堿性流氣、液體對管道的傷害極大，普通的金屬管道無法滿足特殊氣體、液體的輸送要求。鋼塑復合管道的強度極高，能夠滿足特殊液體的輸送要求。因此，鋼塑復合管的應用比較廣泛，并且具有良好的市場發展前景。

2 鋼塑復合管的基礎性能分析

2.1 優秀的機械性能、電性能、熱性能

鋼塑復合管具有良好的機械性能與電性能。鋼塑復合管的機械性能，主要體現在抗沖擊能力強、材料強度高、可塑性強等。鋼塑復合管的蠕變能夠較強，質量較輕，方便運輸安裝。鋼塑復合管具有較強的防靜電能力，而中間部位的鋼管導電性能良好，能夠作為接地導體進行使用。其具有良好的電磁屏蔽性能，能夠滿足易燃易爆氣體的運輸需求，提高了危險氣體運輸的安全性[1]。鋼塑復合管的熱性能，主要體現在復合管的保溫性能，通過各類管道的熱性能比較，可以體現出鋼塑復合管的優勢。各類管道導熱系數表，如下表1所示。

表1 各類管道導熱系數表

2.2 優秀的輸送性能與耐候、耐溫性能

鋼塑復合管具有良好的輸送性能，具體體現為以下幾方面：①鋼塑復合管的材質平面較為光滑，制成的管道內部平整光滑，液體在輸送過程中，不會殘留在內壁上，有效的避免了污垢的形成。鋼塑復合管的內壁摩擦系數較低，根據試驗測得摩擦系數僅為0.009，僅占其他管道摩擦系數的30%。②鋼塑復合管具有良好的彈性，液體在輸送過程中不會發生水錘現象，降低了液體給管道的壓力沖擊，提高了鋼塑復合管的使用耐久性。

鋼塑復合管具有優異的耐溫、耐候性，例如，高密度聚乙烯復合管的耐溫范圍是-40℃～65℃，交聯高密度聚乙烯復合管的耐溫范圍是-40℃～90℃。鋼塑復合管具有較強的抗老化能力，能夠預防紫外線的侵蝕，材質的高強度，提高了鋼塑復合管的抗腐蝕性[2]。鋼塑復合管的使用壽命相對于其他類型管道較長，一般情況下，使用壽命能夠超過50年。鋼塑復合管優異的性能，使其可以在諸多領域進行應用，并且應用效果良好，未來具有較大的市場發展空間。

3 鋼塑復合管的制備工藝分析

3.1 鋼塑復合管的工藝流程

鋼塑復合管的制作過程，需要在管道中間層布設一層鋼管。通常情況下鋼管布設施工，具有包括高硬度實體鋼板、鋼絲網編制鋼板、鋼板網。選擇施工工藝不同，會使得骨架生產制造質量不同，為了節省成本諸多廠家會采用一步到位法進行鋼板批量生產，從而降低生產成本，提高生成效率。鋼塑復合管的制作工藝流程，具體包括以下幾方面：①鋼管的生產。將聚乙烯材料放置到自動上料機入口，自動上料機會將原材料送入擠出機[3]。此時，向擠出機中添加熱熔膠，并且利用鋼帶將幾臺擠出機進行連接。正常啟動擠出機，擠出機會自動進行生產。②鋼管生產完成之后，需要進行焊接復合成型，通過專用的模具將鋼管材料擠出機進行對接。③通過復合處理的材料，受到機械的作用會進行膨脹，從而實現吹脹處理過程。焊接過程能夠使得鋼管的內壁與塑料粘結，利用一套完整的模具，即可以完成生產。

3.2 鋼塑復合管的成型模具

鋼塑復合管的制作過程，成型模具十分重要，成型模具主要包括機頭、內層、外層等。在制作過程中，機頭主要是由四臺設備共同協作擠出。操作過程中需要注意確保在同一水平面，并且同時完成熱熔膠的輸送，從而確保熱熔膠在內外層的合理分配。內層屬于鋼管形成模具的第二道工序，工作原理主要是吹脹法。在機頭的作用下，熱熔膠與聚乙烯形成鋼塑復合管的管坯，通過內層壓縮空氣處理，將管坯吹附到鋼管內壁上[4]。外層主要是利用共擠模具，將形成的管坯結合到鋼管內層，并對表面覆蓋物進行處理。此過程需要注意，通過機頭輸送的外層聚乙烯與熱熔膠，需要利用成型工具進行處理，從而確保鋼塑復合管的制作質量。

3.3 鋼塑復合管的核心設備

鋼塑復合管的核心設備，主要包括內層制造系統與鋼管焊機成型系統。內層制造系統主要負責鋼塑復合管的內層制造，系統內的內管擠出機與熱熔膠擠出機，會通過有關技術進行連接，從而形成一套進行整體生產的復合設備。通過吹脹處理內管會穩固的吸附在內壁上，為了提高施工質量，工作人員需要及時將已經粘貼完成的鋼管，快速放入到水槽中，對鋼管進行冷卻處理，從而提高鋼管的性能，有助于鋼管的定型。鋼塑復合管的內管生成完成之后，工作人員需要對內管質量進行檢驗。具體的流程是，工會人員通過尺寸測控信號系統，對生產過程中出現的誤差進行檢測，系統能夠進行自動操控，工作人員進行觀察即可。尺寸測控信號系統屬于新型的質量檢測技術，能夠降低工作難度，提高工作效率。

鋼管焊機成型系統，主要是由電動伺服控制系統、張力側屈調節系統等構成，主要是利用直緣成型工藝對鋼管進行處理。鋼管焊機成型系統能夠科學的通過調節張力去控制自動系統的速度，從而確保成型機穩定勻速的進行材料輸送，能夠有效地防止鋼帶振動導致的運輸顛簸。鋼管焊機成型系統能夠實現機模與鋼管的有效鏈接，能夠降低焊接過程的誤差，提升焊接的精度，從而確保電弧的穩定性，提升管道去氧化膜的性能。鋼塑復合管在城市地下管道工程中的應用比較普遍，采用鋼塑復合管能夠提高地下管道的抗腐蝕能力，內管內壁的光滑性，能夠防止管道內部垃圾的形成，從而提高地下管道的使用壽命。

4 結論

綜上所述，本文對鋼塑復合管的性能與制備工藝進行深入研究，研究結果表明，鋼塑復合管的性能，主要包括優秀的機械性能、電性能、熱性能，以及優秀的輸送性能與耐候、耐溫性能。鋼塑復合管道的強度極高，能夠滿足特殊液體的輸送要求，在各行各業的應用范圍較廣，并且應用效果良好。文章從鋼塑復合管的工藝流程、鋼塑復合管的成型模具、鋼塑復合管的核心設備三方面，論述了鋼塑復合管的制備工藝分析，為我國鋼塑復合管的研發奠定基礎。隨著科學技術的發展，鋼塑復合管技術會不斷進行更新，擴寬鋼塑復合管的發展領域，使其具有更大的發展空間。