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  • 3PE防腐鋼管,聚氨酯保溫鋼管,涂塑鋼管_滄州恒泰鋼管制造有限公司
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    3PE防腐鋼管端頭翹邊缺陷原因分析

  • 發布者:恒泰管道

    發布日期:2018-06-21
  • 1、3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊缺陷形成原因分析

    主要表現在以下幾個方面:

    1.1 整體層3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。環氧粉末層、膠粘劑層與聚乙烯層粘結完整,但環氧粉末與鋼管表面分離,形成3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。

    1.2 膠粘劑層與環氧粉末層分離,形成3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。

    1.3 聚乙烯層與膠粘劑層分離,形成3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。

    1.4 聚乙烯層與聚乙烯層之間的分層,形成3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。

    1.5 膠粘劑層或環氧粉末層缺失造成層間粘結缺陷形成3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。

    1.6 堆放環境引起的層3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊。

    2、缺陷產生原因分析

    3層PE層管端3PE鋼管端頭3PE鋼管端頭翹邊缺陷實際上是層端部變形,即各層應力作用引起的變形,而這與3層PE成型的設備、材料、成型工藝、外界環境等各個方面的因素密切相關。下面我們從這幾個方面加以分析。

    2.1 鋼管表面預處理不當引起3PE鋼管端頭翹邊

    鋼管表面污物(未處理的鐵銹、雜物或二次污染),在鋼管表面與環氧粉末間形成隔層,導致環氧粉末與鋼管表面未形成粘接,容易形成整體層3PE鋼管端頭翹邊。

    2.2 溫度條件偏差造成3PE鋼管端頭翹邊

    生產過程中,鋼管溫度低于環氧粉末熔融所要求的溫度條件,導致附著于鋼管表面的部分或全部環氧粉末未熔融,致使環氧粉末與鋼管表面粘接不牢固。此外,在噴粉過厚、粉末顆粒度不均或過大時,即使鋼管加熱溫度達到要求,但因成型到冷卻時間間隔設置較短,傳導熱來不及使粉末   熔融,也會導致此類缺陷形成。產生原因如下:

    2.2.1 中頻設備操作問題,未考慮鋼管的傳動速度、鋼管的壁厚,無法鋼管加熱效率。

    2.2.2 溫度測量偏差,在3層PE生產過程中,溫度測量多采用紅外線測溫槍測量鋼管溫度,由于紅外線易受漫反射、測量距離等影響,所測溫度與實際溫度存在偏差。

    2.2.3 管接頭設計缺陷,見圖2,管接頭了鋼管的連續穩定傳動,但接頭使得鋼管壁厚增加,中頻感應加熱部分被接頭吸收,導致鋼管管端溫度低于鋼管管中溫度。

    2.2.4 冷卻水倒灌。3層PE成型采用水冷卻進行定型,在鋼管傳輸過程中,鋼管與鋼管之間接頭部分高低差使冷卻水流向較低一側鋼管,并在管接頭處積聚,造成管端溫度急劇下降,導致粉末未膠化   。尤其在冬季溫度較低時施工,該缺陷表現   為突出。

    2.2.5 環境溫度較低,保溫措施不當,引起鋼管溫度下降較快,同樣造成粉末未膠化缺陷。

    加熱條件引起的3PE鋼管端頭翹邊,可通過粉末及端頭粉末涂層的熱特性試驗進行驗證。我們取環氧粉末原料和3PE鋼管端頭翹邊管端頭粉末涂層做DSC試驗,見粉末的熱特性曲線圖3和粉末涂層的熱特性曲線圖4。

    a為以20℃/min的速率對粉末從30℃加熱到285℃所得曲線,從圖得出玻璃化轉化溫度:Tg1=52.8℃,反應熱△H1=48.9J/g。

    b為以20℃/min的速率對同一粉末從30℃加熱到150℃所得曲線,從圖得出:Tg2=99.6℃。

    為以20℃/min的速率對粉末涂層從30℃加熱到285℃所得曲線,從圖得出玻璃化轉化溫度:Tg3=100.5℃,反應熱△H2=1.7J/g。

    為以20℃/min的速率對同一粉末涂層從30℃加熱到150℃所得曲線,從圖得出:Tg4=92.4℃。

    粉末及粉末涂層熱特性檢測參數見表1:

    根據上述檢測結果可計算粉末固化百分率C=(△H1-△H2) /△H1×100%=(48.9-1.7) /48.9×100%=96.5%,符合標準要求,但△Tg=Tg4-Tg3=︳92.4-100.5—=8.1≥5不符合標準要求,說明環氧粉末涂層加熱到150℃,仍然發生吸熱反應,說明粉末涂層反應不   。

    2.3 工藝過程不合理造成3PE鋼管端頭翹邊

    2.3.1 管端纏紙不規范造成3PE鋼管端頭翹邊。為方便生產過程中鋼管接頭處的分離,在鋼管接頭處采用纏紙的方式使環氧粉末層與鋼管之間形成隔離層,若隔離紙超過設計寬度或角度產生偏差,就會形成隔離3PE鋼管端頭翹邊。

    2.3.2 鋼管傳送速度不能粉末膠化時間。3層PE成型對傳動速度要求非常嚴格,   在粉末膠化過程中完成中間膠粘劑層的纏繞或包覆,鋼管的傳動速度   與粉末膠化時間匹配,由于粉末膠化的時間比較短,鋼管傳輸速度過慢,則可能出現粉末固化后中間粘結劑層才涂覆,過快則粉末未膠化中間粘結劑層就已經涂覆,這些都會造成中間粘結劑與粉末層不能熔合成整體,產生3PE鋼管端頭翹邊。

    2.3.3 粉末固化引起3PE鋼管端頭翹邊。鋼管表面溫度過高,中間粘結劑包覆前環氧粉末已經固化,導致粉末與膠粘劑粘接不牢固,造成層3PE鋼管端頭翹邊。

    2.3.4 欠粉造成3PE鋼管端頭翹邊,見圖6。噴槍堵塞、粉箱缺粉、空壓機偷停、噴槍距離鋼管表面太遠等,造成靜電粉末噴槍停噴,則引起欠粉現象出現,只涂覆了中間粘結劑層和聚乙烯層,形成3PE鋼管端頭翹邊缺陷。

    2.4 露天堆放形成3PE鋼管端頭翹邊缺陷

    還有一類層端頭3PE鋼管端頭翹邊現象并不發生在成型過程中,而是在產品成型后,長期露天存放過程中發生的,見圖7。由于環境條件的作用,當成品管長時間露天堆放時,管表面存留的雨水會沿層邊緣滲透擴散,導致界面間粘接強度降低。因為3層PE層在露天堆放時隨溫度的變化而產生熱脹冷縮,3層PE層和鋼管的膨脹系數不同,導致3層PE層和鋼管的變形程度不同,產生3PE鋼管端頭翹邊,而且3層PE層坡口較薄,反復脹縮使3層PE層產生疲勞從而在坡口處形成3PE鋼管端頭翹邊。另外,鋼管端頭裸露部分,受到潮濕氣體的浸蝕,發生腐蝕,產生腐蝕氧化產物,并且通過水分滲透,氧化物向端頭層擴展,從而引起層下腐蝕,造成層與鋼管表面分離,引起3PE鋼管端頭翹邊。

    結語

    鋼質管道3層層間粘結狀態決定了層質量,需要從整個生產線的   初設計入手,選購合格的材料,嚴格的生產工藝,及的成品防護,才能地控制端頭3PE鋼管端頭翹邊缺陷的發生。


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