钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法与流程

本发明涉及防腐结构技术领域，具体涉及一种钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法。

背景技术：

传统的3pe管道防腐主要有包覆式和缠绕式两大类，连续性生产受限于工艺、原料和设备等因素，只能用于直管的生产。而对于管道连接所需要的钢制弯头、钢制三通、钢制大小头等异形管件，现有的3pe工艺无法满足其生产需要。目前异形管件的防腐主要采用环氧层加冷缠带方式、环氧层加热缠带方式或其它防腐方法，在转折或回旋区域，缠带存在包覆不均或难以完全覆盖等问题，导致其防腐性能远低于其他同类型3pe结构，进而影响管道使用寿命。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法，以提高异形管件的防腐能力，延长使用寿命。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种钢制异形管件表面防腐结构，其关键在于：包括从内到外依次包覆于异形管件表面的环氧层和pe层，其中pe层通过胶黏剂层与环氧层结合。

采用以上结构，通过在钢制异形管件的表面成型3pe防腐结构，从而提高异形管件的防腐能力，延长其使用寿命。

作为优选：所述环氧层的厚度大于等于150μm，胶黏剂层的厚度为20μm-50μm，pe层的厚度大于等于1.8mm。采用以上尺寸组合的防腐结构，有利于提高异形管件在弯折位置或管径突变等位置的防腐能力，且不会过度增加管件凸出厚度。

一种钢制异形管件表面防腐结构构建方法，其关键在于，按如下步骤进行：

s1：将待处理异形管件进行预热；

s2：将预热后的异形管件浸入环氧粉末中，使异形管件外表面形成环氧层；

s3：将具有环氧层的异形管件浸入胶黏剂粉末中，使环氧层的外表面形成胶黏剂层；

s4：将具有胶黏剂层的异形管件浸入聚乙烯粉末中，使异形管件的表面形成pe层。

采用以上方案，通过浸涂的方式对异形管件进行处理，以确保各层粉末与管件均匀接触，实现完全覆盖，特别适用于弯曲角度较大区域，有效防止出现防腐层缺失，保证各部位各层完整且厚度均匀，均满足3pe防腐要求。

作为优选：步骤s1中，预热前对待处理异形管件进行表面除锈处理。采用以上方案，可避免管件表面锈迹、焊渣或毛刺对环氧层的完整性造成破坏，即环氧层不能与管件紧密贴合，达到完全防腐效果。

作为优选：步骤s2中所述环氧粉末的胶化和固化温度为240℃-270℃，步骤s1中预热温度为265℃-275℃。因为是对异异形管件进行处理，不能实现连续性生产操作，其各步之间的间隔时间相对较长，即各步之间温度下降梯度较大，故优选高温型环氧粉末，确保即使下降梯度较大，在后续第三步和第四步中还能保持较高的温度，满足胶黏剂层浸涂和pe层浸涂温度需求。

作为优选：步骤s4中所述聚乙烯粉末的熔融温度为150℃-170℃。采用低温熔融型的聚乙烯可与高温型环氧粉末配合，使二者之间具有更大的温度区间，以满足异形管件各处理步骤之间的时间间隔，确保各层浸涂质量良好。

作为优选：步骤s2中异形管件浸入环氧粉末时间为1s-3s，步骤s3中异形管件浸入胶黏剂时间大于等于1s，步骤s4中，异形管件浸入聚乙烯粉末时间为3-30s。采用以上浸涂参数，可以更好的控制各层厚度，确保各层厚度及质量满足防腐要求。

作为优选：步骤s2中，将异形管件浸入环氧粉末之前，采用隔离纸对异形管件的连接端部进行包覆，步骤s4结束之后，将所述隔离纸剥离。采用以上方案，防止环氧粉末、胶黏剂或聚乙烯对连接螺纹或插口等部位造成堵塞破坏，增加后期处理时间和劳动强度，有利于提高防腐异形管件成品生产效率。

作为优选：步骤s2中所述环氧粉末的胶化和固化温度为200℃-210℃，步骤s1中预热温度为195℃-210℃；

步骤s4中所述聚乙烯粉末的熔融温度为170℃-230℃，并在pe层形成之后对异形管件进行二次加热，所述二次加热的加热温度为195℃-205℃。

采用以上方案，在加工条件受限的情况下，第二步中采用了常规的环氧粉末，第四步中采用常规的聚乙烯粉末，因为异形件浸涂过程中各步时间差较大的原因，直接导致pe层流平度欠佳，同时胶黏剂与环氧层和pe层的接枝反应也不完全，导致其实际形成的防腐结构不符合3pe防腐要求，而在本方案中则采取二次加热的方式，以提高外部聚乙烯层的表面流平性，同时使胶黏剂层与环氧层和聚乙烯层接枝反应更彻底，从而大大提高其剥离强度，使之满足防腐要求。

作为优选：所述步骤s4完成之后，通过喷淋方式对异形管件进行冷却降温。采用喷淋方式有利于确保管件各部分冷却降温的均匀度，避免局部降温过快，使得温度不均匀，对防腐层结构产生影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的钢制异形管件表面防腐结构及其构建方法，可以实现钢制异形管件表面3pe防腐结构的构建，提高异形管件的防腐能力，延长使用寿命，且防腐层状结构构建方法满足异形管件非连续性生产的加工需求，确保成型结构满足要求。

附图说明

图1为异形管件防腐结构示意图；

图2为防腐结构构建方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

参考图1所示的钢制异形管件表面防腐结构，与传统钢制异形管件的两层结构(即环氧层加冷缠带或环氧层加热缠带的双层结构)相比，本发明的钢制异形管件的防腐结构具有三层结构，即从内到外依次设置的环氧层1和pe层2(又称聚乙烯层)，pe层2通过胶黏剂与环氧层1相连，即是在环氧层1和pe层2之间具有胶黏剂层3，三层结构紧密结合，形成异形管件的防腐结构，其防腐能力与直管的3pe防腐结构的防腐能力相当，即满足3pe防腐要求。

本申请中优选环氧层1厚度大于等于150μm，胶黏剂层3的厚度为20μm-50μm，pe层2的厚度大于等于1.8mm，通过合适的厚度比例，以提高其组合结构的防腐能力，申请人中对具有本实施例防腐结构的防腐弯头a产品进行抽检，抽检弯头a的外径为168.3mm，其弯角为180°，抽检报告如表一所示：

表一

由表一所示的检测结果可知，其防腐能力满足3pe防腐要求，同时其防腐能力大大强于传统双层的异形管件防腐结构。

参考图1和图2，本申请中提出了一种钢制异形管件表面3pe防腐结构的构建方法，其主要用于在异形管件的表面加工满足3pe防腐要求的防腐结构，因为异形管件通常存在较大较多的死角区域，故本申请中主要采用浸涂的方式对其进行处理，工艺主要包括如下步骤：

第一步，将待处理的异形管件预热；

第二步，将预热后的异形管件浸入环氧粉末中，使异形管件外表面形成环氧层1；

第三步，将具有环氧层1的异形管件浸入胶黏剂粉末中，使环氧层1的外表面形成胶黏剂层3；

第四步，将具有胶黏剂层3的异形管件浸入聚乙烯粉末中，使之形成pe层2。

本实施例中为提高其防腐结构与异形管件表面的贴合能力，提高其防腐效果，故在第一步中，首先对待处理的异形管件进行除锈抛丸处理，然后再对其进行预热。

因为异形管件的处理很难沿用现有的连续加工生产线，使得各步之间的间隔时间较长，降温梯度较大，故本实施例中采用高温型环氧粉末和低温熔融型聚乙烯，以防止温度下降过多之后，导致聚乙烯与环氧粉末之间反应不完全的情况发生，其中高温型环氧粉末的胶化和固化温度为240℃-270℃，其牌号为epx-401，相应的第一步中预热的温度为265℃-275℃，低温熔融型聚乙烯粉末的熔融温度为150℃-170℃,其粒径为16目通过率大于等于80％，与此同时，胶黏剂的牌号为l-5rf,其粒径为80目通过率大于60％，从而使得环氧粉末与聚乙烯之间具有较大的温度差，以解决各步之间操作具有较大时间间隔的问题。

在上述基础之上，对待处理异形管件除锈处理之后，采用燃气加热炉对其进行预热至270℃左右，然后利用隔离纸，如牛皮纸等对管件的连接端进行包覆，接着在室温下，将管件浸入环氧粉末中，并停留1-3秒，管件全部没入环氧粉末即可，从而获得环氧层1，然后将带有环氧层1的异形管件完全浸入胶黏剂中，其停留时间大于等于1秒，从而获得胶黏剂层3，紧接着将具有胶黏剂层3的异形管件完全浸入聚乙烯粉末或颗粒中，并停留3-30秒，从而获得pe层2，按照上述的浸涂参数，可以获得较佳的层厚比例，以提高其整体防腐能力。

此外，可能存在生产条件受限，不能获得高温型环氧粉末和低温熔融型聚乙烯，或成本、设备等外在因素，使得只能采用常规环氧粉末和聚乙烯进行生产的情况，考虑到此种情况，本申请中提出了种二次加热的方式，以完善管件防腐结构的反应连接，即环氧粉末的胶化和固化温度为200℃-210℃，相应的第一步中预热温度为195℃-210℃，聚乙烯粉末的熔融温度为170℃-230℃，，因为操作时间间隔较长的影响，直接导致pe层2的流平度较差，同时胶黏剂层3与环氧层1和pe层2的接枝反应不完全，故本实施例中第四步结束之后，通过二次加热的方式对其进行弥补，二次加热的温度为195℃-205℃，即其温度接近环氧粉末的胶化和固化温度即可，从而保证pe层2具有良好的表面流平性，同时使得胶黏剂层3与环氧层1和pe层2之间的接枝反应更彻底，大大提高其剥离强度，满足3pe防腐规定(gb/t23257-2017)需求。

上述两种实施例中，第四步完成之后或在二次加热结束之后，都进入冷却降温的步骤，本申请中采用喷淋的方式对管件进行降温，确保各部分降温均匀，降温结束之后，再将包覆的牛皮纸剥离即可。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。