试析钢塑复合管的性能与制备工艺

赵志强

（华创天元实业发展有限责任公司，河北廊坊065001）

1 引言

化工行业、石油行业生产，均需要用到管道输送，管道腐蚀问题是影响管道应用的主要问题。管道腐蚀不仅会影响管道输送功能，同时还会增加管道维修成本，影响相关企业的发展。化工生产过程中，会产生各种液体与化工流气，对于液体与流气的输送均需要通过管道。不同的液体与流气具有不同的性能，酸性与碱性流气、液体对管道的伤害极大，普通的金属管道无法满足特殊气体、液体的输送要求。钢塑复合管道的强度极高，能够满足特殊液体的输送要求。因此，钢塑复合管的应用比较广泛，并且具有良好的市场发展前景。

2 钢塑复合管的基础性能分析

2.1 优秀的机械性能、电性能、热性能

钢塑复合管具有良好的机械性能与电性能。钢塑复合管的机械性能，主要体现在抗冲击能力强、材料强度高、可塑性强等。钢塑复合管的蠕变能够较强，质量较轻，方便运输安装。钢塑复合管具有较强的防静电能力，而中间部位的钢管导电性能良好，能够作为接地导体进行使用。其具有良好的电磁屏蔽性能，能够满足易燃易爆气体的运输需求，提高了危险气体运输的安全性[1]。钢塑复合管的热性能，主要体现在复合管的保温性能，通过各类管道的热性能比较，可以体现出钢塑复合管的优势。各类管道导热系数表，如下表1所示。

表1 各类管道导热系数表

2.2 优秀的输送性能与耐候、耐温性能

钢塑复合管具有良好的输送性能，具体体现为以下几方面：①钢塑复合管的材质平面较为光滑，制成的管道内部平整光滑，液体在输送过程中，不会残留在内壁上，有效的避免了污垢的形成。钢塑复合管的内壁摩擦系数较低，根据试验测得摩擦系数仅为0.009，仅占其他管道摩擦系数的30%。②钢塑复合管具有良好的弹性，液体在输送过程中不会发生水锤现象，降低了液体给管道的压力冲击，提高了钢塑复合管的使用耐久性。

钢塑复合管具有优异的耐温、耐候性，例如，高密度聚乙烯复合管的耐温范围是-40℃～65℃，交联高密度聚乙烯复合管的耐温范围是-40℃～90℃。钢塑复合管具有较强的抗老化能力，能够预防紫外线的侵蚀，材质的高强度，提高了钢塑复合管的抗腐蚀性[2]。钢塑复合管的使用寿命相对于其他类型管道较长，一般情况下，使用寿命能够超过50年。钢塑复合管优异的性能，使其可以在诸多领域进行应用，并且应用效果良好，未来具有较大的市场发展空间。

3 钢塑复合管的制备工艺分析

3.1 钢塑复合管的工艺流程

钢塑复合管的制作过程，需要在管道中间层布设一层钢管。通常情况下钢管布设施工，具有包括高硬度实体钢板、钢丝网编制钢板、钢板网。选择施工工艺不同，会使得骨架生产制造质量不同，为了节省成本诸多厂家会采用一步到位法进行钢板批量生产，从而降低生产成本，提高生成效率。钢塑复合管的制作工艺流程，具体包括以下几方面：①钢管的生产。将聚乙烯材料放置到自动上料机入口，自动上料机会将原材料送入挤出机[3]。此时，向挤出机中添加热熔胶，并且利用钢带将几台挤出机进行连接。正常启动挤出机，挤出机会自动进行生产。②钢管生产完成之后，需要进行焊接复合成型，通过专用的模具将钢管材料挤出机进行对接。③通过复合处理的材料，受到机械的作用会进行膨胀，从而实现吹胀处理过程。焊接过程能够使得钢管的内壁与塑料粘结，利用一套完整的模具，即可以完成生产。

3.2 钢塑复合管的成型模具

钢塑复合管的制作过程，成型模具十分重要，成型模具主要包括机头、内层、外层等。在制作过程中，机头主要是由四台设备共同协作挤出。操作过程中需要注意确保在同一水平面，并且同时完成热熔胶的输送，从而确保热熔胶在内外层的合理分配。内层属于钢管形成模具的第二道工序，工作原理主要是吹胀法。在机头的作用下，热熔胶与聚乙烯形成钢塑复合管的管坯，通过内层压缩空气处理，将管坯吹附到钢管内壁上[4]。外层主要是利用共挤模具，将形成的管坯结合到钢管内层，并对表面覆盖物进行处理。此过程需要注意，通过机头输送的外层聚乙烯与热熔胶，需要利用成型工具进行处理，从而确保钢塑复合管的制作质量。

3.3 钢塑复合管的核心设备

钢塑复合管的核心设备，主要包括内层制造系统与钢管焊机成型系统。内层制造系统主要负责钢塑复合管的内层制造，系统内的内管挤出机与热熔胶挤出机，会通过有关技术进行连接，从而形成一套进行整体生产的复合设备。通过吹胀处理内管会稳固的吸附在内壁上，为了提高施工质量，工作人员需要及时将已经粘贴完成的钢管，快速放入到水槽中，对钢管进行冷却处理，从而提高钢管的性能，有助于钢管的定型。钢塑复合管的内管生成完成之后，工作人员需要对内管质量进行检验。具体的流程是，工会人员通过尺寸测控信号系统，对生产过程中出现的误差进行检测，系统能够进行自动操控，工作人员进行观察即可。尺寸测控信号系统属于新型的质量检测技术，能够降低工作难度，提高工作效率。

钢管焊机成型系统，主要是由电动伺服控制系统、张力侧屈调节系统等构成，主要是利用直缘成型工艺对钢管进行处理。钢管焊机成型系统能够科学的通过调节张力去控制自动系统的速度，从而确保成型机稳定匀速的进行材料输送，能够有效地防止钢带振动导致的运输颠簸。钢管焊机成型系统能够实现机模与钢管的有效链接，能够降低焊接过程的误差，提升焊接的精度，从而确保电弧的稳定性，提升管道去氧化膜的性能。钢塑复合管在城市地下管道工程中的应用比较普遍，采用钢塑复合管能够提高地下管道的抗腐蚀能力，内管内壁的光滑性，能够防止管道内部垃圾的形成，从而提高地下管道的使用寿命。

4 结论

综上所述，本文对钢塑复合管的性能与制备工艺进行深入研究，研究结果表明，钢塑复合管的性能，主要包括优秀的机械性能、电性能、热性能，以及优秀的输送性能与耐候、耐温性能。钢塑复合管道的强度极高，能够满足特殊液体的输送要求，在各行各业的应用范围较广，并且应用效果良好。文章从钢塑复合管的工艺流程、钢塑复合管的成型模具、钢塑复合管的核心设备三方面，论述了钢塑复合管的制备工艺分析，为我国钢塑复合管的研发奠定基础。随着科学技术的发展，钢塑复合管技术会不断进行更新，扩宽钢塑复合管的发展领域，使其具有更大的发展空间。