CN112728229A - 一种3pe钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，包括以下步骤：S1、针对工作钢管、钢外护管制作二管复合用穿管平台；S2、针对钢外护管报警线、钢外护管制作二者复合用预警直埋平台；S4、对工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线进行抛丸除锈处理；S5、对工作钢管和钢外护管进行电晕处理工艺；S6、工作钢管、钢外护管和钢外护管报警线经复合操作形成半制预成品；S7、对半制预成品进行聚氨酯保温层发泡作业以及钢外护管报警线预埋。本发明所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法设计合理，通过穿管平台使工作钢管与钢外护管快速套接，再通过预埋报警线的预警方式，提高了直埋绝热保温管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于绝热保温管生产技术领域，尤其是涉及一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法。
背景技术
随着世界能源的日益减少和需求日益增长，节能、减排、环保已成为全球发展的趋势，近年来，随着我国建筑节能市场的迅速发展，聚氨酯硬泡体保温产品在石油输送管线领域得到了广泛的应用，已成为主导市场的保温节能产品之一。这就对了保温管道弯管管件提出了具体的要求。由于聚氨脂直埋保温管又称“管中管”其有“两步法”构成，是由高密度聚乙烯外保护层、聚氨脂硬质泡沫塑管和钢管组成。保温层材料为密度60kg/m3至70kg/m3的硬质聚氨酯泡沫，充分添满钢管与套管之间的间隙，并具有一定的粘接强度，使钢管、外套管及保温层三者之间形成一个牢固的整体。聚氨酯直埋保温管泡沫具有良好的机械性能和绝热性能，聚氨酯发泡保温管广泛用于液体、气体的输送管网，化工管道保温工程石油、化工、集中供热热网、中央空调通风管道、市政工。
目前各种类型的直埋式绝热保温管已得到了广泛的应用，一般绝热保温管采用了无机保温材料和有机保温材料组成双层保温层，外包玻璃钢层作为保护层，并且整个保温管是整体结构，它具有保温效果好的优点，但根据有机保温材料的特性来看，在80℃左右时，其体积已开始收缩，随温度的升高，体积收缩急速加快，这样就使保护层与有机保温层之间脱离，而管道是直接埋在地下，这样保温层就很容易破坏，当水进入保温层后，保温层就失去了保温效果；另一方面由于导管表面没有经过防水除垢，导管寿命大大减少。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，以解决现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，包括以下步骤：
S1、针对工作钢管、钢外护管制作工作钢管与钢外护管二管复合用穿管平台，所述穿管平台包括两组穿管支架和固定支管，两组穿管支架平行设置，固定支管固定至两组穿管支架之间，且固定支管的一端延伸出两组穿管支架外部；
S2、针对钢外护管报警线、钢外护管制作钢外护管报警线与钢外护管二者复合用预警直埋平台，所述预警直埋平台包括两组报警线支架，两组穿管支架平行设置，钢外护管报警线固定至两组穿管支架之间，且钢外护管报警线与钢外护管方向一致；
S3、对工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线、报警线支架、穿管支架、发泡料进行进厂验收操作；
S4、对所述工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线进行抛丸除锈处理，对所述外护钢管外壁进行3PE防腐处理，对所述工作钢管进行质量控制措施；
S5、对所述工作钢管和钢外护管进行电晕处理工艺；
S6、将穿管平台和预警直埋平台相互交叉排布，并固定在指定位置，将所述工作钢管安装至穿管平台，对工作钢管、钢外护管进行穿管作业，再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁，工作钢管、钢外护管和钢外护管报警线经复合操作形成半制预成品；
S7、在钢管两侧安装钢制端盖，对所述半制预成品进行聚氨酯保温层发泡作业以及钢外护管报警线预埋，从而形成电阻抗式管道泄漏监测系统。
进一步的，在步骤S1中的所述钢外护管是横截面为圆环结构。
进一步的，在步骤S1中的所述两组穿管支架结构相同，两组穿管支架材质均为穿管支架，两组穿管支架均为月字形结构，固定支管分别固定至两组穿管支架中部。
进一步的，在步骤S3中的所述进厂验收操作步骤为：
A1、对工作钢管和钢外护管的管材壁厚、管端坡口、尺寸公差和管端椭圆度进行验收；
A2、对工作钢管内外表面灰尘度进行检测；
A3、对钢外护管外表面三PE防腐层进行验收。
进一步的，在步骤S4中的所述除锈处理方法为：
B1、对所述工作钢管进行预热处理；
B2、对所述工作钢管进行抛丸除锈。
进一步的，在步骤S4中的所述质量控制措施为：
C1、对所述工作钢管进行温控处理以及干燥处理；
C2、对所述工作钢管两端进行密封处理；
C3、对经抛丸除锈后的工作钢管成品进行检测；
C4、对经抛丸除锈后的工作钢管成品进行整理。
进一步的，在步骤S6中的所述穿管作业为：
D1、对所述穿管平台和预警直埋平台进行固定安装；
D2、将所述工作钢管套于一组支架上就位；
D3、将所述钢外护管穿套于另一组支架上就位；
D4、再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁；
D5、在所述钢外护管、工作钢管和钢外护管报警线操作完毕后对穿管平台和预警直埋平台进行调整操作。
进一步的，在步骤S7中的所述聚氨酯保温层发泡作业方法：
E1、将所述半制预成品吊运至发泡平台就位；
E2、在所述半制预成品两侧管端安装端盖；
E3、在一侧端盖3点方向的发泡注射孔处对所述半制预成品进行组合聚醚和异氰酸酯100：150进行倾斜注料，管内进行发泡反应，再将若干钢外护管报警线预埋进保温层，经过固化后30min形成成品直埋保温管；
E4、拆除两侧管端的端盖，对成品直埋保温管进行管端清理；
E5、对所述成品直埋保温管进行检测。
进一步的，在步骤S5中的所述晕处理工艺：对所述工作钢管的内壁和钢外护管的内壁极化处理。
相对于现有技术，本发明所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法具有以下优势：
(1)本发明所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，设计合理，通过穿管平台使工作钢管与钢外护管快速套接，通过PURF对穿管平台进行注料，不仅保证了直埋绝热保温管的质量，而且提高了直埋绝热保温管的硬度要求，从而能够满足标准要求，延长了直埋绝热保温管的使用寿命，也便于施工，适于推广。
(2)本发明所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其复合管经过PURF保温层成型操作，从而可以精确把控直埋绝热保温管的质量，提高了直埋绝热保温管保温效果，提高直埋绝热保温管的合格度。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，包括以下步骤：
S1、针对工作钢管、钢外护管制作工作钢管与钢外护管二管复合用穿管平台，所述穿管平台包括两组穿管支架和固定支管，两组穿管支架平行设置，固定支管固定至两组穿管支架之间，且固定支管的一端延伸出两组穿管支架外部；
S2、针对钢外护管报警线、钢外护管制作钢外护管报警线与钢外护管二者复合用预警直埋平台，所述预警直埋平台包括两组报警线支架，两组穿管支架平行设置，钢外护管报警线固定至两组穿管支架之间，且钢外护管报警线与钢外护管方向一致；
S3、对工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线、报警线支架、穿管支架、发泡料进行进厂验收操作；
S4、对所述工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线进行抛丸除锈处理，对所述外护钢管外壁进行3PE防腐处理，对所述工作钢管进行质量控制措施；
S5、对所述工作钢管和钢外护管进行电晕处理工艺；
S6、将穿管平台和预警直埋平台相互交叉排布，并固定在指定位置，将所述工作钢管安装至穿管平台，对工作钢管、钢外护管进行穿管作业，再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁，工作钢管、钢外护管和钢外护管报警线经复合操作形成半制预成品；
S7、在钢管两侧安装钢制端盖，对所述半制预成品进行聚氨酯保温层发泡作业以及钢外护管报警线预埋，从而形成电阻抗式管道泄漏监测系统。
在步骤S1中的所述钢外护管是横截面为椭圆形的圆环结构。
在步骤S1中的所述两组穿管支架结构相同，两组穿管支架材质均为穿管支架，两组穿管支架均为月字形结构，固定支管分别固定至两组穿管支架中部，利用两组穿管支架确保工作钢管和外护钢管始终保持同心，将工作钢管缓缓送入外护钢管，之后用木质固定支架进行固定。
在步骤S3中的所述进厂验收操作步骤为：
A1、对工作钢管和钢外护管的管材壁厚、管端坡口、尺寸公差和管端椭圆度进行验收，工作钢管和钢外护管进厂后，按合同约定的钢管标准进行验收，尤其关注壁厚、管端坡口和尺寸公差等项技术要求，确保无使用影响的质量缺陷，其中椭圆度±1％D，坡口角度：32.5-37.5°，钢外护管管材壁厚 0-0.5mm，无负公差；
A2、对工作钢管内外表面灰尘度进行检测，工作钢管内表面应清理至无尘、无污垢、无油脂、无锈迹，钢外护管内表面清理去除附着的油脂和污物并已进行抛丸除锈处理；
A3、对钢外护管外表面三PE防腐层进行验收，钢外护管外表面三PE防腐层应符合要求(管端钢管外裸露环宽度170mm-180mm)，三PE防腐层外观检查无翘边无破损，电子测厚仪对三PE防腐层厚度测量合格，三PE防腐层厚度可为普通级(2.8mm-3.2mm)或加强级(3.5mm-4.2mm)。
在对工作钢管、钢外护管进行进厂验收时，除对钢管制造商随产品出厂时提供的材料进行审查符合外还应做如下项目检查：管材壁厚；管材的外径及端口圆度；目测管材的外观应无凹坑、裂纹、结疤、重皮等缺陷。
此外，在对工作钢管、钢外护管进行进厂验收时，还应注意复检不合格的工作钢管、钢外护管不允许用于生产，工作钢管、钢外护管规格要求明细表如下：
| 编号 | 名称 | 工作内管规格(mm) | 外套管规格(mm) |
| 1 | 管道 | Φ2020x24 | Φ2258x19 |
| 2 | 管道 | Φ1820x22 | Φ2054x17 |
| 3 | 管道 | Φ1420x18 | Φ1606x13 |
| 4 | 管道 | Φ1020x15 | Φ1180x10 |
| 5 | 管道 | Φ920x18 | Φ1078x9 |
| 6 | 管道 | Φ820x16 | Φ978x9 |
在步骤S4中的所述除锈处理方法为：
B1、对所述工作钢管进行预热处理；预热处理温度范围为35℃-45℃, 具体的，是对工作钢管预热将其温度加热至高于露点温度5摄氏度以上，从而便于除掉工作钢管表面水分提高除锈效果及钢砂的清洁度；
B2、对所述工作钢管进行抛丸除锈，确保工作钢管外表面清理符合标准中的Sa2.5级，粗糙度符合标准Ra12.5微米。
在步骤S4中的所述质量控制措施为：
C1、对所述工作钢管进行温控处理以及干燥处理，这是因为在雨雪天气或钢管表面温度低于露点温度时，工作钢管存在结霜结露现象，这是后就不能进行抛丸除锈，以防止除锈效果不佳，需人工加热清除水分或自然蒸发风干后才可对工作钢管实施抛丸除锈；
C2、对所述工作钢管两端进行密封处理，工作钢管在上管抛丸清理前须将钢管两端密封，杜绝钢砂等杂质进入，避免影响工作钢管的质量，也便于进行除锈操作；
C3、对经抛丸除锈后的工作钢管成品进行检测，除锈应达到Sa2.5级，工作钢管成品在表面不放大的情况下表面应无可见油、脂和污物，且无氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质，任何污物的残留痕迹应仅为点状或条纹状的轻微色斑，发现问题及时进行调整；
C4、对经抛丸除锈后的工作钢管成品进行整理，抛丸完毕后如工作钢管内部存在钢砂及时清扫，保持工作钢管内部无杂物，从而避免影响下一步加工。
在步骤S6中的所述穿管作业为：
D1、对所述穿管平台和预警直埋平台进行固定安装；
D2、将所述工作钢管套于一组支架上就位；
D3、将所述钢外护管穿套于另一组支架上就位；
D4、再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁；
D5、在所述钢外护管、工作钢管和钢外护管报警线操作完毕后对穿管平台进行调整操作。
D1、对所述穿管平台和预警直埋平台进行固定安装，在实际操作时，工作人员将固定支管固定至两组穿管支架之间，且固定支管的内径小于工作钢管的内径，以便于工作钢管套设于固定支管的一端，因为工作钢管套设于固定支管的一端，导致工作钢管的重量在两组穿管支架上的受力不均匀，所以工作人员需要事先在两组穿管支架远离工作钢管的一端做好配重与固定，以防止工作钢管倾倒，另外安装两组穿管支架过程需有专人指挥，避免多点盲动所致的两组穿管支架损毁与人身安全，此外，工作人员再安装预警直埋平台，预警直埋平台的两组穿管支架平行设置，再将钢外护管报警线固定至两组穿管支架之间，并且穿管平台和预警直埋平台相互交叉排布；
D2、将所述工作钢管套于一组支架上就位，在实际操作时，工作人员可以使用20T天车、吊梁及吊带将工作钢管套于穿管平台的一组支架及其固定支管上就位；
D3、将所述钢外护管穿套于另一组支架上就位再进行穿管操作，在实际操作时，工作人员使用20T天车、吊梁及吊带将钢外护管穿套于另一组支架上就位，穿管过程应缓慢进行且严密监控工作钢管与钢外护管的间隙，避免摩擦磕碰，操作人员注意人身安全；
D4、再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁，在安装时要注意钢外护管报警线与钢外护管方向一致；
D5、在所述钢外护管、工作钢管和钢外护管报警线操作完毕后对穿管平台和预警直埋平台进行调整操作，具体的，工作人员借助20t天车调整工作钢管管端与钢外护管管端同轴，且将两组穿管支架调整成斜坡型式，两组穿管支架间距调整成200mm，并与工作钢管管端间距调整成500mm，从而便于进行PURF保温层成型处理。
在步骤S7中的所述聚氨酯保温层发泡作业方法：
E1、将所述半制预成品吊运至发泡平台就位；具体的，工作人员使用20T 天车、吊梁及吊带将复合管吊运至发泡平台(吊点位置宜于工作管裸露段)；
E2、在所述半制预成品两侧管端安装端盖；再对所述复合管进行涂覆脱模剂，在实际操作时，复合管发泡堵头的放气孔全部应保持畅通，工作人员才能再涂脱模剂，工作钢管焊接预留区长度按是实际需求情况而预留，环堵嵌入深度保证PURF端面距钢外护管管端300-350mm；
E3、在一侧端盖3点方向的发泡注射孔处对所述半制预成品进行组合聚醚和异氰酸酯100：150进行倾斜注料，管内进行发泡反应，再将若干钢外护管报警线预埋进保温层，经过固化后30min形成成品直埋保温管，在实际操作时，工作人员应事先调整高压发泡机至工作状态，注射枪头在堵头一端 9点及3点位再对复合管进行聚氨酯注料，注料后工作人员将若干报警线支架固定在半制预成品两侧对钢外护管报警线进行固定和支撑，再将若干钢外护管报警线(假设钢外护管报警线的根数为8根)沿半制预成品外壁周向均匀排布好，且钢外护管报警线的方向与半制预成品的方向一致，工作人员之后再按照排布好的方向依次将8根钢外护管报警线预埋进保温层，上述操作完毕后保持30分钟后脱环堵确保PURF端面光滑平整，在此过程钢管如有蠕动应立即采取措施确保钢管焊接预留区域预留段实现预期；此外，8根钢外护管报警线预埋进保温层从而形成电阻抗式管道泄漏监测系统，单通道最大监控5km，定位误差小于1m，其试验数据表如下：
E4、拆除两侧管端的端盖，对成品直埋保温管进行管端清理，工作人员将脱环堵后的复合管吊离发泡平台放置于转管装置进行管端清理，清理工作钢管、钢外护管管端部位溢出物料，保持PURF保温层光滑整洁；
E5、对所述成品直埋保温管进行检测，成品下线后由质检部门对产品的密度、保温层厚度及轴向偏心率进行检测，生产岗位人员也可对保温层密度以手感的方式进行自检，对保温层厚度、偏心进行自检，对不达标的问题结合质检部检测数据适当调整参数给出调整方案，最终微调注料方案。
在步骤S5中的所述晕处理工艺：对所述工作钢管的内壁和钢外护管的内壁极化处理，在实际处理时，工作人员利用高压电极放电原理对管材内壁进行极化处理，以提高聚氨酯与聚乙烯管材内壁粘接强度，使绝热管道的钢管与绝热层、外护管达到三位一体。
此外，在铺设管道时，工作人员对经聚氨酯保温层发泡后的成品再引入分布式光纤在线检测系统，具体的监测数据线同时布置预留备用线，保证产品的合格率，通过铅坠拉伸监测线的方式防止监测线与工作钢管的短路情况发生，这样工作人员可以通过预制两种监测系统来提升管道泄漏监测的准确率，实现管道智能化管理，实时监测管网运行情况，并提高对泄漏点的精准报告，使得管道维修效率更高，大大降低管线泄漏造成的经济损失和社会影响。
另外，在成品直埋保温管显著位置喷印制作耐久性标志，字迹应清楚。标记内容包括以下几部分：产品管号、公称通径、壁厚等级(或壁厚值)、产品标准号、材料牌号以及工厂代号。
另外，对成品直埋保温管包装应注意以下要求：
直埋保温管管端应加装坡口保护器、管口端帽及管端泡沫保护收缩帽 (收缩帽覆盖至钢外护管三PE防腐层)；
直埋保温管成品包装要具有防雨和防碰撞功能，保护储存运输过程中钢外护管防腐层不损伤或工作管件内表面不锈蚀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、针对工作钢管、钢外护管制作工作钢管与钢外护管二管复合用穿管平台，所述穿管平台包括两组穿管支架和固定支管，两组穿管支架平行设置，固定支管固定至两组穿管支架之间，且固定支管的一端延伸出两组穿管支架外部；
S2、针对钢外护管报警线、钢外护管制作钢外护管报警线与钢外护管二者复合用预警直埋平台，所述预警直埋平台包括两组报警线支架，两组穿管支架平行设置，钢外护管报警线固定至两组穿管支架之间，且钢外护管报警线与钢外护管方向一致；
S3、对工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线、报警线支架、穿管支架、发泡料进行进厂验收操作；
S4、对所述工作钢管、钢外护管、钢外护管报警线进行抛丸除锈处理，对所述外护钢管外壁进行3PE防腐处理，对所述工作钢管进行质量控制措施；
S5、对所述工作钢管和钢外护管进行电晕处理工艺；
S6、将穿管平台和预警直埋平台相互交叉排布，并固定在指定位置，将所述工作钢管安装至穿管平台，对工作钢管、钢外护管进行穿管作业，再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁，工作钢管、钢外护管和钢外护管报警线经复合操作形成半制预成品；
S7、在钢管两侧安装钢制端盖，对所述半制预成品进行聚氨酯保温层发泡作业以及钢外护管报警线预埋，从而形成电阻抗式管道泄漏监测系统。
2.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S1中的所述钢外护管是横截面为圆环结构。
3.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S1中的所述两组穿管支架结构相同，两组穿管支架材质均为穿管支架，两组穿管支架均为月字形结构，固定支管分别固定至两组穿管支架中部。
4.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S3中的所述进厂验收操作步骤为：
A1、对工作钢管和钢外护管的管材壁厚、管端坡口、尺寸公差和管端椭圆度进行验收；
A2、对工作钢管内外表面灰尘度进行检测；
A3、对钢外护管外表面三PE防腐层进行验收。
5.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S4中的所述除锈处理方法为：
B1、对所述工作钢管进行预热处理；
B2、对所述工作钢管进行抛丸除锈。
6.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S4中的所述质量控制措施为：
C1、对所述工作钢管进行温控处理以及干燥处理；
C2、对所述工作钢管两端进行密封处理；
C3、对经抛丸除锈后的工作钢管成品进行检测；
C4、对经抛丸除锈后的工作钢管成品进行整理。
7.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S6中的所述穿管作业为：
D1、对所述穿管平台和预警直埋平台进行固定安装；
D2、将所述工作钢管套于一组支架上就位；
D3、将所述钢外护管穿套于另一组支架上就位；
D4、再将钢外护管报警线安装至钢外护管外壁；
D5、在所述钢外护管、工作钢管和钢外护管报警线操作完毕后对穿管平台和预警直埋平台进行调整操作。
8.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S7中的所述聚氨酯保温层发泡作业方法：
E1、将所述半制预成品吊运至发泡平台就位；
E2、在所述半制预成品两侧管端安装端盖；
E3、在一侧端盖3点方向的发泡注射孔处对所述半制预成品进行组合聚醚和异氰酸酯100：150进行倾斜注料，管内进行发泡反应，再将若干钢外护管报警线预埋进保温层，经过固化后30min形成成品直埋保温管；
E4、拆除两侧管端的端盖，对成品直埋保温管进行管端清理；
E5、对所述成品直埋保温管进行检测。
9.根据权利要求1所述的一种3PE钢外护型预警直埋绝热保温管生产方法，其特征在于：在步骤S5中的所述晕处理工艺：对所述工作钢管的内壁和钢外护管的内壁极化处理。
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