塑料挤出焊在保温弯管生产中的应用

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摘要 塑料挤出焊技术是在保温弯管生产过程中，经过除锈防腐处理后的热煨弯管在进行聚氨酯塑料泡沫保温前，将预制成“虾米腰”式的聚乙烯管段进行熔接的一种方法。采用塑料挤出焊连接聚乙烯管段，焊接方便、灵活，不受场地和管材规格限制；施工工艺简单，投入少，成本低；焊缝质量可靠，抗拉伸强度高。

关键词 保温弯管；塑料挤出焊；AutoPol；单轨挤出焊机

中图分类号TQ320 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0166-02

0 引言

近年来，随着管道建设向大口径、高强度方向发展，在保温工程管道转向管线设计时保温弯管逐渐取代弹性敷设、冷弯弯头，采用保温弯管作为管道转向首选方式的需求日益增加。由于弯管的形状特殊，难以进行生产线的连续保温作业，只能将聚乙烯外护管切割成“虾米腰”形状的管段，使用一定的熔接方法进行连接，之后将端头封闭，进行聚氨酯保温发泡作业。

1 技术原理

经过除锈防腐处理后的热煨弯管在进行聚氨酯塑料泡沫保温的过程中，首先利用AutoPol钣金展开软件进行外防护层设计，按图纸将，使接缝处紧密、均匀；其次在聚乙烯管段熔接方面，选择FUSION 3型单轨挤出焊机进行塑料挤出焊，保证了焊接的质量；然后将弯管两端头用防水帽封闭，进行聚氨酯发泡作业。最后使用热收缩带包覆焊缝表面，提高保温弯头的外观成型质量。

2 施工方法

1）外防护层设计：利用钣金和管道设计展开软件AutoPol对保温弯管外防护层进行设计，设计主要参数包括：弯曲角度、公称外径、曲率半径、外保护层厚度、直管段长度和分段数量。其中公称外径指保温后弯管的公称直径，应为弯管直径、保温层厚度和外保护层厚度的总和。分段数量是指弯管外护管管段数量，其分段的原则依照标准CJ/T 155-2001中要求，数量应以满足最小保温层厚度的基础上减少焊接的工作量的原则。设计成型后的三维模型共包含端头和中间部分两种类型的管段，用软件中自动展开功能将“虾米腰式”管段展开并标注完整尺寸。改变以往手工放样的效率低、准确率差等问题；

2）样板成型：根据设计好的外防护层管段尺寸图纸将厚度为0.3mm的镀锌铁皮进行放样、裁剪，制作成下料样板，包括端头段和中间段共两部分。弯管公称直径DN300，弯曲角度86°，曲率半径R=3D，保温层厚度50mm，保护层厚度7mm，设计分段6段；

3）聚乙烯管段预制：首先根据弯管的公称外径大小和要求的保温层厚度及夹克皮厚度选择合适的聚乙烯外护管。把制作成形的镀锌铁皮样板卷成筒式套在选择好的聚乙烯外护管上，按照镀锌铁皮样板的形状，用油性记号笔绘制图形，利用手电锯将聚乙烯外护管锯成相应的“虾米腰式”的管段。用手工电动刨将焊口处聚乙烯管段打磨出坡口；

4）定位保温层支架：将高度满足保温层厚度的聚乙烯支架用10#铁丝串在一起，按弯管直径确定使用支架数量。将支架捆绑到弯管上，捆绑位置根据设计图纸在每一个焊道正下方及两个端头处。使支架块能均匀分布于钢管表面，以保证支架能够完全支撑聚乙烯管段从而确保保温层不出现偏心、局部保温层厚度不够的情况；

5）聚乙烯管段焊接：使用FUSION 3单轨挤出焊机进行焊接，选择V型焊靴，并选用与聚乙烯防护层材质相同的3焊条，进行以下操作：

（1）将塑料挤出焊枪热风档开启，对两个管段的焊缝接口及附近区域预热；

（2）开动送料开关，挤出熔融的聚乙烯料，对正焊缝，施加一定的压力，缓慢移动焊枪，保证焊缝内充满焊料，直至完成整个圆周焊缝；

（3）焊缝搭接处使用合适的手动工具将其压至光滑，并使其自然冷却。

6）安装防水帽、发泡：安装好防水帽后将异氰酸酯和组合聚醚按照配比大于1.1：1（视气温情况）的原则进行配比，根据弯管规格和保温层厚度要求计算出使用量，加入至管壁和夹克皮之间的空间分别流入弯管的两端，保证聚氨酯泡沫发泡均匀，避免出现大面积空心的情况；

7）封口：使用上一道工序中打孔时切割下来的夹克皮圆片，再利用leister的小型手持塑料焊枪，将打孔处封堵；

8）包覆热收缩带：将热收缩带包覆到焊缝表面，使其紧贴聚乙烯防护层，用微火全面均匀加热至端部有热熔胶溢出。

3 结论

塑料挤出焊应用在保温弯管生产中，解决了以往聚乙烯防护层管段熔接难以保证质量的问题，此工法操作简便，投入少，成本低，产品质量稳定。由于其具有以上特点，还可应用在平行三通、变径管的防腐保温上，具有很大的推广价值。由于产品质量良好，在得到用户好评的同时，也创造了可观的经济效益。

参考文献

[1]高密度聚乙烯外护管聚氨酯硬质泡沫塑料预制直埋保温管件（CJ/T155-2001），2001.