保溫管道預制成型工藝技術的發展和應用

孫小磊 趙坤 宮彬 王勇

摘 要：本文簡要介紹了保溫管道預制成型工藝技術的發展情況，針對目前所較常用到的"管中管"與"一步法"兩種預制工藝技術在實際應用過程中所存在著的問題展開了具體探究，提出了需依據實際工程應用需求的不同來選用適當的保溫預制工藝技術。

關鍵詞：保溫管道；預制成型；工藝技術；發展；應用

具備良好防腐保溫性能的管道生產，是通過將高密度聚乙烯屬熱塑性材料，利用專業設備對原材料進行加熱處理，擠出至保溫層外表面亦或是擠出制成保溫外套管套加在工作鋼管外部，并在其中間部位所產生出的環形空間內澆筑聚氨酯泡沫塑料。通過采用預制成型工藝，能夠大幅度降低安裝現場工作量，加快工程施工進度，不僅能夠確保工程施工達到較高的質量水平，同時還可實現對工程成本費用的有效減少，因而，保溫管道預制成型工藝技術也變得到了越來越廣泛的關注。

一、保溫管道預制成型工藝技術的發展

保溫管道預制成型工藝的發展主要歷經了“兩步法”、“管中管”、“一步法”三個階段，現對這三個發展階段展開具體分析：

⑴“兩步法”工藝。這一種工藝首先主要分為兩個步驟階段，第一步驟是利用模具在鋼管外部澆注聚氨酯泡沫塑料保溫層；第二步驟是通過熱熔處理將高密度聚乙烯包裹于聚氨酯泡沫塑料保溫層之上，以達到外層保護效果。這一種工藝由于需通過兩步驟來進行處理，效率水平偏低，應用范圍較小。

⑵“管中管”工藝。這一種工藝技術是在“兩步法”基礎之上所發展演變而來的，是將外部保護層首先作為外護聚乙烯管道材料，再進一步和工作管環形空間澆注成塑料保溫層，這一類工藝技術最初是誕生于歐洲，在引入我國后主要用于石油行業，而后開始逐漸被廣泛應用于城市供熱管網系統當中。此項工藝技術的主要特征之一即為依據工作鋼管直徑以及標準要求的保溫層厚度來判斷出聚乙烯外層管道內徑，把塑料管套加于工作鋼管外部，并在兩者當中澆注泡沫塑料，以產生出相應的保溫層及外部保護層。

⑶“一步法”工藝。這一種工藝技術大多是應用在生產線上，其生產過程為在工作鋼管外擠出高密度聚乙烯套管，同時在環形空間當中利用專業處理設備于完全相同的一處工位進行聚氨酯泡沫保溫層的澆注施工，直至最終成型，采用這樣一種制作方式聚乙烯外部保護層以及聚氨酯保溫層便可實現一次成型，不僅能夠確保管道本身達到良好的保溫、防腐效果，而且還可實現不間斷的持續性生產，大幅度提升生產效率，確保原材料損耗降至最低，生產出的產品質量也能夠得到有效保障。這一種保溫管道預制成型工藝技術優勢價值顯著，尤其是能夠滿足于規模化的生產需求，市場前景廣闊。

二、存在的問題

在當前的管道防腐保溫施工中，大多采用的是“管中管”和“一步法”兩種工藝，現重點針對這兩種工藝在實際應用過程中所面臨著的問題展開具體探究。

（一）“管中管”問題

此項工藝技術一直以來都未能夠取得理想化的應用效果，分析其原因主要是由于以下兩點：⑴材料質量缺陷，聚乙烯原料性能不足，管材出現裂縫；⑵工藝技術不合理，注泡機械和技術不當，發生注泡不足及開裂狀況。

（二）“一步法”問題

在發展的初期階段，這一種工藝技術主要受制于工藝條件的影響，所生產出的管道性能問題多體現為：⑴保溫層有明顯偏心狀況，大口徑管道尤其嚴重；⑵所應用的泡沫塑料保溫層性能較差，孔率較低，透水率過大；⑶外部保護管壁厚度不足，聚乙烯外部保護管壁厚度僅有2mm左右，對于大口徑保溫管道而言保護層剛度過低，一旦受到作用力影響便會發生塌陷情況。

三、工藝技術應用

目前所普遍采用的“管中管”和“一步法”兩種保溫管道預制成型工藝技術各有特色，應用范圍也有所不同，在具體的實踐應用當中還需要結合實際情況來予以選取。由當前的實際狀況來分析，應用保溫管道的行業主要是石油輸送與城市供熱。其所需用到的管道熱力工藝參數及敷設方式均存在著明顯差別，因而，所選用的標準及預制成型工藝也有明顯差異。

以石油管道輸送為例，其管道內的溫度通常不會超過80℃，且管道架設環境大多處于野外環境，敷設深度不深，地面載荷壓力也不大，因而依據相關的石油行業管道敷設標準可有限選用“一步法”進行保溫管道預制成型，和“管中管”預制成型工藝相對比而言，整體費用支出可下降17%左右，具有更好的經濟實用性。而城市供熱管道的溫度通常在90℃～100℃之間，管道的敷設環境基本都是在人口密度集中的城鎮當中，且管道鋪設深度大，由于普遍受到車輛、建筑等因素影響地面載荷壓力相對偏大，而且受制于條件限制，難以做到自然補償，因此需采用“管中管”的鋪設形式。但同時考慮到“一步法”的整體經濟效益水平相對較高，成本費用相對偏低，因此從經濟因素方面來考量，針對城市供熱管網水溫不超過90℃的低溫水，且管徑不超過600mm的中小型管道，可利用“一步法”保溫管道預制成型工藝。相應的行業標準對原材料及成品管考核指標見下表1。

結束語

綜上所述，在本次研究中重點就針對幾類較常用到的保溫管道預制成型工藝進行了簡要介紹，其中主要就包括了“管中管”與“一步法”兩種最常用到的預制工藝技術。而后進一步探討了適宜應用的范圍條件，結合不同預制工藝技術對于防腐保溫管道性能與質量的影響，提出了可依據工程施工的實際需求情況來選用適當的防腐保溫預制工藝技術。最終希望通過本文的研究工作能夠為有關同行提供一些有價值的參考。

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