电晕工艺在生产预制直埋保温管中的应用.docxVIP

北京豪特耐集中供热设备有限公司杨帆叶勇摘要：本文简单介绍了电晕作用，及电晕工艺目前在国内外生产预制直埋保温管中的应用情况，提出目前已经依靠国内技术力量实现了高密度聚乙烯塑料管在挤出加工过程中进行电晕，同时分析了电晕效果受环境因素的影响，最终指出在目前国内工艺水平已经达到要求的前提下，生产预制直埋保温管应当尽可能的使用电晕工艺以提高管道的整体使用寿命和可靠性。关键字：预制直埋保温管、高密度聚乙烯塑料管、电晕、表面张力近十几年来，国内的区域集中供热得到了长足的发展。同时随着国内与国际交往的增加，国际上区域集中供热的先进经验与产品也越来越广泛的应用于国内的集中供热事业中，其中高品位预制直埋保温管道系统的应用为国内集中供热的发展起着重要的推动作用，其保温效果好、综合造价低、使用寿命长、施工简单、施工周期短、后期热力运行维护量小等优点迅速得到国内集中供热公司的认可。但是预制直埋保温管作为一种产品，其质量的好坏同时也决定了整个管网的使用寿命和运行的可靠性。预制直埋保温管的设计，尤其在予应力高温热水系统设计中，要求保温管三位一体，即其工作钢管、聚氨酯泡沫保温层、高密度聚乙烯塑料管三方面间有足够的抗剪切能力。其中聚氨酯保温层分别和工作钢管及外壳管的粘结强度是保证三位一体的主要因素。除了保温层本身的强度，以及与钢管的粘结问题外，对于增强保温层与塑料管的粘结，需要一项技术含量相对较高的处理工艺即电晕工艺。本文将只针对于提高保温层与塑料管间粘结强度的问题，就高密度聚乙烯塑料管内表面的电晕处理工艺，讨论其重要性和目前在国内实现的过程，以及电晕效果因环境因素而受到的影响。一、电晕的简单介绍在使用高密度聚乙烯为外保护层的预制直埋保温管的生产过程中，对于提高高密度聚乙烯外保护层和聚氨酯泡沫保温层之间的结合强度，采取比较简单、易于控制的方法是，对与聚氨酯泡沫结合的高密度聚乙烯管内表面进行电晕处理，增加其表面张力。对高密度聚乙烯材料进行电晕的基本原理为：在高压、高频电的作用下，通过电极的尖端放电原理，用电极尖端放电产生的电晕对高密度聚乙烯材料表面进行处理。处理的直接结果是材料表面张力增加。一般来说，高密度聚乙烯塑料管在直接挤出生产后，内表面的表面张力大约在#达因’厘米左右，经过合格处理后，一般塑料管内表面的表面张力能够达到(#达因’厘米以上。根据实验显示，塑料管经过电晕处理后，成品保温管的保温层泡沫与塑料外壳管间的剪切强度可以增加至少一倍以上，这对于保证整体保温管的质量和延长保温管的使用寿命有着不可忽视的意义。区域供热###$%期另外，除了使用以上方法可以增加高密度聚乙烯材料表面张力之外，火焰烧灼的方法同样也可以增加高密度聚乙烯材料的表面张力，但是由于火焰的强弱、火焰与材料的距离、处理的时间、以及火焰容易受气流影响等难以控制的因素导致此方式在实际生产中没有应用意义。同时还应当慎重考虑到，使用火焰烧灼的方式可能会对材料本身产生不良影响，使用火焰灼烧后得到的表面张力增加不均匀以及效果不能够持续保持。因此，笔者认为，火焰处理方式不适用于预制直埋保温管的生产。二、欧洲及国内预制直埋保温管生产中使用电晕工艺的现状根据笔者的了解，在预制直埋保温管生产及使用较为发达的欧洲，作为一项标准处理工艺，对高密度聚乙烯塑料管内表面进行电晕处理，很早就已经开始应用了。至今几个主要生产预制直埋保温管的厂家所使用的高密度聚乙烯外壳管均要进行电晕处理，来提高保温管的整体使用性能。在欧洲，对于使用较多的灌注工艺生产的保温管，一般直接在塑料管生产过程中将电晕设备连接安装于塑料管挤出生产线上，在生产塑料管的同时进行电晕处理，再使用电晕过的塑料管进行预制直埋保温管的生产。由于欧洲集中供热发展的比较早，因此所有规格的塑料管均已经可以使用成熟的设备和工艺进行电晕处理。对于个别一步法工艺生产保温管的生产线，采取的方法是首先使用电晕过的高密度聚乙烯薄片材，作为包覆聚氨酯保温泡沫的第一层材料，然后通过挤出机，将熔融的高密度聚乙烯挤出包裹在已经包覆了泡沫的高密度聚乙烯片材上，利用高温熔融的外层高密度聚乙烯使得同等材质的外层和片材融合成为一体，如此，亦可以认为保温管的整体高密度聚乙烯外护层也是经过电晕处理的。从欧洲对电晕工艺的使用可以看出，根据多年使用预制直埋保温管所积累的经验，各个厂家对于电晕工艺的使用已经认可并达成共识，同时已经相当重视对高密度聚乙烯外护层进行电晕处理。但是对于中国市场，由于国内的技术和设备条件限制，以至对于此工艺国外至今仍然采取技术必威体育官网网址的态度，而如果全套引进设备又存在高额引进投入的问题，使国内难以推广使用。目前在国内，使用高密度聚乙烯作为外护材料的预制直埋保温管生产厂家为数众多。所采用的生产工艺主要有一步法和灌注法。对于使用一步法生产的生产线，几乎均没有对外壳管进行电晕的处理步骤，而且生产过