在创新中寻求“低碳节能”之道——访大连维德防腐管业有限公司总经理 李晓明

    经过多方努力，笔者终于见到了大连维德防腐管业有限公司总经理，即“大口径内外防腐钢塑复合管的生产设备”国家专利的获得者——李晓明先生。自1982年起，李晓明就开始从事于防腐管道行业的研究，至今已有近30年的工作经验，并负责过国家大剧院等多个重要工程项目，在业界早已享有盛名。本次的专利创新，更是解决了现在市场上普遍使用的防腐钢管易腐蚀、使用年限短、材料浪费等问题，在“低碳节能”的道路上，推动着防腐管道行业向前迈进了一大步。
    当向我们介绍起这项专利技术时，李晓明就像谈起了自己的孩子一样，娓娓道来了它从孕育，到诞生，到成长的这一系列过程。早在六年前，李晓明在一次会议上，偶然得知了国外的防腐管道行业已经有了一项生产复合管道的新技术，这项技术不但大大提高了该国防腐管道的质量和使用寿命，更节约下了大量的可贵资源。看来，已经有人先于我们迈出了一步。别人能有，我们为什么不能有呢？抱着这样的信念，李晓明开始潜心研究大口径内外防腐钢塑复合管的生产技术。功夫不负有心人，这项技术在六年后的今天研制成功，并获得了国家知识产权局授予的专利证书。目前，该技术已经转化为了实实在在的设备，李晓明先生现在较大的心愿就是可以将这项技术推广出去，使更多的企业受益，使我国防腐管道行业在“低碳节能”的道路上走的更远。

大口径内外防腐钢塑复合管的生产设备

1 、技术领域:

    本实用新型涉及一种内外防腐钢塑复合管的生产设备 , 属于内外防腐钢塑复合管的生产设备的创新技术（专利申请号200920104480.0），可生产DN200-DN2000内外防腐钢塑复合管。

2 、背景技术:

    钢管在管道输送中起着非常重要的作用 , 但钢管的腐蚀问题一直影响着钢管的使用寿命。钢塑复合管较好的解决了中小直径钢管的腐蚀问题 , 其成本低、耐腐蚀、连接方便 , 已得到较多应用 , 但是直径在 200mm以上的大直径管道成本较高, 应用较少。
    在大直径钢管防腐中,国内应用较多的防腐技术是：
    钢管外壁采用2PE或3PE防腐层,钢管内壁采用环氧粉末防腐层,这两种防腐层都有比较成熟的技术。但目前一般不能对钢管内外同时涂装内环氧粉末、外2PE或 3PE 防腐层,即使采用也需要采用两条生产线分开制造,且效果不好,厚度只能达到100μm以下,而内防腐层的厚度要达到380μm以上才能起到防腐效果。所以目前国内已建和在建的大部分管线都只做外防腐,不做内防腐。
    还有一种内外防腐层工艺,在钢管外层采用3PE防腐结构,内层采用了液体环氧涂料,因液体环氧涂料可在常温下施工,因此解决了内外不能同时处理的问题,但这种防腐技术也存在较多的缺点:一次成膜厚度只有几十微米,需要多次喷涂才能达到所需厚度,工艺麻烦；其防腐性能很差,一般只能作为减阻涂层使用；仍然要分两步施工,首先做好外3PE防腐层,再喷涂液体环氧。西气东输工程就是采用这种防腐结构。
    国外有一种新的内外防腐层工艺，钢管内壁先喷涂环氧粉末防腐层厚度可达到500μm以上，然后钢管外壁采用2PE或3PE防腐层，但是也需要采用两条生产线分开制造才能实现。

3 、发明内容:

    本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种结构简单、安装容易 、使用方便、性能稳定的内外防腐钢塑复合管的生产设备。用本实用新型可在一个工序上通过一次中频加热，在钢管内、外壁同时喷涂防腐层, 也可以单独喷涂内壁或外壁防腐层，根据不同的防腐要求采用不同的防腐涂层进行组和的复合管。
    其适应范围宽、防腐效果好、生产工艺简单、成本低，调整方便质量稳定。
    本实用新型的技术方案是：
    包括导轨、移动小车、中频加热装置、内涂装置、外涂装置；导轨平行固定在地面；中频加热装置固定在地面，中频加热装置框架的横梁上吊挂有中频加热线圈，导轨自中频加热线圈1下方穿过；数部移动小车置于中频加热装置两侧的导轨上；外涂装置的外框架置于中频加热装置后侧的地面上，内涂装置的行走小车置于中频加热装置两侧的导轨上；移动小车由小车平台、液压滑台、旋转机构组成；小车平台上装配有液压滑台，液压滑台上装配有两组旋转机构，旋转机构由减速机及滚轮组件组成，减速机及滚轮组件通过一组传动齿轮连接；外涂装置由外框架、升降框架、外涂粉箱、闸板、摆动装置组成；升降框架装配在外框架上，外涂粉箱装配在升降框架上；外涂粉箱下部的出料口处装配有闸板及气缸；闸板与气缸的活动端连接；摆动装置装配在外涂粉箱的出料口下方，摆动装置由摆动平板与曲柄连杆组成；外涂粉箱下部设有滑轨，滑轨内装有摆动平板，摆动平板通过曲柄连杆与电机连接；两套内涂装置分别装配在位于中频加热装置两侧导轨上的行走小车上；内涂装置的流化涂料喷头通过流化涂料管道及文丘里阀与流化桶连接。
    与现有技术相比 ,本实用新型的优点是：结构合理，（整体机构重心低、工作平稳、钢管前进速度均匀、且无极可调）操作简便，可在一个工序上通过一次加热，在钢管内、外壁同时涂覆防腐层，提高了工作效率，降低了生产成本，解决了较大直径钢管不能同时进行内外防腐处理的问题。

4、实施案例：

    根据分析认为内环氧、外乙烯防腐钢塑复合管道是一种比较合理防腐方案，它是由钢管为基体、内壁采用卫生级熔结环氧粉末、外壁采用线性低密度聚乙烯热喷涂一次形成有效的内外防腐涂层具有以下特点：

1）管道内壁防污抗蛀不会被海洋或污水中的甲贝、菌类等微生物站污蛀附。
2）管道内涂层光滑，流体摩擦阻力小于PCCP和球墨铸铁管道。
3）管道内壁防腐蚀性能优于普通PCCP和球墨铸铁管道，尤其适和中水和污水的输送。
4）管道外壁的聚乙烯热喷涂涂层，具有很强的耐土壤腐蚀性能，绿色环保。
5）管道的管件规格齐全，能适应各种安装需要。
6）管道可采用电焊、卡箍、法兰等多种连接形式。
7）直连电焊补口及补伤方法简便可靠。

    该防腐方案集聚乙烯、环氧树脂优异的防腐蚀性能和钢质管道超强的抗变形能力于一身，内外防腐涂层使用寿命相当，设计寿命可达50年，对水质无影响，也能抵抗酸、碱、盐及未经处理的污水的侵蚀综合成本低，是一种比较完美组合方案，可应用在城市供、排水管网和远距离输送各种水质的自来水、污水、中水管道。
    因此本案例采用内环氧、外乙烯防腐方案作为验证设备的基础方案

5、内环氧、外聚乙烯钢塑复合管道生产流程

    生产工艺流程框架图如下：

钢管除油—喷砂处理—焊缝修磨—中频加热钢管—内表面喷涂环氧树脂粉末/外表面喷涂聚乙烯粉末—管口涂层修磨—检验—包装—入库

6、项目经济分析：

    以生产DN1000钢塑复合管为例，生产能力为20-30根/天，12米/根,每天可以涂覆1508-2262平米，每年按照250天计算年产量为377000-565500平米，按照每平米销售价格100元计算，每年销售额为3770-5655万元，
    生产成本价53元/平米（含税），其中包括：
    电费、聚乙烯涂料、环氧涂料、房租、辅助材料、工资及福利费、管理费、财务费用、短途搬运及包装费、折旧费、税金及教育附加。
    其产品毛利润为1771.9-2657.85万元，销售费用377-565.5万元，税金188.5-282.75万元，利润为1206.4-1809.6万元。
    设备投入400-500万元，流动资金100-500。

7、结论：

    根据实施方案研发的生产设备经过一年多使用，验证了本实用新型的生产设备结构简单、安装容易、使用方便、性能稳定，适应范围宽、防腐效果好,且生产工艺简单、成本低,经济效益好。是一种设计巧妙,性能优良,方便实用的内外防腐钢塑复合管的生产设备。
    大口径钢塑复合管设备在国内属于领先水平，在钢塑复合管行业具有一定的知名度，自动化水平高，劳动强度低，从钢管前处理到钢塑复合管产品的加工全过程仅需要八名工人。

关于大连维德防腐管业有限公司

    大连维德防腐管业有限公司是具有高科技涂覆产品的新兴管道公司，在消化吸收国外先进技术的基础上，研制、开发了大口径涂覆钢管生产设备，具备生产DN75—DN2000防腐钢管的能力，可内外同时热熔结聚乙烯和环氧树脂粉末，年生产能力100万平方米，充分显示了公司的雄厚专业技术实力。公司能为国内外：市政建设、电力、石油、造船、化工、冶金等行业提供输送、存储直饮水、自来水、城市污水及腐蚀性介质的聚乙烯、环氧树脂等涂层的钢管、管件、常压容器和罐体。

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