预绝热柔性保温管生产工艺及生产线

预绝热柔性保温管由输送介质的柔性管 ( 工作管 )、聚氨酯泡沫塑料(保温层)、高密度聚乙烯外套管(外护层)构成，因其具有热损耗低、防腐及绝缘性能好、施工快捷安全等优点，被广泛应用于液体与气体的输送管网、集中供热供冷管网、市政建设工程等领域，是保障城市安全高效运行的重要基础设施和“生命线”，是公认的环保节能产品。

目前，生产企业普遍采用传统的“PE发泡”工艺或者“一步法”工艺生产柔性保温管，虽然传统的生产工艺简单，便于操作和分工协作，但关键基础工艺存在难以克服的薄弱环节，在产品规格、产品质量及制造成本方面存在着一定的缺陷。在此背景下，江苏贝尔机械有限公司（以下简称“贝尔机械”）投入研发高端保温管道生产工艺技术，破解制约预制直埋保温管制造关键基础工艺的薄弱环节，经过三年的研发，公司开发出一套具备完全独立知识产权的的柔性保温管高端生产线，助推我国预绝热保温管制造业由低端迈向中高端。

1.传统的柔性保温管生产工艺

1.1    PE发泡柔性保温管
PE发泡柔性保温管工艺主要包括：工作管的预制生产、保温层的预制生产、保温支架的预制生产，工作管通过开卷机构开卷，保温支架也需同步开卷（双管或多管），利用包覆设备将保温层包覆在工作管外部，利用挤出机挤出高密度聚乙烯外护管。优势在于生产效率高，可满足单管、双管、多管的不同方案需求，但PE发泡密度极低，导热系数高，保温效果无法满足大多数供热、供冷行业的需求。

1.2“一步法”柔性保温管生产工艺
“一步法”生产工艺主要包括：利用牵引机将工作管牵引至挤出机模头，工作管进入塑料挤出机头部的中心孔，当塑料挤出机与中心孔另一侧的距离达到设计长度时，塑料挤出机挤压出外保护层，外护层与工作管协调并同步向前移动，外部保护层的内表面进行电晕处理，在同步移动的过程中，将泡沫溶液注入高压发泡机外保护层与工作管之间的空腔内，发泡原液形成保温层。优势在于成型工艺简单便于操作，但其产品规格有限，生产效率低下，导热系数不均匀。

2.预绝热柔性保温管生产工艺及生产线

贝尔机械是专业从事高效节能预绝热柔性保温管基础工艺研发、生产线设备设计、销售与服务的民营企业，拥有国际先进与国内领先的预绝热柔性保温管保温处理工艺技术，主营业务已横跨高端制造、科技研发两大领域。预绝热柔性保温管关键技术产业化，是跨行业、跨领域、跨部门，与其他产业相互交叉、相互渗透、相互驱动的综合性高效节能产业。

2.1    预绝热柔性保温管生产工艺
在历经多年的技术攻关及无数次的试验之后，贝尔机械通过优化挤出参数、调整聚氨酯原料配方、优化产线参数等，成功研制出了一套完整的高价值的先进基础工艺，包括拥有自主知识产权的原创性生产工艺流程，其主要工艺包含： 工作管开卷、牵引输送、工作管温控、工作管位置控制、隔热膜敷设、电晕、高压聚氨酯发泡、聚氨酯成型、外护管成型、收卷等。

2.2    预绝热柔性保温管生产线
柔性保温管生产线是基于先进的柔性保温管生产工艺研制开发的。工作管包含PE、PERT、PEX、铝塑管、铜管等多种柔性工作管。贝尔机械可生产DN16mm-DN160mm的保温产品，以及单管、双管、四管等几十种不同组合的柔性保温管产品，其盘卷长度横跨几十米到几千米。保温层厚度与外护管可根据不同地域进行匹配设计，且已满足不同纬度地区的保温需求。该生产线主要设备由双工位开卷机、温控设备、矫正装置、隔热膜系统、聚氨酯成型机、挤出机、牵引机、切割机、双工位收卷机等设备组成。

2.3    主要性能指标
1.外护管密度：≥ 940kg/m³且≤ 960kg/m³
2.外护管拉伸屈服强度：不小于 19MPa
3.外护管断裂伸长率：不小于 450%
4.外护管耐环境应力开裂：300h
5.聚氨酯密度：45kg/m³
6.聚氨酯吸水率：不大于 8%
7.聚氨酯闭孔率：80%
8.导热系数 ：不大于 0.033W/(m•k)
9.蠕变性能：30 年的蠕变量不大于 20mm
10.使用寿命：
120℃连续运行寿命大于 30 年  
115℃连续运行寿命大于50 年
 
3.总结

贝尔机械研发设计的预绝热柔性保温管生产工艺技术改变了传统“管中管”生产工艺，在保温管制造核心技术方面取得了重大突破。与国内外同类产品的制造技术相比，其聚氨酯模具成型、自动化生产控制系统和自动化行进传动系统在系统性等方面更具有独特的技术优势。该技术可全面提升预制直埋保温管产品质量、可靠性和使用寿命，形成具有原创性自主知识产权的基础工艺体系、设备体系。它亦是国家重点推广与国际组织推荐，保障我国工业安全生产与城市安全运行的重要基础设施和“生命线”的高端制造产业。

本文由江苏贝尔机械有限公司供稿

来源：荣格-《国际塑料商情》

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