球墨鑄鐵管涂襯工藝的制作方法
【專利摘要】一種球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特殊之處是，包括如下步驟：第一步，對毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理；第二步，利用轉運工具將處理好的管材放置在涂襯設備的托輪上，并啟動與托輪相連的變頻電機帶動管材旋轉，管材旋轉速度≤50rpm；第三步，啟動置于管材下方的加熱火槍對管材外壁進行預熱，溫度控制在140℃～230℃之間；第四步，預熱完成后，利用布料小車將聚氯乙烯或聚乙烯或ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯粉狀物均勻分布在管材內壁形成內襯層，而后冷卻，冷卻過程中使管材繼續旋轉至冷卻完成。解決了現有球墨鑄鐵管涂襯工藝存在的襯層易脫落，影響安裝正常進行、計量設備的使用和水質衛生等問題，降低了內襯層制造成本。
【專利說明】球墨鑄鐵管涂襯工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及球墨鑄鐵管加工方法，特別是一種球墨鑄鐵管涂襯工藝。
【背景技術】
[0002]球墨鑄鐵管用于水的傳輸，其內襯層一般采用水泥、環氧陶瓷、環氧樹脂或聚氨酯等材質，其涂襯工藝存在如下問題:
1、現有工藝對管材的承插口的圓整度要求非常嚴格，必須是正圓，否則無法在其基礎上作內襯層，即使勉強制作也無法進行管道鋪設安裝。另外，在運輸途中造成的管材變形需要在安裝前進行校圓，校圓過程會造成內襯層脫落，安裝工作無法正常進行。
[0003]2、現有的水泥內襯層和環氧陶瓷內襯層依靠離心力旋轉附著在管材內壁，實際上還是兩層皮結構，由于水泥和環氧陶瓷內襯層的材料延伸率不同于球墨鑄鐵管材，因而會造成內襯層與管材內壁分離，分離后脫落的內襯層一方面會污染水質，另一方面會堵塞計量裝置等設備。
[0004]3、現有的水泥內襯層受到現有工藝養生處理工序影響，養生周期較長且要求極為嚴格，否則會造成水泥的龜裂紋較多，水質通過龜裂紋滲透到管材鐵壁上影響水質衛生。另夕卜，水泥內襯層受原材料的影響長時間浸泡會有助于微生物的滋生，從而縮短水泥內襯層的使用壽命。
[0005]4、現有的水泥內襯層經過養生工序后，仍需要對內襯層內壁進行打磨處理，工藝繁瑣且成本高，打磨處理不當會造成內襯層大面積脫落，浪費原材料。另外，水泥原材料的優劣也會影響到打磨效果，進而影響后期使用。
[0006]5、現有的環氧樹脂和聚氨酯內襯層是在管材預加熱后在管材內壁采用靜電噴涂的方式形成的，雖然能解決水泥內襯層和環氧陶瓷內襯層存在的上述問題，但是由于球墨鑄鐵管無論是水冷金屬型還是樹脂砂型都屬于鑄造產品，鑄造出的管材內壁坑洼不平整，而且起伏度較大。為解決此問題，環氧樹脂和聚氨酯內襯層的厚度通常設置為3?6_，制造成本聞。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種解決現有球墨鑄鐵管涂襯工藝存在的襯層易脫落，影響安裝正常進行、計量設備的使用和水質衛生的問題的球墨鑄鐵管涂襯工藝，降低內襯層制造成本。
[0008]本發明的技術方案是:
一種球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特殊之處是，包括如下步驟:
第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理；
第二步，利用轉運工具將處理好的管材放置在涂襯設備的托輪上，并啟動與所述托輪相連的變頻電機帶動管材旋轉，管材旋轉速度< 50rpm ；
第三步，啟動置于管材下方的加熱火槍對管材外壁進行預熱，溫度控制在140°C?230°C之間；
第四步，預熱完成后，利用布料小車將聚氯乙烯或聚乙烯或ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材內形成內襯層，而后冷卻，冷卻過程中使管材繼續旋轉至冷卻完成。
[0009]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，預熱時間為15?25分鐘。
[0010]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝,從布料到內襯層成形的時間控制在10?15分鐘。
[0011]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，冷卻時間為15?20分鐘。
[0012]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，預熱完成后關閉加熱火槍停止對管材加熱，或將加熱火槍調整到保溫狀態至布料完成。
[0013]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，布料時，在待涂襯成形的管材兩端分別設置布料小車同時相向移動進行布料，布料小車首先通過自吸管道將置于地面的內襯層原材料吸附到布料小車的儲料倉內，而儲料倉內的原材料根據不同口徑的管材內襯層需要量，通過帶有計量裝置的螺桿推進器推至布料小車前端的截面呈四分之一圓狀的料槽內，然后通過前后移動裝置帶動整個布料小車，將布滿料的料槽伸入管材內壁，再通過自旋轉裝置將料槽內原材料一次性反扣入管材內壁，原材料受熱呈液體狀在管材旋轉過程中布滿管材內壁，完成布料過程。
[0014]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，所述內襯層的材質為聚氯乙烯或聚乙烯時，厚度為700?1200微米，以適應給水系統管線及城市生活污水排水管線。
[0015]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，所述內襯層的材質為ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯時，厚度為2500?5000微米，以適應城市工業污水排水管線。
[0016]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，所述球墨鑄鐵管的毛坯管材為水冷金屬型離心球墨鑄鐵管或樹脂砂型離心球墨鑄鐵管。
[0017]上述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，所述托輪由間距可調的主動托輪和被動托輪組成，以適應不同口徑的管材。
[0018]本發明的有益效果是:
1、管材內壁經過打磨和拋丸處理后與內襯層受熱融合在一起，即通過熱熔接的方式連接，無論在襯層前管材是否有變形都不會影響內襯層形成，同時不受養生的限制，也不用在襯層結束后進行打磨等繁瑣工序。而且無論何時變形，由于內襯層和管體的材料延伸率幾乎相同，校正時內襯層都會隨管體一起變化，不會產生內襯層脫落的現象，進而解決了現有球墨鑄鐵管涂襯工藝存在的襯層易脫落，影響安裝正常進行、計量設備的使用和水質衛生等問題。施工安裝過程及后期運行過程中管材的變形，不會造成內襯脫落，并且新襯層的致密度遠遠超過水泥等材質，極大的降低了污染水質的可能性。
[0019]2、采用本申請的滾塑的方式制得的內襯有聚氯乙烯或聚乙烯或ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯的球墨鑄鐵管，即使在吊裝或安裝等環節中把管材局部磕碰壞了，其修補方式也不受環境等條件的影響和限制，只需要一把簡易手柄火槍、一小瓶天燃氣另配一把專業修補工具及少許內襯材料即可。修補方式為，先利用小砂輪機將損壞部分切割，再用簡易手柄火槍對切割后的管材內壁加溫，溫度在40?60度即可，然后對修補工具進行加熱，加熱至100?120度時，利用修補工具粘連內襯原料直接涂覆在待修補位置即可，即可完全與原管材內襯融合在一起，且不需用養生過程，只需要15分鐘左右的冷卻時間即可投入使用，修補效果好，操作簡便，修補時間短。
[0020]3、管材內壁經過打磨和拋丸處理后采用滾塑的方式與聚氯乙烯或聚乙烯或ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯材料融合形成內襯層，內襯層厚度無需太厚，較聚氨酯等材質內襯層厚度降低率高達300%以上，因而擴大了同等口徑管材的內壁空間，加大了流水量，加快流速，提高了管材使用效率。并由于內壁口徑的擴大，管網建設前期中在達到供水量要求的情況下可縮小管徑設計尺寸，節省投資。
[0021]4、從衛生方面考慮，避免了水泥等材質造成的水質二次污染，從長遠考慮城市供水管網及要求，內襯聚氯乙烯或聚乙烯材質可實現直飲水目標。
[0022]5、ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯作為內襯層主要適應于城市工業排污水系統，對于工業排水中含有腐蝕物的，選用工程塑料ABS內襯，AB S是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，具有較高的耐沖擊強度和表面硬度，在-4 O °C?1 O O 1:范圍內仍能保持韌性和剛度，并不受電腐蝕和土壤腐蝕，使用溫度可達9 O °C。對于腐蝕性強的化工業污水，采用聚四氟乙烯和聚丙烯內襯以達到抗腐蝕目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發明中涉及的涂襯設備的結構示意圖；
圖2是圖1中設有托輪的旋轉平臺的結構示意圖；
圖3是圖2的左視圖；
圖4是圖2的俯視圖；
圖5是圖1中布料小車的結構示意圖；
圖6是圖5的左視圖。
[0024]圖中:旋轉平臺1、托輪101、主動托輪101a、被動托輪101b、變頻電機102、布料小車2、儲料倉201、料槽202、自旋轉裝置204、前后移動驅動裝置203、加熱火槍3、管材4。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
該球墨鑄鐵管涂襯工藝，具體步驟為:
第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理。其中，打磨后利用吸塵裝置將打磨產生的粉塵吸附至儲存容器內收集，打磨標準為使管材內壁平整無毛刺及坑洼缺陷，使鑄造的毛坯管材內表面達到符合內襯內壁的要求及光滑度，打磨后的管材經過內壁拋丸處理，標準為使打磨后的浮塵及鐵銹(粉)及氧化層去除干凈，以符合內襯層的要求。本實施例中，毛坯管材為水冷金屬型離心球墨鑄鐵管。
[0026]第二步，利用轉運工具將處理好的管材4放置在涂襯設備旋轉平臺I的托輪101上，并啟動與所述托輪101相連的變頻電機102帶動管材4旋轉，管材4旋轉速度根據管材口徑(DN100-DN1600mm)設定，最高不超過50rpm。其中，所述托輪101由間距可調的主動托輪IOla和被動托輪IOlb組成。本實施例中，管材4 口徑為DN600 mm，轉速為35rpm。
[0027]第三步，啟動置于管材4下方的加熱火槍3對管材外壁進行預熱，本實施例中溫度控制在140°C?180°C之間，預熱15分鐘。
[0028]第四步，預熱完成后，利用布料小車2將聚氯乙烯粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材4內形成聚氯乙烯內襯層，布料時間控制在10?15分鐘，而后冷卻15?20分鐘，冷卻過程中管材4仍需要繼續旋轉至冷卻完成。聚氯乙烯內襯層厚度控制在700?1200微米，本實施例中形成內襯層厚度為1000微米，以適應給水系統管線及城市生活污水排水管線。
[0029]本實施例中，預熱完成后關閉加熱火槍3停止對管材4加熱，布料時間為10分鐘，而后冷卻15分鐘。所述聚氯乙烯采用高等級飲用水標準PVC粉狀7042型號。
[0030]其中，所述布料小車2數量為兩個，布料時將其分別設置在待內襯成形的管材4兩端同時相向移動進行布料。布料小車2首先通過自吸管道將置于地面的聚氯乙烯原材料吸附到布料小車2的儲料倉201內，而儲料倉201內的原材料根據不同口徑的管材內襯層需要量，通過帶有計量裝置的螺桿推進器推至布料小車2前端的截面呈四分之一圓狀的料槽202內，然后通過前后移動驅動裝置203帶動整個布料小車，將布滿料的料槽202伸入管材4內壁，再通過自旋轉裝置204將料槽202內原材料一次性反扣入管材4內壁，聚氯乙烯原材料受熱呈液體狀在管材4旋轉過程中布滿管材內壁,完成布料過程。
[0031]第五步，對管材4外壁進行防腐處理，在管材外表面形成噴設鋅和浙青層、或噴設鋅層和環氧樹脂層、或噴設鋅層和聚氨酯層，本實施例在管材4外表面噴涂鋅層和浙青層。
[0032]實施例2
該球墨鑄鐵管涂襯工藝，具體步驟為:
第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理。本實施例中，毛坯管材為樹脂砂型離心球墨鑄鐵管，其制造工藝屬現有技術。
[0033]第二步，利用轉運工具將處理好的管材4放置在涂襯設備旋轉平臺I的托輪101上，并啟動與所述托輪101相連的變頻電機102帶動管材旋轉，本實施例中，管材4 口徑為DN1600 mm，轉速為 15rpm。
[0034]第三步，啟動置于管材4下方的加熱火槍3對管材外壁進行預熱，本實施例中溫度控制在170°C?220°C之間，預熱25分鐘。
[0035]第四步，預熱完成后，利用布料小車2將聚丙烯粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材4內形成聚丙烯內襯層，從布料到內襯層成形時間為15分鐘，而后冷卻20分鐘，冷卻過程中管材4仍需要繼續旋轉至冷卻完成。內襯層的厚度控制在2500?5000微米，本實施例內襯層厚度為3500微米。預熱完成后外界環境溫度降低，將加熱火槍3調整到保溫狀態繼續保溫至完成布料。
[0036]第五步，對管材4外壁進行防腐處理，在管材外表面噴涂鋅層和環氧樹脂防腐層。
[0037]其他同實施例1。
[0038]實施例3
該球墨鑄鐵管涂襯工藝，具體步驟為:
第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理。本實施例中，毛坯管材為水冷金屬型離心球墨鑄鐵管。
[0039]第二步，利用轉運工具將處理好的管材4放置在涂襯設備旋轉平臺I的托輪101上，并啟動與所述托輪101相連的變頻電機102帶動管材4旋轉，管材4 口徑為DN1000 mm,轉速為18rpm。
[0040]第三步，啟動置于管材4下方的加熱火槍3對管材外壁進行預熱，溫度控制在180°C?230°C之間，預熱時間20分鐘。
[0041]第四步，預熱完成后，利用布料小車2將ABS工程塑料粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材4內形成ABS工程塑料內襯層，從布料到內襯層成形時間為13分鐘，而后冷卻18分鐘，冷卻過程中管材4仍需要繼續旋轉至冷卻完成。本實施例中，內襯層的厚度為2500微米。預熱完成后關閉加熱火槍3停止對管材4加熱。
[0042]第五步，對管材4外壁進行防腐處理，在管材外表面噴涂鋅層和環氧樹脂層。
[0043]其他同實施例2。
[0044]實施例4
該球墨鑄鐵管涂襯工藝，具體步驟為:
第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理。本實施例中，毛坯管材為樹脂砂型離心球墨鑄鐵管，其制造工藝屬現有技術。
[0045]第二步，利用轉運工具將處理好的管材放置在涂襯設備旋轉平臺I的托輪101上，并啟動與所述托輪101相連的變頻電機102帶動管材4旋轉，本實施例中，管材4 口徑為DN800 _，轉速為 20rpm。
[0046]第三步，啟動置于管材4下方的加熱火槍3對管材4外壁進行預熱，溫度控制在180。。?220°C之間，預熱18分鐘。
[0047]第四步，預熱完成后，利用布料小車2將聚四氟乙烯粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材4內形成聚四氟乙烯內襯層，從布料到內襯層成形時間為12分鐘，而后冷卻16分鐘，冷卻過程中管材4仍需要繼續旋轉至冷卻完成。本實施例中，內襯層的厚度為3000微米。預熱完成后外界環境溫度降低，加熱火槍3繼續保溫至完成布料。所述聚四氟乙烯采用 PTFE F40 或 F3 或 F46。
[0048]第五步，對管材4外壁進行防腐處理，即在管材外表面噴涂鋅層和聚氨酯層。
[0049]其他同實施例2。
[0050]實施例5
該球墨鑄鐵管涂襯工藝，具體步驟為:
第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理。本實施例中，毛坯管材為樹脂砂型離心球墨鑄鐵管。
[0051]第二步，利用轉運工具將處理好的管材4放置在涂襯設備旋轉平臺I的托輪101上，并啟動與所述托輪101相連的變頻電機102帶動管材4旋轉，本實施例中，管材4 口徑為 DN300 mm，轉速為 40rpm。
[0052]第三步，啟動置于管材4下方的加熱火槍3對管材4外壁進行預熱，溫度控制在160°C?200°C之間，預熱15分鐘。
[0053]第四步，預熱完成后，利用布料小車2將聚乙烯粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材4內形成聚乙烯內襯層，從布料到內襯層成形時間為10分鐘，而后冷卻15分鐘，冷卻過程中管材4仍需要繼續旋轉至冷卻完成。內襯層厚度控制在700?1200微米，本實施例中，形成聚乙烯內襯層厚度為700微米。預熱完成后關閉加熱火槍3。所述聚乙烯采用高密度聚乙烯PE100等級添加劑材料，符合飲用水標準的添加劑輔助對球管內壁的附著力即可。
[0054]第五步，對管材4外壁進行防腐處理，在管材外表面噴涂鋅層和浙青層。
[0055]其他同實施例1。
【權利要求】
1.一種球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，對球墨鑄鐵管的毛坯管材內壁進行打磨并作拋丸處理； 第二步，利用轉運工具將處理好的管材放置在涂襯設備的托輪上，并啟動與所述托輪相連的變頻電機帶動管材旋轉，管材旋轉速度< 50rpm ； 第三步，啟動置于管材下方的加熱火槍對管材外壁進行預熱，溫度控制在140°C?230°C之間； 第四步，預熱完成后，利用布料小車將聚氯乙烯或聚乙烯或ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯粉狀物均勻分布在管材內壁，在管材內形成內襯層，而后冷卻，冷卻過程中使管材繼續旋轉至冷卻完成。
2.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:預熱時間為15?25分鐘。
3.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:從布料到內襯層成形的時間控制在10?15分鐘。
4.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:冷卻時間為15?20分鐘。
5.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:預熱完成后關閉加熱火槍停止對管材加熱，或將加熱火槍調整到保溫狀態至布料完成。
6.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:布料時，在待涂襯成形的管材兩端分別設置布料小車同時相向移動進行布料，布料小車首先通過自吸管道將置于地面的內襯層原材料吸附到布料小車的儲料倉內，而儲料倉內的原材料根據不同口徑的管材內襯層需要量，通過帶有計量裝置的螺桿推進器推至布料小車前端的截面呈四分之一圓狀的料槽內，然后通過前后移動裝置帶動整個布料小車，將布滿料的料槽伸入管材內壁，再通過自旋轉裝置將料槽內原材料一次性反扣入管材內壁，原材料受熱呈液體狀在管材旋轉過程中布滿管材內壁，完成布料過程。
7.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:所述內襯層的材質為聚氯乙烯或聚乙烯時，厚度為700?1200微米。
8.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝,其特征在于:所述內襯層的材質為ABS工程塑料或聚四氟乙烯或聚丙烯時，厚度為2500?5000微米。
9.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:所述球墨鑄鐵管的毛坯管材為水冷金屬型離心球墨鑄鐵管或樹脂砂型離心球墨鑄鐵管。
10.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管涂襯工藝，其特征在于:所述托輪由間距可調的主動托輪和被動托輪組成。
【文檔編號】B05C7/04GK103691625SQ201410015101
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】衛榮國 申請人:廣西安鋼永通鑄管管業有限公司