專利名稱：一種煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤礦井下通用管材，具體涉及一種煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝。
背景技術：
目前我國采煤礦井多是地下500米以下的深井，在地下500米以上每深100米，井下溫度就提高2-3°C，礦井越深井下溫度越高，這樣就給采掘業的工作環境帶來惡化。為了改善這種工作環境，就必須向深井內進行冷熱置換來改善工作環境。原先國內有少量深井煤礦在開采時，采用冰制冷法。就是在井上先制冰，再將冰塊運輸到井下，來改變環境溫度。這種方式成本大，效率低，效果差。現在采用的方法是向深井下輸送冷流體介質，循環使用。 但目前我國尚沒有專門的用于向深井下輸送冷流體介質的管道，由于是深井使用的管道，并且還要保證冷流體介質的溫度，所以提出了包括保溫、安全、阻燃和抗靜電等新的要求。目前現有的管道制備工藝尚不成熟。

發明內容
本發明的目的在于提供一種煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝。本發明的目的可以通過以下技術方案實現一種煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其在于包括以下步驟(I)將檢驗合格的鋼管進行除銹防腐；(2)將鋼管套入雙抗聚乙烯套管內；(3)向鋼管和雙抗聚乙烯套管間的環形空間注入聚氨酯硬質泡沫塑料，使聚氨酯硬質泡沫塑料充分填滿環形空間形成聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層；(4)對制作完成的保溫鋼管進行成品的檢驗。所述雙抗聚乙烯套管為阻燃、抗靜電聚乙烯管。所述聚氨酯硬質泡沫塑料的配制方法為(I)制備白料按重量計，白料包括聚醚多元醇100份、硅油1 4份、三乙醇胺0.7 I. 5份、阻燃劑5 10份、抗靜電劑5 10份和蒸餾水0. n. 5份；在反應器中加入上述聚醚多元醇和阻燃劑，升溫至10(Tll(rC，真空脫水
0.5 I. 5h后降溫至45飛5°C，加入上述硅油、三乙醇胺、抗靜電劑和蒸餾水，制成白料；(2)將步驟(I)制備的白料和黑料按f 1.5 ri. 5的重量配比攪拌混合后聚合反應，制成聚氨酯硬質泡沫塑料。所述的黑料(異氰酸酯)為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。上述方法配制的聚氨酯硬質泡沫塑料為具有獨立閉孔結構的聚氨酯硬質泡沫塑料。上述的阻燃劑為聚氨酯阻燃劑，上述的抗靜電劑為聚氨酯抗靜電劑。所述的聚醚多元醇的羥值為450 550 mgKOH/g,分子量為300 400。對制作完成的保溫鋼管的成品檢驗為對所述雙抗聚乙烯套管和聚氨酯硬質泡沫塑料的阻燃、抗靜電性能檢驗，分別符合MT 181 -1988、MT 113-1995標準要求。煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管的組成及結構都比較簡單，保溫鋼管是一種由輸送介質的鋼管、雙抗聚乙烯套管以及鋼管和雙抗聚乙烯套管之間填充的聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層緊密結合而成，是一種高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制保溫鋼管。只需將除銹防腐后的鋼管套在聚乙烯套管內，中間注入聚氨酯硬質泡沫塑料，使之充分填滿鋼管與雙抗聚乙烯套管之間的環形空間，從而形成一個牢固的整體，達到防腐保溫的效果，這樣保溫鋼管就形成了。保溫鋼管是一種能夠提高保暖溫度的鋼管，其鋼管保溫效果較好，耐酸、耐堿、耐油、耐腐蝕、重量輕、成本低、服務年限長。本發明的有益效果本發明的方法制備的煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管的鋼管與雙抗聚乙烯套管以及二者之間的聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層形成一個牢固的整體，且鋼管的防腐保溫效果顯著，且具有阻燃和抗靜電效果，使用更安全。此鋼管可以排擠或者埋在地下，可現場施工，操作流程比較簡單，普遍使用與建筑、裝修及管道的鋪設中，能夠很好的保證管道的正常和通暢。本發明的制備方法簡單，易于操作，容易進行大規模工業化生產，從而節省成本。本發明方法實施過程中所采用的聚氨酯硬質泡沫塑料，其導熱系數小，吸水率低，抗 滲性、化學穩定性好，且具有阻燃和抗靜電功能。


圖I為煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管的結構示意圖。I-鋼管 2-聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層 3-雙抗聚乙烯套管。
具體實施例方式實施例I制備聚氨酯硬質泡沫塑料制備白料(組合聚醚)按重量份計，白料由聚醚多元醇(分子質量在300 400范圍內，羥值為450 550 mgKOH/g，江蘇鐘山化工有限公司生產，型號N-635B)100份、硅油2份、三乙醇胺I份、阻燃劑7. 5份、抗靜電劑7. 5份和蒸餾水I份組成，向反應器中加入上述聚醚多元醇和阻燃劑，升溫至105°C。真空脫水Ih后降溫至50°C，加入上述硅油、三乙醇胺、抗靜電劑和蒸餾水，制成白料；所述的阻燃劑為聚氨酯阻燃劑(DMMP)，濟南上善精細化工有限公司生產。所述的抗靜電劑為聚氨酯抗靜電劑(GL-S)，北京金支耳化學科技有限公司生產。所述的硅油(江蘇美思德化學股份有限公司提供，型號AK_8804)是一種高活性硅-碳鍵非水解型泡沫穩定劑，透明粘性液體，pH (25°C)6. 5±1. 0，粘度25°C (mPa. s)600±300，密度 25°C (g/cm3) :1. 060±0. 030。將白料和黑料按I :1. 45的重量比攪拌混合后聚合反應，制成具有獨立閉孔結構的聚氨酯硬質泡沫塑料，所述的黑料(異氰酸酯)為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。本實施例制備的聚氨酯硬質泡沫體無污斑、無收縮分層開裂現象。泡孔均勻細密。按要求試驗時，沿徑向測量的泡孔平均尺寸不大于0. 5mm，泡沫的閉孔率不小于88%，聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層任意位置的泡沫密度不小于60kg/m3。在常壓沸水中浸泡90min后，聚氨酯硬質泡沫塑料的吸水率不應大于10%。實施例2制備煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管( I)對鋼管I進行檢驗，挑選質量合格的鋼管，除去鋼管I表面的銹跡，使鋼管I沒有被腐蝕的情況；所述的鋼管為無縫鋼管或焊接鋼管。鋼管表面去除鐵銹、軋鋼鱗片、油脂、灰塵、水分或其他沾染物；鋼管表面銹蝕等級應符合GB/T8923-1988中A、B、C規定，除銹等級也應符合GB/T8923-1988中的相應規定。(2)穿管成型，將除銹防腐后的鋼管I套入雙抗聚乙烯套管3內，且所述鋼管I與雙抗聚乙烯套管3的軸線重合或者稍有偏離但所述鋼管的軸線與聚乙烯套管軸線之間的距離不超過8mm ;鋼管I兩端頭留出150mm 250mm裸露區以備焊接；表I為雙抗聚乙烯套管與鋼管軸線之間偏離距離所需要符合的規格。表I聚乙烯套管與鋼管軸線之間偏離距離所需要符合的規格
聚乙烯套管外徑mm最大軸線偏離距離mm <1603.0
180 4004.5
450 6306.0
>7108.0所述雙抗聚乙烯套管(山東文遠塑業有限公司提供)為黑色，其內表面目測不應有損失其性能的溝槽，不允許有氣泡、裂紋、凹陷、雜質、顏色不勻等缺陷，雙抗聚乙烯套管兩端應切割平整，并與雙抗聚乙烯套管的軸線垂直，角度誤差應小于2. 5°。雙抗聚乙烯套管由高密度聚乙烯塑料制造，聚乙烯密度應為935kg/m3 950kg/m3。雙抗聚乙烯套管的公稱外徑和最小壁厚應符合表2規定。表2雙抗聚乙烯套管的公稱外徑和最小壁厚要求
權利要求
1.一種煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其特征在于包括以下步驟 (1)將檢驗合格的鋼管進行除銹防腐； (2)將鋼管套入雙抗聚乙烯套管內； (3)向鋼管和雙抗聚乙烯套管間的環形空間注入聚氨酯硬質泡沫塑料，使聚氨酯硬質泡沫塑料充分填滿環形空間形成聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層； (4)對制作完成的保溫鋼管進行成品的檢驗。
2.根據權利要求I所述的煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其特征在于所述雙抗聚乙烯套管為阻燃、抗靜電聚乙烯管。
3.根據權利要求I所述的煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其特征在于所述聚氨酯硬質泡沫塑料的配制方法為(I)制備白料按重量計，白料包括聚醚多 元醇100份、硅油1 4份、三乙醇胺0.7 I. 5份、阻燃劑5 10份、抗靜電劑5 10份和蒸餾水0. n. 5份；向反應器中加入上述聚醚多元醇和阻燃劑，升溫至10(Tll(TC，真空脫水0. 5 I. 5h后降溫至45飛5°C，加入上述硅油、三乙醇胺、抗靜電劑和蒸餾水，制成白料；(2)將步驟(I)制備的白料和黑料按f 1.5 ri. 5的重量配比攪拌混合后聚合反應，制成聚氨酯硬質泡沫塑料。
4.根據權利要求3所述的煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其特征在于所述的黑料為二苯基甲烷二異氰酸酯。
5.根據權利要求3所述的煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其特征在于所述的阻燃劑為聚氨酯阻燃劑，所述的抗靜電劑為聚氨酯抗靜電劑。
6.根據權利要求3所述的煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管制備工藝，其特征在于所述的聚醚多元醇的羥值為450 550 mgKOH/g，分子量為300 400。
全文摘要
本發明公開了一種煤礦井下用聚乙烯護套聚氨酯保溫鋼管的制備工藝，包括以下步驟(1)將檢驗合格的鋼管進行除銹防腐；(2)將鋼管套入雙抗聚乙烯套管內；(3)向鋼管和雙抗聚乙烯套管間的環形空間注入聚氨酯硬質泡沫塑料，使聚氨酯硬質泡沫塑料充分填滿環形空間形成聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層；(4)對制作完成的保溫鋼管進行成品的檢驗。本發明的方法制備的保溫鋼管的防腐保溫效果顯著，且具有阻燃和抗靜電效果，使用更安全。本發明的制備方法簡單，易于操作，容易進行大規模工業化生產，從而節省成本。本發明方法實施過程中所采用的聚氨酯發泡保溫材料，其導熱系數小，吸水率低，抗滲性、化學穩定性好，且具有阻燃和抗靜電功能。
文檔編號F16L59/02GK102720898SQ20121022557
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者宋常春, 王瀟石, 王盤元 申請人:江蘇京元節能環保有限公司