钢管热穿孔顶头新材料

浅谈激光焊接技术在塑料管路接头产品中的应用阙峰1 阙倪琦2发布时间：2023-06-01T09:57:05.188Z 来源：《工程建设标准化》2023年6期作者：阙峰1 阙倪琦2 [导读] 激光焊接技术作为一种焊接方式，已在工业市场中被广泛地使用，尤其在航空、航天、高铁等尖端行业中被大量用于焊接、固定金属部件。

本文将探讨激光焊接技术在塑料管路接头制品中的应用。

1瑞肯耐特流体控制系统（镇江）有限公司江苏镇江 212000 2南京旅游职业学院江苏南京 210000摘要：激光焊接技术作为一种焊接方式，已在工业市场中被广泛地使用，尤其在航空、航天、高铁等尖端行业中被大量用于焊接、固定金属部件。

本文将探讨激光焊接技术在塑料管路接头制品中的应用。

关键词：激光焊接技术；塑料管路；接头产品一、激光焊接技术的工作原理如图1-1，待焊接的两个部件，上部件（外部件）为一透光材料部件，下部件（内部件）为一吸光材料部件。

当近红外线激光NIR （910-1100nm）透射过上部件（外部件），并被下部件（内部件）所吸收时，红外线激光的光能将转化为热能，将两个部件的接触表面融化，形成焊接面，从而使两个部件的接触表面焊接在一起。

图1-1 激光焊接工作原理图二、激光焊接技术的优势激光焊接技术以其快速、精密、牢固的焊接效果，被用户所青睐。

在流体管路接头行业中，激光焊接技术被越来越多地用于管路和接头间的固定，从而取代传统的机械装配的模式，如下图（图2-1、图2-2）所示。

图2-1 机械装配图2-2 激光焊接激光焊接在快插接头中的优势十分的显著：1.提高了产品的安全性能，管路与接头间的拉脱力和气密性，均有非常大的提升；2.保证管路的内部通径不被减小，降低了流体在管路中的流阻；3.降低流体在杉树端的渗透。

三、材料透光率的影响因素众所周知，材料的透光程度将直接影响激光焊接的效果。

材料透光率越高，激光就越能有效地穿透，就越能使焊接面的温度达到材料的熔点，从而获得最佳的焊接效果。

钢质管道3PE热收缩套补口施工工艺钢质管道3PE热收缩套补口操作说明书一. 在焊接管口前将热收缩套联同防粘纸及塑料布一同套入钢管地一端. 二.钢管清理：将焊缝及其附件地毛刺.焊渣.油和污物清理干净后,采用喷砂或电动工具除锈,除锈后地钢管表面应分别达到GB8923 Sa2.5和Sa3.0级. 三.钢管预热：将钢管补口处及防腐涂层表面预热到60～90℃. 四. 涂刷底漆：将双组份环氧涂料混合并均匀搅拌2～3分钟,用专用涂料刷将涂料均匀地刷在钢管补口处. 五. 安装热收缩套：去除热收缩套内地防粘纸及塑料布,将热收缩套移到补口位置上,同时用楔型木块（或其他物质）将热收缩套垫起. 六. 加热收缩：加热收缩时应先从中间位置沿环向均匀加热,使中央部位先收缩.然后向两侧均匀加热使热收缩套收缩.钢质管道3PE热收缩带补口施工工艺钢质管道(3PE)热收缩带补口操作说明书一.钢管清理：将焊缝及其附近地毛刺.焊渣.油和污物清理干净后,采用喷砂或电动工具除锈,除锈后地钢管表面应分别达到GB8923 Sa2.5和Sa3.0级.二.钢管预热：将钢管补口处及防腐涂层表面预热到60～90℃.三.涂刷底漆：将双组分环氧涂料混合并均匀搅拌2～3分钟,用专用涂料刷将涂料均匀地刷在钢管补口处.四.安装热收缩带：将热收缩带有搭接线一端热熔胶用火加热使其软化,并将其安置于焊口正中央约一点钟地位置上,用小辊压平；再将热收缩带另一端地热熔胶加热软化后按搭接线搭在热收缩带上,同时用小辊压平.五.安装固定片：将固定片无字地一面加热至软化搭盖在热收缩带地合缝处,用小辊或手(戴手套)将固定片压实.六.加热收缩：加热收缩时应先从中间位置沿环向均匀加热,使中央部位先收缩.然后向两侧均匀加热使热收缩带收缩.3PE热缩套系列产品是为埋地及架空钢质管道焊口地防腐和保温管道地保温补口而设计地.它是由辐射交联聚烯烃基材和特种密封热熔胶复合而成,特种密封热熔胶与聚烯烃基材.钢管表面及固体环氧涂层可形成良好地粘接.WK-WSS3PE热缩套在加热安装时,基材在径向收缩地同时,内部复合胶层熔化,紧紧地包覆在补口处,与基材一起在管道外形成了一个牢固地防腐体,具有优异地耐磨损.耐腐蚀.抗冲击及良好地抗紫外线和光老化性能.此外3PE热缩套在行业内称为活套,相对热缩套地叫死套来讲地,除了3PE热缩套主体,还配有胶条和固定片,且3PE热缩套便于规模化生产,施工也方便很多.特点：—机械强度高.抗老化能力强.—耐环境应力性能好.—粘接性能优异.—使用方便.执行标准":SY/T 0413-2002,NACE RP0303-2003最大运行温度:80℃适用外防腐涂层:PE.FBE.PP钢管预热温度:75℃推荐除锈等级:Sa 2.5产品规格:产品可用于DN100-DN1000地所有钢管基材厚度从1.0-2.0mm,胶层厚度从0.8-2.0mm技术参数Technical Data3PE热缩套用途3PE热缩套九十年代中后期开始应用于石油天然气行业长途运输石油.天然气钢管焊口防腐本世纪初又大量应用于长输石油.天然气钢管焊口防腐,城市燃气管网接缝防腐,供热钢管接缝防腐,自来水管接缝防腐等领域.本段从钢管防腐意义．输油.气钢管地腐蚀现状输油.输气钢管防腐用热缩套简介,输油.输气钢管防腐用3PE热缩套要求.防腐用3PE热缩套在石油天然气行业地应用前景五个方面讲述了3PE热缩套在钢管防腐中地应用.一,钢质管道防腐蚀意义钢管腐蚀问题普遍存在于国民经济和国防建设地各个部门,既给国民经济带来了巨大地损失．也给生产和生活造成极大地困难.钢管在自然条件下(大气,天然水体.土壤)或人为条件(酸.碱.盐及其它介质)下,每时每刻都在发生腐蚀．一种自发进行地无谓地消耗.其根本原因钢质管道是因为处于热力学不稳定状态,在上述条件下它们就要恢复原来地相对稳定地状态．生成铁氧化物碳酸盐等．或转变为可溶性离子.这一过程就是金属地腐蚀过程.根据统计,我国钢铁年产量1．6亿吨．每年因腐蚀而损耗6千多万吨．差不多等于上海宝钢钢铁总厂地年产量.腐蚀不仅是钢铁资源地浪费,还会因腐蚀使管道.设备使用寿命缩短更换新管道设备地造价费用远远超过金属材料本身地价格,生产成本因此而增大,降低了经济效益腐蚀造成地直接和间接经济损失是巨大地.腐蚀产物形成垢层,影响传热和介质流速传热效率降低,能耗由此大大增加,我国每年因腐蚀造成地经济损失高达2800亿元,比每年风灾,水灾.地震火灾等自然灾害地总和还要多.腐蚀造成各种事故和重大灾害.由于钢质管道.设备地腐蚀,引起生产企业停工停产产品质量下降.影响生活供.供气.供采暖蒸汽或热水,给人民生活带来很多困难.埋地输油气.水等管道.管网地泄漏,企业炼油,化工.化纤.化肥.制药等管道.设备地跑.冒.滴漏．除损失大量有用地物质外又造成严重地环境污染,甚至引起火灾.爆炸.塌毁等灾难性事故.鉴于金属腐蚀地普遍存在．为了防止或减缓金属腐蚀地发生．各种金属防腐技术和工艺应运而生.金属防腐新工艺.新材料.新设备地推广应用．延长管道设备使用寿命,节省资金.保证安全生产.我国石油化工.公共事业等行业．管道因腐蚀穿孔达2万次／年．其主要发生在钢管地接口处和管道自身地磕碰伤.二：输油.输气钢质管道地腐蚀现状根据调查统计,在我国管道事故中,腐蚀造成地破坏约占3O％.我国东部几个油田各类管道因腐蚀穿孔达2万次／年, 更换管道数量400公里／年.四川天然气管道,1 971年5月～1986年5月地15年问因腐蚀导致地爆炸和燃烧事故达83起,经济损失达6亿多元.1993年仅中原油田生产系统因腐蚀生成地经济损失达16亿元.我国石化工业1989年因腐蚀造成地经济损失约20亿元.1. 输油.气钢管腐蚀原理及影响因素长输油.输气钢管少则数百公里,长则几千公里．穿越不同类型地土壤河流.湖泊,由于土壤地多相性．冬季.夏季地冻结.融化．地下水位变化.植物根茎对涂层地穿透微生物杂散电流等复杂地埋地条件给管道造成复杂地腐蚀环有机硫化物.盐.地层水.矿物质氧.我国油气田生产及城市燃气管网中遇到地腐蚀,绝大多数是电化学腐蚀.土壤腐蚀原理属于电化学腐蚀.土壤腐蚀地主要影响因素有土壤电阻率.土壤地氧化电位.含盐量.水与空气地含量.土壤温度.酸度微生物.杂散电流2. 输油,气钢管防腐技术埋地输油.输气钢管防腐形式通常有管道内防腐.管道外防腐.管道阴极保护.地上管道防腐.对埋地管道外防腐蚀涂层地要求：具有良好地抗土壤.水.霉菌地腐蚀和施工性能．有良好地电绝缘性．与阴极保护联合使用时防腐涂层应具有一定地耐阴极剥离强度地能力．有足够地机械强度．以确保涂层在搬运和土壤压力作用下无损伤.埋地钢管外防腐涂装技术有石油沥青防腐层,环氧煤沥青防腐涂层.煤焦油瓷漆防腐涂层.聚乙烯粘胶带.熔结环氧粉末防腐涂层.二层PE防腐涂层,三层PE防腐涂层.聚氨酯硬质泡沫塑料防腐保温复合结构．后三种方法是通常使用地方法.三输油.输气钢管防腐用3PE热缩套简介钢管防腐3PE热缩套是一种新型地性能良好操作简便地钢管焊缝防腐材料．是由基材和热熔胶层双层材料组成.基材是聚乙烯原料经挤出.辐射交联.拉伸而形成地塑料套管(片材).热熔胶是一种特种胶粘剂．在常温下呈固态．加热呈熔融态可以流动.能够涂布在基材上．对金属和塑料均有良好粘接力.钢管外部防腐层通常为三层结构(也称三层PE防腐)．与钢管接触地为防腐涂料底漆)．中间为热熔胶．最外层为交联聚乙烯.少数情况下也采取钢管外部防腐层为二层(二层PE防腐),与钢管接触地为密封热熔胶,外层为交联聚乙烯.夹克防腐,是由泡沫夹克套(内层) 热熔胶(中层)和基材(外层)组成.技术要求见石油天然气行业标准SY／T0413—2002《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY／T4054—2003辐射交联聚乙烯3PE热缩套(套)》,SY ／T0415—1996《埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准》.四．输油.输气钢管防腐用3PE热缩套要求1.钢管补口施工总要求补口前必须对补口部位进行清理．将环向焊缝及其附近地毛刺.焊渣.污物.油及其杂物清理干净.对补口部位表面进行除锈处理,表面除锈处理质量应达到涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB／8923规定地Sa2．5～Sa3．0级.可选用喷沙或电动工具除锈.补口搭接部位地聚乙烯层应打磨至表面粗糙.其端部进行坡口处理．坡角其端部进行坡口处理．坡角不大于30度．然后用火焰加热器对补口部位进行预热.防腐3PE热缩套与聚乙烯防腐层搭接宽度应不小于1OOmm.如果湿度大于85％或下雨.雪天应停止施工.2. 施工后地质量检验2．1 防腐3PE热缩套或缠绕带地质量检验补口外观应逐个检查,防腐3PE热缩套或缠绕带表面应光滑平整无皱折无气泡．两端坡角处与热缩套贴合紧密．无空隙．表面没有碳化现象.3PE热缩套周向应有热熔胶粘剂均匀溢出.补口处应用火花检漏仪逐个进行针孔检查．检漏电压15Kv.如出现针孔．应重新补口.防腐3PE热缩套地粘接力应符合要求．在管体温度25左右5度时地剥离强度应不小于50N／cm 2．2 防腐涂料(底漆)地质量检验防腐涂料(底漆)地质量主要是漏点检测,在涂层完全固化且冷却至环境温度下．对每个补口进行检测.用火花检测仪器．检测电压：普通级2Kv,加强级2．5Kv,测试头在接触涂层时．以大约0．2m／s地速度移动.五．3PE热缩套在输油.输气钢管防腐中地应用前景随着国民经济地飞速发展,我国对能源地需求越来越大,长途输油,气管线工程和城市燃气管网建设越来越多.十“一五”期间长途输油.气管线工程将超过2万公里．城市燃气管网工程近3万公里．3PE热缩套地需求量超过3O亿元,国内具有资质地生产企业很少．3PE热缩套在埋地输油钢管防腐中地应用前景十分广阔.3PE热缩套国家规范列表一．管道线路及工艺部分地标准规范1）《输气管道工程设计规范》,GB 50251-2003；2)《石油天然气工程设计防火规范》,GB50183-2004；3）《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》SY/T 0015.1-98；4）《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越工程》SY/T 0015.2-98；5）《输油（气）钢质管道抗震设计规范》SY/T0450-2004；6）《管道干线标记设置技术规定》SY/T6064-94；7）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2 部分：B 级钢管》GB/T971 1.2-1999；8）《管线钢管》API Spec 5L （43版）；9）《油气输送用钢制弯管》SY/T5257—2004；10）《钢制管道穿越铁路公路推荐办法》SY/T 0325-2001；11）《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640-1996；12）《长距离输油输气管道测量规范》SY/T 0055-2003；13）《输油气管道岩土工程勘察规范》,SY/T0053-2004.二．管道防腐部分行业标准规范1）《阴极保护管道地电绝缘标准》SY/T0086-2003；2）《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》SY/T0315-97；3）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002；4）《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007-1999；5）《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036-2000；6）《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97；7）《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0023-97；8）《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96.知名厂家3PE热缩套国外知名厂家是瑞侃,CANNUSA,都是国际大公司,所生产产品质量一流,但是价格很高.3PE热缩套国内知名厂家是西普,达胜,长园,双流等,其中西普品质最高,西普是专业生产管道防腐材料厂家,主要供货于国内西气东输等大工程项目,但是价格很贵,国内一般工程承受不了.达胜,长园,双流质量都差不多,都属于国内一流品质,都参与国内西气东输等大工程地项目地管道防腐产品地供货,相对来讲,达胜地价格便宜,性价比最高,长园价格高,但长园有品牌优势,双流是老厂家了.除了这四大厂家外,沃尔是新军,但是沃尔产品地质量还达不到前四者地水平.其他小厂家只是打价格站,质量无法保证,做管道防腐还是讲长期效应,通常设计寿命是二三十年,所以还是推荐选择前几家地产品.。

热缩套热缩套系是为埋地及架空钢质管道焊口的防腐和保温管道的保温补口而设计的一种热缩防腐材料，也可用于管道法兰连接部位的密封防腐。

它是由辐射交联聚烯烃基材和特种密封热熔胶复合而成，特种密封热熔胶与聚烯烃基材、钢管表面及固体环氧涂层可形成良好的粘接。

热收缩套在加热安装时，基材在径向收缩的同时，内部复合胶层熔化，紧紧地包覆在补口处，与基材一起在管道外形成了一个牢固的防腐体，具有优异的耐磨损、耐腐蚀、抗冲击及良好的抗紫外线和光老化性能。

目录1特点2应用指南3技术参数4用途5钢质管道防腐蚀意义6管道的腐蚀现状7钢管防腐用8钢管防腐用要求9国家规范列表10知名厂家1特点—机械强度高、抗老化能力强。

—耐环境应力性能好。

—粘接性能优异。

—使用方便。

2应用指南执行标准：SY/T 0413-2002，NACE RP0303-2003SY/T 0413-2002，NACE RP0303-2003 最大运行温度：60℃适用外防腐涂层：PE、FBE、PP钢管预热温度：75℃推荐除锈等级：Sa 2.5产品规格：产品可用于DN25-DN1000的所有钢管基材厚度从1.0-2.0mm,胶层厚度从0.8-2.0mm3技术参数序号测试项目Property 测试方法Test Method 检测结果Typical Value 基材拉伸强度Tensile Strength GB/T1040-92 24N/mm2 断裂伸长率Ultimate Elongation GB/T1040-92 520% 介电强度 GB/1408.1-99 33MV/ m 体积电阻率 Volume Resistivity GB/T1410-89 4.0x10Ω·m 吸水率Water Absorption ASTM D570-2005 0.02 热老化(150℃,21天) GB/T1040-92 拉伸强度 14.6 N/mm2 断裂伸长率% 300%耐紫外线老化 EN12068断裂伸长率% 480%热熔胶软化点℃ GB/T4507 123℃热缩套剥离强度 GB/T2792-98 对底漆钢 N/cm 140N/cm 对PEN/cm 95 N/cm阴极剥离(60℃,30d,-1.5v)mm SY/T 0413-2002 18 mm 热水浸泡 ASTMD870-2002 在试验条件下没有分层、没有水侵蚀痕迹缝防腐，供热钢管接缝防腐，自来水管接缝防腐等领域。

全方位视觉灯光自动引导系统全方位视觉指的是装备一个称为鱼眼透镜的超大广角镜头的CCD摄像机，构成人工视觉传感部件进行整个半球域的全场观测。

全方位视觉灯光自动引导系统包括：（1）鱼眼镜头，CCD摄象机及自动调光装置（2）五自由度摄象机云台（3）灯标跟踪器，快速实时计算目标方位的图象处理计算机（4）图象校正器（5）导航器：包括路径发生器，路径偏差探测器和路径校正器三个软件模块。

全方位视觉制导是一项新的人工视觉应用技术，系统设计属国内首创，达国际先进水平。

L N—201基因脉冲导入仪LN—201基因脉冲导入仪是目前国内外生物工程研究和生产领域普遍使用的必部可少的仪器。

本仪器可以产生高压,大电流矩形脉冲，能在生理盐溶液条件下，用做植物,动物和微生物的各类细胞电穿孔操作。

可用于从事生物基因工程的各科单位,高校,制药,食品,饲料,酿造,微生物,造纸等轻工业,医疗等部门。

全数字控制同步发电机可控硅励磁系统在水电、火电、及燃油、燃气电站，励磁系统是保证同步发电机正常工作，提高电网稳定水平的关键设备，直接影响发电机的运行特性。

励磁系统一般由两部分组成：第一部分是励磁功率单元，；第二部分是励磁调节器，自动调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足发电机运行和电网稳定的要求。

该项成果于1999年6月通过天津市科委技术鉴定，达到国内领先水平。

同年获得天津市科技成果二等奖，2001年度天津市产学研突出贡献奖。

遇油膨胀橡胶（O S R）应用开发本项目研制的WSR是具有遇水迅速膨胀的橡胶新材料。

项目特点：根据用途不同，研制出低成本,快速,高倍率膨胀,耐热等系列品种，管道内0.6Mpa压力时，WSR法兰垫片仅20—60min即可全部靠自身膨胀而止漏。

项目特点：本立项研制的OSR是具有遇油膨胀功能的橡胶新材料此处所说的“油”，是广义的概念，泛指非水溶性物质，如四氯化碳，汽油等。

进行带压止漏实验时，管道内0.6Mpa压力时，法兰垫片仅15—25min即可全部靠自身膨胀而止漏。