环保型钢塑复合管产业化项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx

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真空自动涂塑技术原理

一、主要技术性能

1、技术原理及特点　流化床真空抽吸法给水管内涂塑工艺技术，是在流化床法基本原理的基础上，借鉴日本涂塑技术创新开发出的，专门用于给水内涂塑复合钢管的生产。

该技术的原理是，通过控制供粉压力和抽吸风压，使钢管内形成一定的负压（真空度），钢管同时以一定转速自转。

此时，气粉流在钢管内做相对而言螺旋运动，并快速流过管壁。

由于钢管的预热作用，塑料粉末以熔融状态粘敷在管壁上，经二次加热炉固化（或流平）后，形成一层均匀致密的涂膜。

这种工艺技术可内涂钢管长度达6米，长径比最大可达347mmm；

1。

由于采用PC等自动控制方式，使得预热温度、供粉时间、抽吸时间、转速、固化（或流平）温度、涂膜厚度等各项工艺参数都能得到稳定控制。

　2、主要技术指标：

　内涂层　　　　　　　　　　　　　＞0．30mm

　针孔试验　　　　　　　　　　1500V不产生电火花、不击穿

　附着力　92℃—98℃24小时涂层不能被撬离（为附着力l级）；

　弯曲试验　　　　　　　　　　　　30。

/8D不断裂、不脱落;

高低温循环试验　　　　　　　　　—20℃—十100℃连续四个循环涂层不发生软化脱落；

卫生指标　　　　　　　　　　　　满足《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB／T17219—1998）中的23项理化指标。

3、技术水平　　

和国外类似产品相比，接近日本产品水平；

和国内同类产品相比，处于国内领先水平。

4、技术配套情况

（1）设计、制造专用拉床，清除内焊筋和锌渣或配置抛光清理生产线

（2）管接内喷塑设备

3、DN600以上大口径采用静电喷涂技术。

静电喷涂技术原理

利用电晕放电现象使粉末涂料吸附在工件上。

其过程：

粉末涂料由供粉系统借压缩空气气体送入喷枪，在喷枪前端加有高压静电发生器产生的高压，由于电晕放电，在其附近产生密集的电荷，粉末由枪嘴喷出时，形成带电涂料粒子，它受静电力的作用，被吸到与其极性相反的工件上去，随着喷上的粉末增多，电荷积聚也越多，当达到一定厚度时，由于产生静电排斥作用，便不继续吸附，从而使整个工件获得一定厚度的粉末涂层，然后经过热使粉末熔融、流平、固化，即在工件表面形成坚硬的涂膜。

静电喷粉设备以其经济实用、易于清理、快速便捷的特性在金属喷涂上应用极为广泛。

其喷涂方式可分别采用自动、手动或自动＋手动，吊空式输送系统、地面链输送系统等,让自动化喷粉流水线得到进一步提升。

无尘喷涂静电喷粉，是对工件实行密闭隔离，整个涂装环境进行无尘供风，可以消除围环境中的尘埃对工件的污染，改善作业环境，具有净化废气，保护环境，改善漆膜质量节能降耗等特点。

喷粉设备充分满足用户要求，应用于各行各业，独特的造型设，保空气平稳流动而不会产生漩涡气流干扰，使工件达到高上粉率

工艺流程:

（1）表面预处理：

主要是脱脂、除锈，其方法与涂液态漆的预处理相同。

（2）刮腻子：

根据工件缺陷程度涂刮导电腻子，干燥后用砂纸磨平滑，即可进行下道工序。

（3）保护（也称蔽覆）：

工件上若某些部位不要求有涂层，在预热前可采用保护胶等掩盖起来，以避免喷上涂料。

（4）预热：

一般可不需预热。

如果要求涂层较厚，可将工件预热至180～20℃，这样可以增加涂层厚度。

（5）喷涂：

在高压静电场下，将喷粉枪接负极，工件接地（正极）构成回路，粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷，按异性相吸原理喷涂到工件上。

（6）固化：

喷涂后的工件，送入180～200℃的烘房内加热，使粉末固化。

（7）清理：

涂层固化后，取下保护物，修平毛刺。

（8）检验：

检查工件涂层，凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的，都应返工重喷。

（9）缺陷处理：

对被检出的有漏喷、针孔、碰伤、气泡等缺陷的工件，进行返修或重喷粉末静电喷涂的施工工艺。

静电高压60-100KV,电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；

电压过低上粉率低。

电流10-20ua,电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；

电流过低上粉率低。

雾化压力0.3-0.5MPa.流速压力越高粉末沉积速度越快,有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。

雾化压力0.3-0.45MPa.适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。

适当降低雾化压力能够提高粉末覆盖力，但过低易使送粉部件堵塞。

供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足.

枪口至工件的距离件的距离150-300mm.过近容易产生放电击穿粉末涂层，过远会增加粉末用量和降低生产效率.

粉末静电喷涂的主要设备

1.喷枪和静电控制器

喷枪除了传统的内藏式电极针，外部还设置了环形电晕而使静电场更加均匀以保持粉末涂层的厚度均匀。

静电控制器产生需要的静电高压并维持其稳定

供粉系统

由新粉桶、旋转筛和供粉桶组成。

粉末涂料先加入到新粉桶，压缩空气通过新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末预流化，再经过粉泵输送到旋转筛。

旋转筛分离出粒径过大的粉末粒子.剩余粉末下落到供粉桶。

供粉桶将粉末流化到规定程度后通过粉泵和送粉管供给喷枪喷涂

喷粉室体

顶板和壁板采用透光聚丙烯塑料材质，以最大限度减少粉末黏附量，防止静电荷累积干扰静电场。

底板和基座采用不锈钢材质，既便于清洁又具有足够的机械强度

辅助系统包括空调器、除湿机。

喷粉室：

粉末涂覆常用静电喷涂法，通过电场力作用，将带电粉末粒子喷向工件，附到工件表面经固化形成涂层；

设备主要由室体、高压静电发生器、静电喷供粉器、粉末回收装置、输送系统等部分构成。

静电喷粉设备以其经济实用、清理、快速便捷的特性广泛应用于金属喷涂。

回收系统:

喷出的粉末除一部分吸附到工件表面上,部分自然沉降。

沉降过程中的粉末一部分被喷粉棚侧壁的旋风回收器收集，利用离心分离原理使粒径较大的粉末粒子分离出来并送回旋转筛重新利用。

小旋风+滤芯粉末回收系统

小旋风+滤芯粉末回收系统，具有容易换色回收效率高，占地面积小、安装简单的突出优点。

其卓越的性能很快赢得了国内外涂装界的承认和肯定。

达到进口设备的各项指标，且大大降低了设备成本。

4、采用先进的混和塑粉涂料以适应各种自然环境下特殊功能的应用。

管道内涂层熔结环氧粉末涂料

产品描述

熔结环氧粉末涂料是专门为管道内涂层结构而设计的，它是一种固体的，多成分树脂体系，以单组分形式出现。

熔结环氧粉末涂料除有优良的改性环氧树脂外，还含有活性较低的固化剂，这样可以使熔结环氧粉末涂料形成非常平整的表面，另外配方中系列助剂的加入也可以增加涂层滑性，所有这些都可以大大降低管道在输送介质时的阻力，可以使管道大大地提高输送效率。

我公司对该产品使用的每一种原材料都进行了严格的精选，以保证产品能够有持续稳定的性能，能够满足管道内涂层体系的每项要求，能够在-40℃～100℃的环境下长期使用，用于给水管道的粉末还符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》（2001）的有关规定，适合于给水管道的内涂。

熔结环氧粉末涂料的配方是十分重要的，改性环氧树脂、固化剂、促进剂等种类不同，反应活性及特性也有很大区别，我公司有专门的部门负责熔结环氧粉末涂料的开发和试验，该部门的成员都具有多年的涂料、表面处理及防腐方面的经验，具有很强的研发能力。

所有熔结环氧粉末涂料都是由专业的熔融共混工艺生产的，该工艺所使用的设备都是专门为生产熔结环氧粉末涂料而制造的，所有这些都为能提供优质的产品创造了条件。

首先，将各种原料精确计量，在具有极好的混合效果的混合机里进行混合，然后，把这些混合的物料用熔融挤出机进行充分的熔融混合搅拌，这种专门的挤出机能够提供最好的混炼效果，同时可以避免胶化现象的发生，挤出的料片经过研磨机粉碎成合格的产品，这种专门的磨粉机能够提供一个极好的粒度分布和颗粒形状，通过激光粒度分布仪对产品进行监控。

产品特性

◆无需底漆，极佳的附着力；

◆极佳的流平性；

◆环保无毒；

◆极佳的抗弯曲性能；

◆极强的防化学腐蚀性能；

◆涂层致密，孔隙率极低，不易形成漏点；

◆重量轻，节省运输成本；

◆在苛刻的环境下，具有很长的使用寿命；

◆满足SY/T0442-97《钢质管道熔结环氧粉末内涂层技术标准》；

◆符合中华人民共和国《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》（2001）

◆满足美国AWWAC213《Fusion-BondedEpoxyCoatingForTheInteriorandExteriorofSteelWaterPipelines》

◆符合GB/T5135.20-2010《自动喷水灭火系统第20部分：

涂覆钢管》

◆符合CJ/T120-2008《给水涂塑复合钢管》

熔结环氧粉末涂料性能

项目

试验方法

技术指标

颜色

红色、绿色、灰色等

密度g/cm3

GB/T4472-1984

1.30～1.50

不挥发物含量%

GB/T6554-1986

≥99.4

水平流动性（mm）

22～28

磁性物含量（%）

GB/T2482-1986

≤0.002

储存期（在产品原包装中）≤30℃

18月

粒度分布

激光粒度分布仪

D（4,3）50～60μm

150μm筛余物≤3.0

250μm筛余物≤0.2

最低爆炸浓度

102g/m3

胶化时间（200℃）

EXP-2×

1

EPX-2×

2

3

90～120s

50～89s

20～49s

固化时间min

180℃

230℃

SY/T0315-97附录A

5～10

3～5

熔结环氧粉末涂层的性能指标

性能指标

外观

目测

平整，色泽均匀，无气泡，无裂缝及缩孔，允许有轻度桔皮状花纹

阴极剥离（mm）

48h，65℃

SY/T0442-97附录B

≤6

盐雾试验（1000h）

GB/T1771-1991

涂层无变化

抗弯曲（4°

）

SY/T0442-97附录C

无裂纹

抗冲击强度J

SY/T0442-97附录A

≥11

电气强度（MV/m）

GB/T1408-1989

≥30

体积电阻率（Ω·

m）

GB/T1410-1989

≥1×

1013

附着力（撬剥法）（级）

1~2

耐磨性（1000g，1000转）

（mg）

GB/T1768-1979

≤20

耐化学介质腐蚀

10%HCl,常温，90d

10%H2SO4,常温，90d

3.5%NaCl,常温，90d

10NaOH,常温，90d

油田污水，80℃，90d

原油，80℃，90d

汽油，常温，90d

柴油，常温，90d

煤油，常温，90d

GB/T1763-1979

GB/T1733-1993

合格

技术要求

1．在涂敷之前，必须采用适当的方法清除钢管内表面的油、油脂和污垢等附着物。

进入钢管的表面处理设备和部件必须无灰尘、油脂或其它污染钢管表面的物质。

2．喷（抛）射除锈前，应预热钢管，驱除潮气，预热温度为40-60℃。

3．钢管外表面喷（抛）射除锈应达到GB/T8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa21/2级，钢管表面的锚纹深度应在30-100μm范围内。

4．喷（抛）射除锈后，钢管内表面应用清洁、干燥、无油的压缩空气吹扫，以除去残留的灰尘等污染物，钢管表面预处理后8h内应进行喷涂，当出现返锈或表面污染时，必须重新进行表面处理。

5．熔结环氧粉末喷涂所使用的压缩空气必须是清洁、干燥、无油的。

6．钢管的加热温度控制在180-250℃之间，但温度不得超过275℃。

7．钢管的保温和冷却应符合熔结环氧粉末固化温度和固化时间的要求，可适当提高温度和延长时间，但不得降低温度或缩短时间。

8．采用静电喷涂或文丘里喷涂到管道上，并达到要求的厚度。

并按照规定的固化温度和固化时间进行固化。

钢管熔结环氧粉末内涂层的厚度要求如下表：

管道使用要求

内涂层厚度（μm）

减阻性管道

≥50

防腐性管道

普通级

≥250

加强级

≥350

9、在涂敷前，应采用在钢管两端加隔离环或其它方法留出管端预留段，钢管两端预留段的长度应根据设计要求选定，一般为50～80mm，预留段不得有涂层。

2.2产品技术特点、创新性和自有知识产品情况

该产品主要技术特点要求是涂层厚度均匀、附着力强，在使用中弯曲、压扁及冲击后，涂层不发生裂纹或剥离出现，同时卫生性能达到国家GB/T17219标准。

为解决上述问题，我公司采用的技术创新点是自行设计和装建电阻式加热炉。

以上是我公司广大工程技术人员自行设计和技术改造攻关研制高质量产品的技术措施，所有的创新都是自有产品的权威性。

2.3产品技术性能水平与国内外同类先进产品比较

我公司对焊缝钢管和无缝钢管的涂塑已达到国内先进水准，但是在DN300热镀锌内涂塑、外表保原样以及对大口DN1600以上的钢管的涂塑技术还有些不足，这也是我国所有钢塑复合管生产厂家急需解决的关键问题，也是和国际先进国家的差别之一。

因此，这些是我公司以后重点技术攻关的重点课题。

再者由于市场上钢材价格上涨，如何降低产品的性价比，也是一个重点攻关课题。

2.4项目依托单位或合作单位

我公司的项目合作单位支撑条件有：

1、公司与本钢天和钢塑复合管厂方是合作单位

该单位主要研发制造DN300mm以下的热镀锌管内涂塑，其生产线已形成连续作业的自动化生产线，加工制造该产品的能力在东北地区位于首位，实力雄厚。

2、我公司与本溪郑家热镀锌厂是合作单位，该单位热镀锌产品质量完全符合GB/T3091国际标准。

3、与河北廊坊塑料厂合作单位

与河北廊坊塑料厂共同研发的PEX型聚乙烯粉、PO型热塑粉，超高分子量聚乙烯粉FPE-3型聚乙烯粉涂料系列等，在国内塑料行业处于领先地位。

4、与辽宁科技学院组成科研生产联合体，双方本着真诚合作，讲究实效、互惠互利、共同发展的原则，针对生产中的技术难题，成立攻关课题小组，我公司出经费由大专院校出人才，全面合作，共同研发，解决生产中的实际问题，效果非常显著。

5、我公司在四平建厂时受到昌图县政府的大力支持，同时还有铁岭市科技局的宏观科技指导使我公司全体员工群心激昂，坚定信心一定要完成这个项目。

有这些单位支撑为我公司开发创新项目提供很好的帮助条件。

三、技术成熟程度

3.1项目研究开发阶段生产条件和资金筹措情况

我公司能生产定尺6、9、12米的PE钢塑复合管，公称口径DN15—DN1600。

还有带自动补偿伸缩功能的钢塑复合管接头，公称口径为DN20—DN1000。

正在研究开发DN300以下的热镀锌管的内涂PE，大口径DN1000以上的自动喷涂技术，还有耐强腐蚀的钢塑复合管，并且从节能、环保为重点突破口。

同时注重提高性价比，现已初步成形，中试阶段已经结束，生产条件正在完善，以自筹资金为主，争取在2012年10月初步达到全部试生产成功。

3.2科技成果鉴定文件或产品性能检测报告

辽宁省产品质量监督检验院颁发的检验报告：

1、产品名称：

内环氧树脂钢塑复合管No25110050

2、产品名称：

承插钢塑复合管No25110051

3、产品名称：

钢塑复合管No25110052

3.3获国家使用新型发明专利证书

1、实用新型专利证书名称：

一种复合式无缝管专利号：

ZL02280407.2

2、实用新型专利证书名称：

钻孔器用的钻杆专利号：

ZL03284560.X

3、实用新型专利证书名称：

制造仿无缝管的成套设备专利号：

ZL03284561.8

4、实用新型专利证书名称：

一种渗入式复合管专利号：

ZL201020230981.6

5、实用新型专利证书名称：

一种方便施工的管件专利号：

ZL200820012052.0

6、实用新型专利证书名称：

一种复合管件专利号：

ZL200820012052.5

7、实用新型专利证书名称：

ZL201020230724.2

四、项目投资估算及资金筹措方案

1、资金估算及筹措表

该项目总投资是2800万元，已投入企业自有资金1000万元，其中技术开发210万元，项目基础设施建设790万元。

计划新增投资需1800万元，其中企业自有资金1000万元，贷款600万元，计划争取科技部门扶持资金200万元。

资金估算及筹措表单位：

万元

市科三费

省科三费

自有资金

银行贷款

合计

已投入资金

1000

新增资金

200

600

1800

2000

2800

2、投资使用计划

（1）已投入资金1000万元：

其中：

项目技术开发210万元，

项目500㎡试验场及基础设施790万元。

（2）新增资金1800万元：

1）12米长加热炉1座和9米长加热炉3座300万元，

2）8立方米打砂除锈、除尘设备4套90万元，

3）12米长旋转台4座200万元，

4）天车8辆160万元，

5）真空涂塑自动化设备2套16万元，

6）静电喷塑自动化设备2套20万元，

7）电火花检测仪4台1万元，

8）电子显微镜2台1万元，

9）涂层附着力等万能试验机2台19万元，

10）超声波测厚仪和光电测温仪各2台5万元，

11）试生产环保型钢塑管材料费280万元，

12）Z30100摇臂钻床2台40万元，

13）设计费40万元，

14）人工工时费100万元，

15）验收鉴定及其他28万元。

16）新生产线流动资金500万元。

五、项目工程情况及进度安排

项目执行期为两年，具体安排如下：

1、2011.11-2012.2进一步市场调研、项目论证

2、2012.3-2012.7对产业化车间进行扩建，购进产业化设备

3、2012.8-2012.12产业化设备安装调试、进行试生产

（8月份：

研制沸腾槽自动喷涂设备并调试成功）

（9月份：

（10月份：

研制自动运转的机械手，搬运钢管并调试成功）

（11月份：

研制开发大口径钢塑管采用冷动力喷涂设备并调试成功）

（12月份：

全部自动化设备投入运行，进行试生产。

4、2013.1-2013.11实现规模化生产，项目结题。

六、市场需求情况

钢塑复合