鋼管涂塑的現(xiàn)狀與展望
主題詞 鋼管 管子加工 涂覆 塑料
鋼管在傳輸介質時或置于大氣、土壤等自然環(huán)境中，管壁都會經(jīng)受不同程度的侵蝕，最后導致終止管道的使用壽命，有些管道內的介質不允許因管壁腐蝕而受到污染；有的介質不允許與管壁鐵離子接觸，這就提出了對管壁保護的問題。傳統(tǒng)的保護措施很多，基本出發(fā)點不外乎于鋼管內壁或外壁施加涂層。涂層的種類繁多，有橡膠、鍍鋅、環(huán)氧酚醛清漆、水泥砂漿、塑料等。其中最佳者是塑料涂層，最佳的工藝是鋼管涂塑。本文就這些涂層的特點、施工工藝及其應用范圍分別作一介紹。
1. 涂層的種類與特點
1.1 橡膠涂層及其弊端
橡膠涂層是通過襯墊工藝成形，其厚度一般為4~6mm，這一厚度的涂層保護管壁（主要是內壁），抵抗酸、堿、鹽等介質的侵蝕，以延長管道的使用壽命，但從橡膠這一成分來看，結合其應用效果，存在如下弊端。
1.1.1 涂層附著力差
橡膠與鋼管表面粘結是一個物理過程，若未經(jīng)過較高溫度形成化學反應，就不會形成牢固的化學鍵，從而產(chǎn)生較差的附著力。
1.1.2 耐候性差
一年四季的氣候暴熱暴寒交替影響，易使橡膠層因與貼膨脹系數(shù)相差較大而脫落，尤其是管口部位更是薄弱環(huán)節(jié)。此外，橡膠層易老化、龜裂。
1.1.3 鋼管自重增加而流量降低
由于橡膠層較厚，勢必增加管道自重，這樣使運輸、安裝都遇到困難，如果離地安裝，就增加了起吊荷載。另外，管壁涂層加厚，勢必縮小管徑，致使管內流量降低。
1.1.4 應用范圍局限
襯橡膠工藝的特性限制了橡膠涂層管的長度不得超過2m，而且必須是較大口徑的管道，口徑2英寸以下的管道難以施工。2m長的一段段管道，多數(shù)采用若干對法蘭連接，既提高了成本，又增加了法蘭接口部位的泄漏點，帶來較多的隱患。
1.2 鍍鋅層及其缺陷
城建行業(yè)中的自來水管道歷來都采用熱鍍鋅管（俗稱“白鐵管”），由于水中的礦物質，污垢容易沉積在鋅層表面形成較堅硬的化合物，與鋅層牢牢粘接在一起，致使管徑日益縮小，甚至會堵塞管道。
1.2.2 涂層質量很難控制
熱鍍鋅操作時，工件浸入角度和先后順序的差異就得到不同厚度的鋅層。小口徑管道內的空氣一時排不出，即會出現(xiàn)“鋅爆”的現(xiàn)象，對操作人員造成傷害，也會產(chǎn)生漏涂現(xiàn)象，若涂層出現(xiàn)空白或針孔，就無法用儀器探測，更無法局部補鍍。
1.2.3 “三廢”產(chǎn)生，破壞生態(tài)平衡
熱鍍鋅操作時，有“三廢”產(chǎn)生，鋅蒸氣損害了操作人員的健康，又破壞了大自然的生態(tài)平衡。
1.2.4 使用成本高
熱鍍鋅管尤其是船用熱鍍鋅管受海水腐蝕相當嚴重。一艘船2年小修時，部分管道就要更換，8年大修時全部管道要更換，最短的使用期只有半年左右時間，為了延長管道的使用壽命，不得不采取增加管壁厚度再鍍鋅的措施、這不僅增加了船用管道的自重，降低了船的載運量，而且又浪費了鋼材，提高了造船的成本。
1.3.環(huán)氧酚醛清漆涂層及其弱點
油田中地下水礦化度極高，對井下主水管的內、外壁腐蝕嚴重，為了延長主水管的使用壽命，以環(huán)氧酚醛清漆作涂層，這是在油田中普遍應用的防護措施，通過實際使用證明，它具有一定的防腐效果，但也存在著致命的弱點。
1.3.1 涂層質量缺陷多
單單從管外壁可以清楚地看到涂層厚薄不均、流掛、鼓泡和凹隱等現(xiàn)象。環(huán)氧酚醛清漆是液體涂料，涂層固化時，溶劑揮發(fā)，容易在涂層內產(chǎn)生氣路通道，形成針孔。
1.3.2 使用壽命短
涂層的缺陷以及涂層本身的抗介質滲透能力差，使具有該涂層的主水管試用期不過一二年時間，不得不頻繁更換。
1.3.3 涂層管生產(chǎn)節(jié)拍慢
環(huán)氧酚醛清漆涂層要經(jīng)過兩次噴涂兩次固化才能完成，若連同內外管壁都要噴涂，共要4次加熱工序，生產(chǎn)節(jié)拍慢，滿足不了使用需要量。
1.4 水泥砂漿村里涂層及其局限性
大口徑的自來水輸送管道，一般采用水泥砂漿村里涂層來防腐，油田用的輸油管也采用該涂層，其形成工藝簡單、成本低、防護能力在一定范圍尚能滿足要求而受到人們的重視，但還存在很大的局限性。
1.4.1 涂層厚度不均勻
水泥砂漿拌和后敷貼于管內壁，由于重力緣故，管內涂層一般出現(xiàn)上薄下厚的現(xiàn)象。
1.4.2 涂層易脫落
水泥砂漿與鐵的結合力較低，隨著時間的推移和意外的機械振動撞擊和水流的沖刷，涂層會很快地龜裂脫落。
1.4.3 耐蝕范圍局限
由于水泥呈堿性，涂層管只能適用輸送堿性、中性介質，遇到類似酸性介質的流體輸送就不適用了。
1.4.4 小口徑管道不適用
對于小口徑管道或彎管，就不能采用水泥砂漿作為涂層，這是工藝上實現(xiàn)不了而造成的這一缺憾。
1.5 搪瓷涂層及其缺點
化工容器、反應釜的內壁常見有搪瓷作涂層用以抵抗一定溫度下化工介質的侵入。厚厚的一層搪瓷涂層（亦稱搪玻璃）起到了一定的防護作用，但還不盡如人意。
1.5.1 涂層脆性
材質本身決定了搪玻璃的脆性要害，稍不注意受到碰擊，涂層就會破裂脫殼。
1.5.2 修補困難
涂層破裂乃至脫殼后，破損處要進行修補，甚為困難。修補處不僅外表欠佳，而且質地相差甚遠。
1.5.3 防腐能力不理想
化工行業(yè)諸多介質腐蝕性極強，尤其在高溫狀況下，矛盾更為突出，搪玻璃往往抵抗不了介質的進攻而敗下陣來，故該涂層還不是理想的屏障。
1.6 塑料涂層及其優(yōu)越性
塑料涂層是指高分子粉末涂料敷于鋼管內、外壁而形成的。其與管體本身組合一體成鋼塑復合管，既保留了鋼管原有的強度、剛度等機械特性，又充分顯示了高分子塑料的綜合性能。
1.6.1 涂層附著力好
粉末涂料敷于管壁經(jīng)加熱固化（塑化）后，涂料與鐵表面經(jīng)高溫反應后形成牢固的化學鍵，使涂層具有良好的附著力。
1.6.2 耐腐蝕能力強
對于多種介質中的酸、堿、鹽及有機溶劑，粉末涂料都有較強的耐蝕力，有的粉末涂料使用溫度達200℃，且能在強腐蝕性介質中長期使用。
1.6.3 涂層治量容易控制
粉末涂料成形工藝范圍廣，它對任何形狀的工作表面都可以涂敷成形，而且涂層厚可以控制，涂層的致密性也能保證，若一旦因意外因素造成漏點、針孔等，完全可以用涂層檢漏儀探測出來，再加以涂補，以達到產(chǎn)品質量要求，使涂層均勻、平滑、光澤，具有良好的外觀。
1.6.4 涂層無毒性
許多工業(yè)部門，像自來水、醫(yī)藥衛(wèi)生等應用的環(huán)氧、聚乙烯等粉末涂層經(jīng)測試和應用證明， 與涂層解除的介質各項性能指標都在國標范圍內，說明涂層無毒性，這是許多粉末涂層的一大優(yōu)點。
1.6.5 涂層管使用壽命長
船用熱鍍鋅管改用涂塑管后，在船上使用20年期間內，毋需更換，采用鍍鋅管至少要更換兩次，其他部門使用的涂塑管業(yè)比原先的管道使用壽命提高了2~4倍。
1.6.6 涂塑管取代了合金管
根據(jù)介質的工況條件，許多管道不得已用銅鎳合金管、不銹鋼管，涂塑管的性能滿足要求后，可以一改初衷，改用低碳鋼管施加塑料涂層即可。涂塑管取代了合金管，節(jié)約了原材料，取得了可觀的經(jīng)濟效益。
1.6.7 改善水力學效率，減少動力消耗
用于流體輸送所消耗的相當部分動力都被用來客服流體和管子表面之間的摩擦阻力。因為涂塑管表面與裸露鋼管表面相比是非常光滑的，這就使這一阻力將至很小。研究結果告訴我們，在輸送流體的管道里，塑料涂層可使摩擦力減少50％；在氣體管線內，涂層改善傳遞系數(shù)達25％，即增加25％的流量。試驗還表面，管線中水力學效率的改善和動力需求量的降低一半在12~25％的范圍內。換言之，在容許流量保持不變的條件下，可將管徑降低到較小的尺寸。通常，人們認為塑料涂層對流體流動狀況的改善和動力需求的降低僅僅是腐蝕防護的附加作用。而這種看法應當被二者所帶來的巨大效益所糾正。
1.6.8 大大減少了管道阻塞的機會
光滑的涂層表面不粘附任何物質，流體中的沉淀物或污垢由于缺乏滯留的“土壤”，控制了積垢，從而減小了阻力和動力需求，也大大減少了管道的堵塞。
2 涂塑鋼管的問世
管道的內壁涂塑始于國外，最初是作為防治管道內壁腐蝕而提出來的。早在1947~1948年，內涂層第一次應用于含硫原油管道和含遛天然氣管道。1953年第一次應用于干線輸氣。原西德在船舶建造、天然氣輸送管道中普遍采用涂塑管。美國北部阿拉斯加到太平洋有一條口徑為48英寸的輸油管，全長12820km，內壁噴涂環(huán)氧粉末，經(jīng)多年使用，情況良好。日本60年代就開始應用涂塑管。
我過剛管涂塑起步于80年代初。當時在建造出口船時，外國船東提出要用涂塑管代替熱鍍鋅管，否則，對某些要害管路要使用銅鎳合金管或不銹鋼管來代替，閥件改用銅制品。為此，船舶工藝研究所開展了鋼管涂塑技術的研究工作。從涂層材料、鋼管的預處理、涂塑工藝、涂塑裝備、涂塑檢測及設備直至實船應用等系列項目一一都取得了突破。鋼管涂塑工藝通過了船舶總公司的技術鑒定。船舶工藝研究所被國家科委指定為該項目推廣應用重點依托單位。
研究成果告訴我們，首批涂塑鋼管于1983年正式安裝于海上航行的客貨船的主機冷卻系統(tǒng)中。全船管路中，該系統(tǒng)介質工況條件惡劣，腐蝕最為嚴重。以往采用的鍍鋅管使用壽命最短，有的只有半年時間就爛穿了。令人欣慰的是這些涂塑管經(jīng)受了嚴格的考驗。迄今為止，試用期達10余年，涂層完好無損，沒有發(fā)生任何“點蝕”現(xiàn)象。而與涂塑管毗鄰的熱鍍鋅管早已更換幾次。對此，引起了造船界和其他行業(yè)的注意。
當然，石油部門、鋼鐵部門、民用建筑部門也陸續(xù)開展了針對本行業(yè)的涂塑管的研究與應用，也取得了突破性的進展。其中有自己開發(fā)研究的項目，也有引進的項目再加以消化吸收的。
縱觀十幾年的發(fā)展歷史，國內剛管涂塑具有以下特點
2.1 涂塑管形狀復雜
最具有代表性的是船用涂塑管道，由于其管徑各異、結構奇特、長短不一、走向不同的特點，決定了形狀的復雜性。此外，還有閥件、濾網(wǎng)、冷凝器等管件的涂塑加工，這就更增加了工件的復雜性。
2.2 涂塑管直徑的延伸
前面已經(jīng)提到，橡襯膠管、環(huán)氧酚醛清漆涂層管、水泥砂漿涂層管，管徑都受到了一定的限制。而涂塑管的公稱直徑可由100~400mm的中等口徑范圍向兩端延伸，小到15mm，大到2m。隨著涂塑工裝的改進，其直徑范圍還將擴大。
2.3 涂塑管演變?yōu)橥克苋萜?/span>
容器與管道相比，其不同之處只不過是直徑擴大，簡身邊粗，端部帶有封頭和底座。既然出現(xiàn)了涂塑管，則隨之而來便出現(xiàn)了涂塑容器了
2.4 涂塑接頭的誕生
基本上涂塑的連接方式不外乎法蘭連接或絲口連接這兩種。但是，法蘭連接很繁瑣，絲口連接的接口處容易損傷，難以密封。新型的涂塑管接頭安裝方便，密封性能好。它省去了復雜的焊接工序。又可與管道配套使用，是大有應用的前景的新產(chǎn)品。
2.5 涂層品種
根據(jù)鋼管的功能和輸送介質的類型和工況條件，可以選用相應涂層的涂塑鋼管。涂層有以下品種。
2.5.1 防腐型的環(huán)氧粉末涂層
該涂層適用于海水管道、原油管道以及鈉離子交換器等，能有效地抵抗氧離子、氯離子的侵蝕，對磷酸、草酸、硼酸以及稀鹽酸的侵蝕，化學性能穩(wěn)定。
2.5.2 重防腐型環(huán)氧粉末涂層
該涂層的顯著特點能抵抗高濃度的鹽酸、強堿介質的腐蝕，性能穩(wěn)定。
2.5.3 衛(wèi)生型的聚乙烯涂層
一般地說，聚乙烯涂層用于飲食系統(tǒng)，這是人們較為接受的事實。衛(wèi)生型的聚乙烯涂層無毒，能耐自來水、污水中礦物質的侵蝕，物理、化學性能穩(wěn)定。
2.5.4 防腐型的聚乙烯涂層
該涂層的特點是強調了它的防腐性，它適用于90％以上硫酸管道，在二氯乙烷、氯乙烯等介質中，涂層性能好。尤其在含氯化氫的氯乙烯介質中，表現(xiàn)出優(yōu)越的穩(wěn)定性。
2.5.5 聚氯乙烯涂層
此涂層具有很強的耐酸穩(wěn)定性，耐無水氫氟酸、飽和鹽水的侵蝕，耐紫外線，化學穩(wěn)定性好。
2.5.6 環(huán)氧改性酚醛涂層
一般的粉末涂層耐溫最高達90℃左右，而環(huán)氧改性酚醛涂層耐溫可達到200℃以下，熱變形溫度達273℃。而且具有很高的化學穩(wěn)定性，對于目前幾乎沒有什么涂層可以抵抗的冰醋酸、氫氟酸、鹵代烴之類的強腐蝕性介質，該涂層能經(jīng)受考驗，顯示了出乎人們意料的使用價值。此外，還具有質地堅硬、表面光滑、耐磨性好的特點，可以取代搪玻璃、聚四氟乙烯襯塑層。
2.5.7 其他涂層
正在應用中的涂層還有三氟氯乙烯、聚氟乙烯、聚苯硫醚等，在不同的場合發(fā)揮各自的特點，顯示了各自的功能。新的涂層材料像尼龍、聚丙烯等正在開發(fā)之中，不久會加入粉末涂料的行列。值得強調的是，上面提及的粉末涂料都是國內自己開發(fā)，自己生產(chǎn)，原料來源立足于國內，改變了依賴進口的被動局面。
3. 鋼管涂塑操作工藝
鋼管涂塑操作工藝包括管子清理、涂敷、固化（塑化）、質量控制等幾個重要步驟。
3.1 清理
為了保證涂層具有良好的附著力，在涂塑前管子表面必須進行清理。清理的對象主要是油污、鐵銹或其他涂層，使底金屬充分裸露。
去油污（包括汽化脫脂）就是將管子在近400℃的高溫爐內加溫，去除有機物、污垢并釋放出滲透進去的氣體。也可通過明火加熱去油脫脂。局部油污處，也可用溶劑擦凈。
除銹可以用化學除銹或機械除銹方法進行。鋼管表面宜以機械除銹為好。機械除銹分噴射或拋丸除銹、手工和動力工具除銹、火焰除銹等。
3.3 涂敷
粉末涂敷工藝發(fā)展迅速，概括起來有噴涂、浸涂、吸涂、滾涂和散布法等幾種工藝手段。
3.2.1 噴涂
噴涂法以鋼管是否預熱可分為熱噴涂和冷噴涂；噴槍頭是否帶電可分為靜電噴涂（還可分為高壓靜電噴涂和摩擦靜電噴涂）和非靜電噴涂；按噴槍頭與管體是否旋轉還可以分為如下幾種類型：管子旋轉槍頭不轉；槍頭旋轉而管子不轉；管子和槍頭皆旋轉；管子和槍頭都不旋轉等。根據(jù)鋼管的規(guī)格、形狀和介質工況條件來決定選用哪一種噴涂類型，從而得到預先要求的涂層。
3.2.2 浸涂
浸涂亦可稱為浸漬，采用沸騰液化體將預熱的鋼管進入呈“液態(tài)”狀的粉末中，一般是管壁內外同時操作。對不需要浸漬的部位可以屏蔽起來。
3.2.3吸涂
吸涂又稱真空吸涂。此法是將管內造成負壓讓帶電的粉末通過預熱的管道而得到均勻的涂層。
3.2.4 滾涂
將粉末置于預熱的工件內腔，翻動工件，使粉末從各個方向粘附于內壁的方法稱為滾涂。
3.2.5 散布法
散布法是將粉末直接敷設于待涂的表面上同樣得到粉末涂層。除了上述幾種方法之外，還可以采用像等離子法、電泳法之類的工藝手段。有時還可能通過兩種或兩種以上的工藝方法來獲得滿意的涂層。
3.3 固化（塑化）
無論是采用何種粉末涂料，或采用哪種工藝方法，在涂敷成形后，都要把涂層固化（塑化）為一個單一的塑料層，而且必須按照嚴格的固化（塑化）制度來執(zhí)行。
3.4 質量控制
除去中間層的質量控制外，最后完成的塑料涂層都要進行嚴格的檢驗，其控制指標分為外觀檢查、厚度測量和針孔探測，這三項指標必須在可用范圍內。
4.涂塑鋼管的生產(chǎn)基地與生產(chǎn)能力
經(jīng)過多年各行各業(yè)的努力，國內涂塑鋼管生產(chǎn)基地和生產(chǎn)能力大致情況如下：
4.1 基地的分布
全國投入涂塑鋼管生產(chǎn)的廠家有數(shù)十家之多，分布于各地。從鋼管涂塑技術的來源種類來分，有三種模式。
4.1.1 引進國外的鋼管涂塑流水線
以山東濰坊鋼管廠和首鋼北工鋼公司中型廠為代表的引進國外的全套技術與設備，從事流水線作業(yè)。在掌握與消化吸收國外設備與工藝的基礎上，進行一些局部的改革，在分析國外粉末涂料各項物理性能的基礎上選用相應的國產(chǎn)粉末，實現(xiàn)了原材、輔材的國產(chǎn)化。
4.1.2 確定產(chǎn)品對象，研究相應的技術
多年來，根據(jù)自身產(chǎn)品的特點，確定主攻方向，開發(fā)相應的鋼管涂塑技術。以河北省石油施工技術研究所和安徽省化工研究所為代表，就是研究單一的涂塑鋼管生產(chǎn)技術，取得了一些突破，但未加以推廣發(fā)展。
4.1.3 全面列項研究并創(chuàng)辦科研實體從事專業(yè)生產(chǎn)，進行技術轉讓，并在全國范圍內分布點
船舶工藝研究所是較早進行全面列項研究的單位，從預研到開題、鑒定、推廣應用、技術轉讓，以至自己辦廠，走的是一條科研成果商品化的道路，單單通過技術轉讓全國布點從事涂塑生產(chǎn)的廠家就有10余家，他們遍布了北起黑龍江，南到廣東，西到新疆，東到浙江一帶地區(qū)，使涂塑鋼管進入了眾多的工業(yè)部門，而且，科研單位自己創(chuàng)辦鋼管涂塑專業(yè)工廠，生產(chǎn)系列化的涂塑產(chǎn)品，其工藝水平屬國內首創(chuàng)，有的還達到接近國際先進水平的程度。
4.2 生產(chǎn)能力
就全國范圍內從事鋼管涂塑專業(yè)生產(chǎn)的廠家而言，由于其規(guī)模不同，各家的生產(chǎn)能力也就不一樣，從事流水線生產(chǎn)的廠家，其產(chǎn)品規(guī)格比較整齊、單一，技術操作難度相對小些，因為設備自動化程度高，所以涂塑管的年產(chǎn)量就高；而對只能從事中、小批量或單件生產(chǎn)的廠家，其規(guī)模較小，產(chǎn)品規(guī)格復雜，技術操作難度高，生產(chǎn)節(jié)拍慢，年產(chǎn)量相對較低，據(jù)初步估算，各廠家年產(chǎn)量的總和接近10萬噸。
5.涂塑鋼管的應用市場
5.1 涂塑管的應用
生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展拓寬了產(chǎn)品的應用市場，涂塑鋼管用量最多的部門是：
5.1.1 造船
涂塑管跨進了造船工業(yè)，有著巨大的應用市場，船東訂購新船，塑料管將大量應用于新造船舶上，需求量很大，一般萬噸級的船舶，全船管系總長30km，它包括有海水冷卻系統(tǒng)、艙底壓載系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、惰性氣體發(fā)生器系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的管子都應采用涂塑鋼管。涂塑管不但受到造船廠的青睞，同時還受到修船廠的重視。船舶修理時，舊管子壞了，必須換新的嗎，以往想不到使用涂塑管，而今都采用涂塑管代替。
5.1.2 化工
化工廠的管道和設備一年四季腐蝕相當嚴重，有遭內壁介質的腐蝕，有受到外部酸霧和大氣的腐蝕，一家化工廠因腐蝕而花去的維修費用高達幾百萬元?；S的酸、堿管道以及強腐蝕性介質的輸送管道用上涂塑管后，工廠不僅節(jié)省了一筆維修開支，而且還挽回了維修期間的停產(chǎn)損失費。
5.1.3 電力
電廠中用量最多的是化水管道，其次是脫鹽水管道。以往都是用襯橡膠管，效果不理想。消防管道因口徑較小難以防護，往往容易因積垢而堵塞，起不到“養(yǎng)兵千日，用兵一時”的作用，實踐證明，涂塑管在電廠使用后無論是防酸，還是耐積垢都收到滿意的效果。我過新建電廠如雨后春筍出現(xiàn)在四面八方，原先的電廠不斷進行技術改造，給涂塑管的應用開拓了廣闊的市場。
5.1.4 自來水
城市的地下輸水管路要進行改造，新鋪設的自來水管路改用涂塑管后，消除了積垢的隱患，降低了水的流動阻力，又保證了水的質量。這對民用建筑部門，對自來水管線部門，對人們的身體健康都帶來莫來的益處。自來水管改用涂塑管著一舉措剛開始，估計今后的市場需求量會更大。
5.1.5 醫(yī)藥衛(wèi)生
藥廠和醫(yī)院內的水處理系統(tǒng)使用的離子交換柱專門用來對衛(wèi)生用水進行嚴格的酸、堿處理以制取高純水。離子交換柱內腔不允許介質與鐵離子接觸，不能直接用鋼材來制造。起先用塑料代替鋼材，單塑料強度欠佳；用鋼制在襯橡膠，但橡膠成分達不到要求；用鋼制內涂塑是再理想不過了，鋼塑離子交換柱不但填補了國內空白，還出口到澳大利亞等國家。
5.2 潛在市場
近年來，涂塑鋼管應用的滲透面越來越廣，它覆蓋了幾乎所有的工業(yè)部門。然而，在應用面上還存在著空白點，有待人們去開發(fā)應用，如水煤灰管道和原油管道。
5.2.1 水煤灰管道
火力發(fā)電廠是以煤作為燃料動力源來發(fā)電的。煤燃燒后的沒回輸送是一大難題。通常是制成水煤灰用管道來輸送排放。水煤灰中的煤渣對管壁磨損非常嚴重，壁厚12mm的鋼管不到2年時間即被磨穿。目前還找不到一種合適的耐磨涂層。經(jīng)過現(xiàn)場試驗，現(xiàn)有的粉末涂料尚不理想。有的電廠用鑄石管作水煤灰管道，耐磨的問題解決了。但鑄石管重量大，連接難度高又稱為新的矛盾。研制出一種新的耐磨粉末涂料制成的鋼塑復合管用于水煤灰管線中是當務之急。一家電廠的水煤灰管道總長達幾十公里，這是一種潛在的大市場。
5.2.2 原油管道
粉末涂層完全耐原油腐蝕，而輸送原油的管道埋設于油田的地下，通常用一個個鋼管焊接而成，這樣連接既快又達到工藝要求。碳鋼管常被原油中的化學成分爛穿，于是原油大量泄漏。用上了涂塑鋼管后，管接頭的矛盾就突出了，要在接頭處采用焊接法，則內涂層修補是一大難題，可從兩個方面展開研究:一時研制專用接頭，取消焊接工藝；二是采用焊接法，需解決焊接口的涂層修補技術。解決這兩方面的問題都具有很大的現(xiàn)實意義。一根原油管道長約幾十公里乃至幾百公里，石油工人一天就要鋪設幾公里，十幾公里的管道。有朝一日，涂塑鋼管（主要指粉末涂層鋼管）埋設于地下的話，這將是一項技術革新。
6.涂塑裝備的開發(fā)與提高
鋼管涂塑裝備自開發(fā)研制成功以來，經(jīng)歷了試用、改造、提高、深化的過程，大致可歸納如下幾點。
6.1 從無到有，“憑空”設計
第一臺設備或第一次使用的設備都是沒有樣機參考，往往是在一張白紙上勾劃出來，有的干脆借用別的設備，進而逐步加以改進。
6.2 產(chǎn)品針對性強
對什么樣的管道及管件涂塑，或選用那一種粉末涂料，就研制有針對性的實用設備。
6.3 容易更新?lián)Q代
自制設備使用一段時間后，根據(jù)實際情況，需要改進或更新，這并不困難。因為其涉及面小，成本價低。而進口設備尤其是大型整機裝備，要改變結構并非易事。
從一定意義上講，裝備的進步程度反映技術的成熟程度和先進水平；涂塑技術不斷提高，涂塑產(chǎn)品質量上等級和數(shù)量上的系列化，這就要求進一步提高涂塑裝備的技術水平，并形成系列化。
6.4 裝備系列化
同一種設備可以制成不同規(guī)格的多種型號，發(fā)揮不同的功能，達到系列化的程度。 使用起來也得心應手。
6.4.1 根據(jù)生產(chǎn)力分
（1） 對年產(chǎn)量1000t的裝備，這種類型的裝備比較簡潔，構件不復雜，機械化程度較低，但涂塑產(chǎn)品復雜，多樣化，適應性強，通用性高。
（2）對年產(chǎn)量2000t的裝備，裝備的年產(chǎn)量提高了，機械化程度隨之增高，設備較齊全，產(chǎn)品規(guī)格較集中、統(tǒng)一。
（3）對年產(chǎn)量5000t的裝備，凡年產(chǎn)量達到5000t的鋼管涂塑裝備，其自動化、機械化程度較高，設備控制系統(tǒng)、機械運行系統(tǒng)先進，產(chǎn)品規(guī)格單一，生產(chǎn)節(jié)拍快，是新型的流水線涂塑裝備。
6.4.2 按鋼管內、外壁涂塑方式分
（1）內壁涂塑裝備。鋼管內壁涂塑是通常的防護手段，一般是管內接觸介質，內壁需要涂層，而外壁則可采用其他防護措施。為了滿足需要，進一步研制內壁涂塑專用裝備，實用價值高。
（2） 外壁涂塑裝備。有些輸送的天然氣管道，外壁接觸大氣或土壤，僅僅外壁需求防護；船用液壓管道，內壁接觸機油，無需體層，而外壁接觸海水會銹蝕，需要涂層。根據(jù)這一特點，誕生了專門供外壁涂塑的裝備。
（3）內、外壁同事涂塑的裝備，鋼管內、外壁都要接觸腐蝕性介質的有化工輸酸管道、船用壓載水艙管道等，其內、外壁時要涂塑。為了有效地實現(xiàn)管內、外都有涂層，且同步操作，經(jīng)過改進與提高，這種高效率的涂塑裝備投入了批量生產(chǎn)。
7.展望
與國外工業(yè)發(fā)達國家相比，鋼管涂塑在國內的發(fā)展歷史還短，還有很多工作要做，與之相配套的技術正在向縱深方向發(fā)展和橫向面上拓寬，展望未來，一個規(guī)模開發(fā)和規(guī)模應用的勢頭正在到來。
7.1 新的粉末涂料不斷問世
粉末涂料的品種層出不窮，原有的品種向系列化方向發(fā)展，新的品種不斷填補空白。尤其是物理、化學綜合性能俱佳的品種受到人們的歡迎。耐候性、耐溫性、耐磨性、耐強腐蝕性、節(jié)能性以及施工性能好的粉末涂料不斷開發(fā)成功，豐富了我過粉末涂料市場，為鋼管涂塑的大規(guī)模應用，從涂料方面提供了保證。
7.2 相關技術的配套開發(fā)形成規(guī)模
相關技術包括管壁的預處理工藝、管接頭連接工藝、涂層檢測技術、涂層修補工藝等的進一步開發(fā)朝系列化、規(guī)?；较虬l(fā)展。
7.3 涂塑生產(chǎn)趨向集團化
隨著市場經(jīng)濟機制的轉換，形成規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)都在組建集團，以提高市場競爭能力，提高產(chǎn)品的知名度，增加經(jīng)濟效益和社會效益，從而推動技術進步。鋼管涂塑的發(fā)展也將遵循這一規(guī)律，向“一條龍”、集團化方向邁進。
7.4 規(guī)模應用，形勢喜人
像人體中的血管遍布全身一樣，鋼管涉及到國民經(jīng)濟各個部門，幾乎隨處可見，幾乎都可以用涂塑層來加以防護。據(jù)統(tǒng)計，全國每年需用鋼管近700萬t，若其中10％使用涂塑管的話，其規(guī)模就可觀了。
鋼管涂塑，發(fā)展迅猛，展望未來，燦爛光明。
作者簡介
趙永德 ： 研究生學歷，碩士學位，中共黨員，研究員，研究生導師；現(xiàn)任所長，董事長，總經(jīng)理，負責化學所全面工作。享受國務院特殊津貼專家，河南省委省政府優(yōu)秀專家，河南省青年科技獎獲得者。