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目前，聚氨酯泡沫保温管生产工艺主要有三种：“一步法”、“管中管法”及“泡沫喷涂法”。“一步法”主要用于管径小于DN500的钢管，该工艺随管径范围变化受限较大：管径越大，保温层一次成型的难度会剧增，伴随的偏心问题也会愈发严重。“管中管法”适用于各种管径，并且保温层成型和偏心问题相较于“一步法”容易控制。但是工艺较复杂，泡沫密度不均匀，空洞大，大管径外护管制作难度大。“泡沫喷涂法”是一种新型工艺，采用泡沫喷涂设备直接将聚氨酯泡沫喷涂于钢管表面，避免了防腐层的偏心和成型问题，保温层厚度及密度一致，便于监测，主要适用于大管径管道。
1“一步法”工艺介绍
“一步法”工艺是根据现有技术成熟的三层PE防腐生产线改造，可使聚氨酯保温层和聚乙烯外护管一次成形，关键工序为聚乙烯外护管挤出和保温层浇注。
1.1“一步法”简介
“一步法”采用V型辊轮传动，钢管依次经过表面预处理、中频加热、环氧喷涂、聚乙烯包覆挤出、聚氨酯保温层浇注、电晕极化处理和管端处理等工序。V型辊轮传动与传统滚轮传动不同，钢管随辊轮做直线运动，不做自身旋转运动。1.2聚乙烯外护管挤出
聚乙烯外护管采用PE80级或者更高 级别的原料，以高密度聚乙烯树脂为主料，加入一定量的抗氧剂、紫外线稳定剂、炭黑等助剂加工而成。
聚乙烯外护管挤出采用环形包覆模具，模具主要由内套、外套和熔体通道组成。熔融状态的聚乙烯输送进流道，通过内、外套之间的缝隙挤出形成管状聚乙烯外护层，外护层厚度通过挤出机的产量和钢管行进速度控制。环形模具各部位的厚度是通过调节螺栓移动内套的相对位置，达到内套与外套之间各部位的间隙均匀，从而保证聚乙烯外护套厚度一致。
1.3聚氨酉旨保温层浇注
聚氨酯AB组分在喷具内混合后，由压缩空气吹入防腐管道与聚乙烯外护管之间的空腔内，会自然发泡。泡沫的厚度通过调节防腐管道行进速度及聚氨酯原材料投入量控制。
聚氨酯泡沫发泡时应控制反应温度，温度是聚氨酯发泡工艺中的重要参数。反应温度一般为20一30℃。聚氨酯保温管温度过低时，发泡反应进行缓慢，泡沫固化时间长；温度过高时，发泡反应过快，泡沫固化时间短。固化时间太短易堵喷具，固化后的泡沫与防腐表面私合不牢；固化时间太长，浇注在防腐层表面的不固化物料会发生流淌。
AB组分的混合比例亦非常重要。异氰酸酯用量过多，随着发泡指数的增长，会提高泡沫的脆J哇，影响起泡速度与凝胶速度之间的平衡，增加聚氨酯酥脆性能因素，使泡沫变脆、变硬、弹性降低。反之，聚氰酸酯用量过小，会引起聚合物链增长不足，或与水反应产生二氧化碳量不足，直接影响泡沫机械强度与密度等，尺寸稳定性变差。
2“管中管法”工艺介绍
“管中管法”工艺应用较为广泛，聚乙烯外护管和聚氨酯主要分为聚乙烯外护管制作、保温管制作、防水帽安装、出厂检验。
2.1聚乙烯外护管制作
聚乙烯外护管的制作与“一步法”中的步骤基本类似，采用环形包覆模具挤出，制作过程中应注意以下问题：
(1)聚乙烯树脂原料
聚乙烯外护管采用的树脂原料宜为同一厂家生产，由于不同厂家生产的聚乙烯所需工艺参数不同，混合使用时，会造成部分颗粒不能被完全加热成为熔融状态。冷却后，外护管表面会出现麻坑等缺陷；
(2)外护管的制作
制备聚乙烯外护管的过程中，应注意定径气压的大小。气压过大会造成外护管壁厚减薄，待放置一段时间后，外护管外径会径向缩小；气压过小会导致外护管内膨胀力欠缺，外径无法达到规定尺寸；
(3)外护管的存储
聚乙烯外护管成品的存储也需特别注意。聚乙烯原料中添加有炭黑等辅料，可防止聚乙烯材料被紫外线光降解。然而黑色表面会吸收大量热量，环境气温会远远低于外护管表面温度，造成外护管过度热膨胀，会出现严重的纵向回收现象，甚至出现纵向开裂。因此，存储过程中应采取相应保护措施，尽量避免阳光直射聚乙烯外护管。
2.2钢管表面预处理
钢管在防腐保温之前，应进行表面预处理，表面预处理方法一般采用喷砂除锈。钢管表面质量应达到GB/T23257-2017中规定的Sa2.5级。良好的表面预处理，可清除钢管表面的氧化物及油污，增加防腐层与钢管间的粘结力，避免防腐层脱落。
2.3钢管环氧粉末涂敷
预处理后的钢管进行环氧粉末涂敷，应符合SY/T0315-2013《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》的有关规定。环氧粉末层主要作用是对钢管进行防腐保护，合格的环氧防腐层是管道防腐保温的基础。
2.4泡沫发泡
钢管穿入外护管内后，将半成品管吊装至发泡平台。首先固定管端法兰。法兰固定方式分为内卡式和外卡式两种。内卡式是将法兰伸进外护管中，法兰片与外护管内壁紧密贴合；外卡式是法兰在外护管管端支撑，法兰片与外护管外壁紧密贴合。内卡式要求法兰加工精度较高，浇筑时外护管固定与密封效果较好；而外卡式操作简单，密封效果稍逊一筹。
聚氨酯发泡反应是放热反应，加上制备用聚醚和异氰酸酯又是多官能度，交联密度高，在反应过程中会出现更高的放热反应。因此，发泡过程中应及时排出热量，避免出现烧心缺陷。
3“泡沫喷涂法”工艺及过程控制
3.1泡沫喷涂
经过环氧粉末防腐后的半成品管转运至喷涂小车或喷涂平台，使用高压泡沫喷涂机进行泡沫喷涂。泡沫喷涂分两次完成。首先，喷涂小车进入喷涂间区域后启动喷具，应注意喷具的泡沫喷涂量及喷涂幅宽与防腐管的行进速度相匹配，保温层厚度达到安装警报线要求后，停止喷涂。喷涂小车前进至下一工位进行警报线安装。
警报线是泄露监测的探测线，由一根裸铜线和一根镀锡铜线组成，预制安装在保温层中。警报线可接入全管网泄露监测系统，如若发生防腐管泄露，可准确定位泄露位置。安装时要求不得将警报线交叉连接，防止短路。
警报线安装完成后，喷涂小车返回，到达喷涂间区域后停止，开始二次喷涂。保温层厚度达到标准规定要求后，喷涂停止。喷涂结束后，在泡沫保温层上缠绕一层聚合物薄膜，该种薄膜为胶粘剂与聚烯烃聚合物，可增强聚烯烃涂层与泡沫保温层之间的粘结力。喷涂完成后的聚氨酯保温管道需在管平台静置一段时间，使聚氨酯泡沫充分熟化。
3.2聚乙烯缠绕
熟化后的半成品保温管通过滚轮传动线行进至指定工作区域，进行聚烯烃缠绕。缠绕之前，半成品保温管需经过热风或红外加热装置，使保温层表面温度达到30℃。缠绕聚乙烯后，采取水冷却，使聚乙烯防腐层快速定型。
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