CN101260527A - 管道内表面清洗和镀膜技术及装置 - Google Patents

Abstract

一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，将管道一端或两端堵住，使清洗液充满管道内或从管道内连续流过；超声发生器置于管道一端、管道外表面或管道内部，超声发生器可在管道外或内部移动；导线电极置入管道内部，导线电极和管道分别接直流电源“+”、“－”极清洗管道内表面；使化学镀液充满管道内部为管道内表面镀膜；使电镀液充满管道内部，置入管道内部的导线电极和管道分别接直流电源“+”、“－”极为管道内表面镀膜。

Description

管道内表面清洗和镀膜技术及装置

所属技术领域

本发明涉及一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，尤其是难以进入内部的长管道内表面的清洗和镀膜技术及装置。

背景技术

目前，公知的清洗和镀膜技术及装置主要为清洗物体外表面和在外表面镀膜设计，但经常遇到无法进入内部的长管道内表面的清洗和镀膜问题。例如对于泄漏的炼铁高炉冷却水管的修补，当确认某根冷却水管泄漏后有两种用堵漏胶在管道内堵漏技术，一种是整根管道堵漏技术，即将泄漏管道一端切开另一端堵住，用泵将堵漏胶从切开一端打入管道，堵漏胶在泵压下进入漏点漏缝，用刮板将管道内堵漏胶刮出，然后将切开管道焊好；另一种是局部堵漏技术，即将泄漏管道两端切开，将内窥镜伸入切开管道寻找漏点漏缝，找到漏点漏缝后用堵漏胶局部封堵漏点漏缝，然后将切开水管焊好。上述两种冷却水管道内堵漏胶堵漏技术都存在使用寿命较短(一般堵漏后只能再运行2~3个月左右)问题，整根水管内堵漏胶堵漏后因整根水管内表面都附着一层堵漏胶，还存在堵漏胶降低导热性能问题。所以需在用堵漏胶在管道内堵漏后将管道内表面附着的胶膜清洗干净，若在管道内表面再镀一层金属膜，无疑会增加管道内表面硬度，延长使用寿命。类似问题都可归纳为难以进入内部的长管道内表面的清洗和镀膜问题。

发明内容

为了解决现有难以进入内部的长管道内表面的清洗和镀膜问题，本发明提出适用于难以进入内部的长管道内表面的清洗和镀膜技术及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案

对于垂直或倾斜安装的长管道内表面的清洗，将其下端堵住；对于水平安装的长管道内表面的清洗，需将其两端都堵住；将酸、碱或其它清洗液灌入管道清洗管道内表面，可用超声方法增加清洗效果，对于金属管道还可用电化学方法增加清洗效果；也可用流动酸、碱或其它清洗液清洗管道内表面，同时用超声方法增加清洗效果，对于金属管道还可用电化学方法增加清洗效果。

当用超声方法增加清洗效果时，可将超声发生器置于管道一端；若管道较长，将超声发生器置于管道一端时到达管道另一端的超声波能量太低，可将超声发生器置于管道外侧并与外表面密切接触，使超声发生器在管道外侧沿管道移动并与外表面密切接触，超声发生器移动到管道外某点时发出的能量只需将其附近管道内表面胶膜漆膜污物清洗下来即可；也可将超声发生器置于管道内部，超声发生器可以在管道内纵向或横向移动，超声发生器移动到管道内某点时发出的能量只需将其附近管道内表面胶膜漆膜污物清洗下来即可；超声发生器可以自主移动，也可用管道外部钢丝牵引移动。

对于金属管道当采用电化学方法增加清洗效果时，需将一根电极置入充满清洗液的管道内部，这根在管道内部的电极即不能与管道发生短路、又能够通过管道内部的清洗液与管道形成电流；可在带有外绝缘护套导线的绝缘护套上每间隔不远开些小口，使当绝缘导线伸入管道后绝缘护套保证导线不会与管道壁接触发生短路，绝缘护套上开小口后所暴露出的导线就成为电极；将管道和导线电极引出端分别接入直流电源正负极，就可在导线电极-清洗液-管道之间形成直流电流；当管道很长时，若在伸入管道内部的整根导线绝缘护套上每间隔不远就开出一个小口，整根导线电极的电流太大，可只在整根绝缘导线的一小段绝缘护套上每间隔不远开出一个小口，或在整根导线绝缘护套上间隔较远开出一个小口，减少整根导线绝缘护套上开口数量即减少导线暴露在清洗液中的面积，导线电极的电流就可减小，使导线电极在管道内纵向移动，导线电极移动到管道内某点时从绝缘护套上开口流出的电流只需将其附近管道内表面胶膜漆膜污物清洗下来即可；导线电极沿管道纵向的移动一般需用管道外部钢丝牵引。

当在长管道内表面镀金属层时，经过清洗管道内表面，在对管道内表面粗化、还原、敏花、活化后，将垂直或倾斜安装的长管道下端堵住，水平安装的长管道将其两端都堵住，将化学镀液灌入管道，也可使流动化学镀液流过管道内表面，使管道内表面附着一层金属镀膜，对于长金属管道还可用电镀方法在管道内表面镀金属膜层。

当用电镀方法在管道内表面镀金属层时，需将一根电极置入充满镀液的管道内部，这根在管道内部的电极即不能与管道发生短路、又能够通过管道内部的镀液与管道形成电流；可在带有外绝缘护套导线的绝缘护套上每间隔不远开些小口，使当绝缘导线伸入管道后绝缘护套保证导线不会与管道接触发生短路，绝缘护套上开出小口所暴露出的导线就成为电极；将管道和导线电极引出端分别接入直流电源正负极，就可在导线电极-镀液-管道之间形成直流电流；当管道很长时，若在伸入管道内部的整根导线绝缘护套上每间隔不远就开出一个小口，整根导线电极的电流太大，可只在整根绝缘导线的一小段绝缘护套上每间隔不远开出一个小口，或在整根导线绝缘护套上间隔较远开出一个小口，减少整根导线绝缘护套上所开口数量即减少导线暴露在清洗液中的面积，导线电极的电流就可减小，使导线电极在管道内纵向移动，导线电极移动到管道内某点时从绝缘护套上开口流出的电流只需能在其附近管道内表面镀上金属层即可；导线电极一般需用管道外部钢丝牵引沿管道纵向移动。

无论超声、电化学清洗或电镀时管道内都必须充满液体，当管道内液体不流动且用外部钢丝牵引管道内部超声发生器、电化学清洗或电镀导线电极时，从管道外部伸入管道内的钢丝需在管道开口处便于内外抽拉，管道内液体又不能从管道开口流出，需同时解决管道开口处钢丝便于抽拉和液体密封问题。解决办法是管道开口上安装一个金属堵头，堵头上开有小口，钢丝刚刚可以从小口中通过，导线和钢丝另一端从管道另一端开口引出。

当使超声发生器、导线电极等进入管道内部时，超声发生器、导线电极等需能通过管道内截面，有时管道还有多个拐弯，如高炉冷却水管道内径一般40~50mm，一根冷却水管道上有多个拐弯，当使超声发生器、导线电极等在外部钢丝牵引下进入管道内部时，超声发生器、导线电极等需能通过带有多个拐弯的管道；超声发生器可采用铁芯线圈制造，外包防水导磁壳层，线圈导线从管道口伸出，用高频电源为线圈供电。

当清洗、化学镀或电镀后将管道内超声发生器、导线电极、牵引钢丝等取出，将管道内清洗液、电解液、电镀液放出储存，使清水通过管道清洗管道内残留液体，将管道清洗干净后将切开管道焊好打开阀门。

本发明的有益效果

可清洗难以进入内部的长管道内表面，并在长管道内表面镀上金属膜层；消除管道内堵漏胶堵漏后整根管道内表面附着堵漏胶层降低导热性能问题，增加管道内表面硬度，延长管道使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的应用于高炉冷却水管道内表面清洗镀膜的第一个实施例，为切开一根高炉冷却水管道进出口管道部分示意图；

图2是本发明的管道内电极导线示意图；

图3是本发明的八边形超声发生器结构图；

图4是本发明的园形超声发生器结构图；

图5是本发明的管道端口堵头原理图；

图6是本发明的在管道端口安装超声发生器原理图；

图7是本发明的钢丝牵引超声发生器在管道内工作示意图；

图8是本发明的超声发生器在管道外工作示意图；

图9是本发明的钢丝牵引绝缘护套上开有小口导线在冷却水管内工作示意图。

在图1中，1.高炉冷却水管道上出口，2.管道上出口阀，3.管道上出口附近切除部分，4.多段弯曲管道，5.管道下出口附近切除部分，6.管道下进口阀，7.冷却水管道下进口。

在图2中，1.导线内芯，2.导线外绝缘护套，3.绝缘护套上切口。

在图3、4中，1.牵引钢丝，2.导线，3.铁芯，4.绕组，5.外壳。

在图5中，1.螺口，2.细出口。

在图6中，1.~4.、6.、7.与图1中的相同，5.超声发生器。

在图7中，1.、2.、4.、6.、7.与图1中的相同，3.上出口牵引钢丝和绕组导线，5.下堵头，8.下堵头细出口牵引钢丝，9.超声发生器。

在图8中，1.、2.、3.、4.、6.、7.与图1中的相同，5.超声发生器，8.超声发生器导线。

在图9中，1.、2.、4.、6.、7.与图1中的相同，3.上出口牵引钢丝和电极导线，5.下堵头，8.下堵头细出口牵引钢丝，9.电极导线。

具体实施方式

在图1中，将冷却管道(4)上出口阀(2)和下进口阀(6)关闭，将管道(4)上出口(1)和下入口(7)附近部分管道(3)和(5)切除，从切口将堵漏胶打入冷却管道(4)。

在图2中，选长度大于管道上下切口之间管道长度的绝缘导线，在导线绝缘护套(2)上每隔一小段做一个开口(3)。

在图3、4中，用导磁材料制作外径小于管道内径的8边形或圆形壳体(5)，在壳体(5)内装入绕有绕组(4)的铁芯(3)，绕组(4)和铁芯(3)的磁场通过壳体(5)形成回路，绕组(4)的导线从壳体(5)内通出，在壳体(5)两端固定牵引钢丝(1)。

在图5中，制作带有丝扣的堵头，堵头丝扣(1)正好可以拧在管道开口丝扣上；堵头外端开有细出口(2)，牵引钢丝刚能通过细出口(2)。

在图6中，将超声发生器(5)装在管道下进口上，在管道(4)内装满清洗液，超声发生器(5)发出的超声能量作用于管道(4)内清洗液，清洗管道(4)内表面上的胶膜漆膜污物。

在图7中，使超声发生器(9)在钢丝牵引下进入管道，牵引钢丝一端从管道(4)下堵头细出口穿出，牵引钢丝另一端和导线(3)从管道(4)上切口穿出，管道(4)内装满清洗液，超声发生器(9)发出的超声能量作用于超声发生器(9)附近管道(4)内清洗液，清洗超声发生器(9)附近管道(4)内表面上的胶膜；当通电工作一段时间后用钢丝牵引使超声发生器(9)在管道内纵向移动一小段。

在图8中，将超声发生器(5)置于管道外表面，管道(4)内充满清洗液，超声发生器(5)发出的超声能量作用于超声发生器(5)附近管道(4)内清洗液，清洗超声发生器(5)附近管道(4)内表面的胶膜漆膜污物；当通电工作一段时间后使超声发生器(5)在管道外表面纵向移动一小段。

在图9中，使电极导线(9)在钢丝牵引下进入管道，牵引钢丝一端从管道(4)下堵口细出口穿出，牵引钢丝另一端和导线(9)从管道(4)上切口穿出；电极导线(9)和管道(4)分别接不同”+”、”-”电极，管道(4)内装满清洗液或电解液，电流在电极导线(9)上的开口和管道之间清洗液或电解电镀液内流动，清洗电极导线(9)附近管道(4)内表面上的胶膜，或使电极导线(9)附近管道(4)内表面上形成一层镀层，当通电工作一段时间后用钢丝牵引使电极导线(9)在管道内纵向移动一小段。

Claims (5)

1.一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，其特征是：将管道一端或两端堵住，使酸、碱或其它清洗液充满管道内部清洗管道内表面，或使酸、碱或其它清洗液从管道内连续流过清洗管道内表面；将超声发生器置于管道一端、管道外表面或管道内部增加清洗效果，所述超声发生器可在管道外表面或内部移动；清洗金属管道时将导线电极置入管道内部清洗液中，所述导线电极可在管道内部移动，所述导线电极即不会与金属管道短路，又可通过管道内部清洗液与管道形成电流，所述导线电极和管道分别接直流电源”+”、”-”极，用电化学方法增加清洗效果；管道内表面经过清洗、粗化、还原、敏花、活化后，使化学镀液充满管道内部，或使化学镀液流过管道内部，在管道内表面镀金属膜；或使电镀液充满管道内部，将导线电极置入管道内部电镀液中，所述导线电极可在管道内部移动，所述导线电极即不会与金属管道短路，又可通过管道内部电镀液与管道形成电流，所述导线电极和管道分别接直流电源”+”、”-”极，用电镀方法在管道内表面镀金属膜。

2.根据权利要求1所述的一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，其特征是：用于清洗泄漏高炉冷却水管内堵漏胶堵漏后管道内表面附着胶膜，和在管道内表面镀金属膜；将管道下切口堵住，在管道内注满酸、碱或其它清洗液，或使酸、碱或其它清洗液从管道内连续流过清洗管道内表面附着胶膜；将超声发生器置于切开管道一端，所述超声发生器发出超声波通过管道内清洗液清洗管道内表面胶膜；或将超声发生器置于管道外表面，所述超声发生器发出超声波通过管道壁和注入清洗液清洗周围管道内表面胶膜，所述超声发生器可在管道外移动，当所述超声发生器在管道外一个局部工作一段时间后使其在管道外移动一小段继续工作；或将超声发生器置于切开管道内，所述超声发生器能够在有多个拐弯的管道内纵向移动和转动，所述超声发生器发出超声波通过注入清洗液清洗周围管道内表面胶膜，所述超声发生器可在管道内移动，当所述超声发生器在管道内一个局部工作一段时间后使其在管道内移动一小段继续工作；或将导线电极伸入管道清洗液内，所述电极导线与所述管道分别接直流电源“+”“-”极，用电化学方法清洗所述导线电极周围管道内表面胶膜；清洗完后将所述超声发生器或电极导线取出，将管道内清洗液放出，经过清水清洗、粗化、还原、敏花、活化，使化学镀液充满所述冷却管道内部，或使化学镀液流过所述冷却管道内部，在管道内表面镀金属膜；或使电镀液充满所述冷却管道内部，将导线电极置入管道内部电镀液中，所述导线电极可在管道内部移动，所述导线电极即不会与金属管道短路，又可通过管道内部电镀液与管道形成电流，所述导线电极和管道分别接直流电源”+”、”-”极，用电镀方法在管道内表面镀金属膜；镀膜后将管道内化学镀液或电镀液放出，用净水清洗管道内表面，将切开冷却管道焊好。

3.根据权利要求1、2所述的一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，其特征是：所述超声发生器外壳由高导磁材料制做，所述超声发生器外壳形状为圆形或其它易于通过所述管道内部的多边形，所述超声发生器外壳可以通过具有多个拐弯的管道；所述超声发生器外壳内铁芯柱上装有线圈绕组，所述线圈绕组导线从所述管道开口引出，当对所述线圈绕组施以高频交流电时，所述线圈绕组产生磁场使所述超声发生器外壳产生机械振动；所述超声发生器外壳两端分别接有两根牵引钢丝，两根牵引钢丝的两端分别从所述管道两个开口引出。

4.根据权利要求1、2、所述的一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，其特征是：所述导线电极为在带有外绝缘护套导线的绝缘护套上每间隔不远开些小口形成，当所述导线电极伸入管道后导线外绝缘护套保证绝缘护套开口处导线不会与管道接触发生短路，绝缘护套上开小口后所暴露出的导线形成电极，所述导线电极可用管道外钢丝牵引在管道内移动；所述导线电极即可用于清洗管道内表面胶膜漆膜污物，也可用于在管道内表面电镀金属膜。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的一种管道内表面清洗和镀膜技术及装置，其特征是：管道端口上安装堵头，堵头上开有小口，牵引钢丝可以从所述堵头小口中通过，牵引钢丝从所述堵头小口中通过时管道内部液体基本不会从牵引钢丝和小口之间缝隙漏出。

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