CN102198442B

CN102198442B - 弯管机械化涂敷装置

Info

Publication number: CN102198442B
Application number: CN201110143600A
Authority: CN
Inventors: 刘绍亮; 庄树泉; 侯贺虎; 姜俊荣; 李永森
Original assignee: Shengli Oil Field Shengli Petroleum & Chemical Construction Corp
Current assignee: Sinopec Oilfield Service Corp
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: CN102198442A

Abstract

本发明提供一种弯管机械化涂敷装置，该弯管机械化涂敷装置包括弯管抛丸除锈装置、弯管悬臂夹持装置、中频加热装置和粉末自动喷涂装置，弯管先进入弯管抛丸除锈装置进行防腐前的抛丸除锈表面预处理，抛丸除锈后经检验合格的弯管卡装到弯管悬臂夹持装置，并通过中频加热装置将弯管表面加热至粉末涂敷要求的温度，再利用粉末自动喷涂装置进行粉末的涂敷。本发明中的弯管机械化涂敷装置实现了全部机械化作业，质量易于控制，保证了防腐层质量的稳定性和可靠性，提高了生产效率。

Description

弯管机械化涂敷装置

技术领域

本发明涉及机械化涂敷装置，特别是涉及到一种弯管机械化涂敷装置。

背景技术

弯管由于其自身形状的不规则，不能沿固定的轴线实现回转，因而无法采用传统的方法对其进行机械式抛丸除锈、表面预热和熔结环氧粉末热涂塑防腐。一直以来弯管只能采用液态环氧涂刷或手动熔结环氧涂敷作业，难以实现机械化连续生产，施工效率低下，且难以保证防腐质量，使弯管成为整条管道防腐的薄弱环节。随着各项大型油气长输管线工程的依次展开，我国管道建设正进入施工黄金期，钢制弯管的使用量日趋增多，而弯管的防腐质量对整条管道的防腐等级和寿命的影响也日显重要。目前长输管线外防腐正趋向于采用双层熔结环氧粉末（FBE）防腐，所以如何对弯管进行FBE机械化涂敷成为急待解决的技术难题。本发明便从这方面入手进行设计，发明了一种新的弯管机械化涂敷装置,顺利解决了此技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以实现机械化连续生产，生产效率高，质量易于控制的弯管机械化涂敷装置。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：一种弯管机械化涂敷装置，该弯管机械化涂敷装置包括弯管抛丸除锈装置、弯管悬臂夹持装置、中频加热装置和粉末自动喷涂装置，弯管先进入弯管抛丸除锈装置进行防腐前的抛丸除锈表面预处理，抛丸除锈后经检验合格的弯管卡装到弯管悬臂夹持装置，并通过中频加热装置将弯管表面加热至粉末涂敷要求的温度，再利用粉末自动喷涂装置进行粉末的涂敷。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该弯管抛丸除锈装置包括抛丸器、密封帘、清理主室、驱动旋转辊道、两个辅室和辅助辊道，该清理主室和该辅室构成弧型清理通道，该抛丸器安装在该清理主室内外两侧，对弯管进行钢丸内外弧对抛，该驱动旋转辊道安装在该清理主室中间，由摆线针轮减速器驱动，在清理过程中带动弯管实现自动回转，该辅助辊道垂直于弧型清理通道安装在该两个辅室内，用于对弯管实施支撑，保证弯管平稳回转，该密封帘安装在该清理主室和该两个辅室两端，对钢丸实施两次阻挡防溢。

该弯管抛丸除锈装置还包括：除尘系统，该除尘系统位于该清理主室内，用于对该弯管抛丸除锈装置除尘；提升机，用于将由该清理主室室体底部溜槽集中于该提升机下部的抛射散落的钢丸进行提升；以及分离器，用于将由该提升机提升的抛射散落的钢丸进行风选分离。

该弯管悬臂夹持装置包括偏心调节横梁、摆线针轮减速器、调速电机、支撑架、配重砝码、可调式伸缩摇臂、配重滑块、摇臂支撑万向滚轮和内撑外卡式卡头，该支撑架固定在地面上，该调速电机通过该皮带传动带动摆线针轮减速器转动从而实现该可调式伸缩摇臂回转，该内撑外卡式卡头夹持弯管一端，通过该调节偏心调节横梁使不同直管段长度的弯管弯曲圆心处于该可调式伸缩摇臂的回转轴的中心，该配重滑块调节到合适位置后，固定在该可调式伸缩摇臂上，该悬挂配重砝码位于该配重滑块下方，根据弯管重量的大小添加重量合适的该配重砝码使该可调式伸缩摇臂实现平衡，该摇臂支撑万向滚轮安装在该可调式伸缩摇臂前端，用以增加摇臂的强度和运转平稳性。

该弯管悬臂夹持装置还包括调节摇臂调节丝杠，用于使该可调式伸缩摇臂前后伸缩以适应弯管不同的曲率半径。

该中频加热装置包括中频变压器、中频加热圈和调节基础，该中频加热圈固定在该中频变压器上，用于对弯管进行加热，该中频变压器安装在该调节基础上，该调节基础可使该中频变压器上下，前后和左右移动。

该调节基础包括：调节托架，该调节托架通过套筒丝杠可以调节中频变压器的上下高度；前后调节丝杠，该调节前后调节丝杠可以使该中频变压器前后；以及左右调节丝杠该左右调节丝杠可以使该中频变压器左右移动。

该中频加热装置还包括中频控制柜，用于调节加热温度的高低。

该粉末自动喷涂装置包括喷枪、粉罩摇摆驱动连杆机构、梯形截面环状喷粉罩和连杆驱动电机，该喷枪沿弯管圆周方向均匀镶嵌在该梯形截面环状喷粉罩内，该梯形截面环状喷粉罩由该连杆驱动电机利用该粉罩摇摆驱动连杆机构驱动，沿管体圆周方向均匀摆动。

该粉末自动喷涂装置还包括：粉罩调节支撑架，该梯形截面环状喷粉罩安放在该粉罩调节支撑架上，通过两端的滑动轴承进行支撑；移动式托盘，该粉罩调节支撑架的支撑架底端焊接在该移动式托盘上；雾化气源喷嘴，该雾化气源喷嘴安装在该梯形截面环状喷粉罩下端两侧，用于将散落到底部的粉末重新雾化；以及粉末回收泵，该粉末回收泵安装在该梯形截面环状喷粉罩底端漏斗状槽内，用于将没有涂敷到弯管表面的粉末回收再次利用。

本发明中的弯管机械化涂敷装置利用一系列新技术和新工艺实现弯管表面抛丸除锈处理、喷涂前预热到熔结环氧粉末涂敷均采用机械化作业，质量易于控制，保证了防腐层质量的稳定性和可靠性，提高了生产效率，避免了手工防腐作业方式中涂层质量难以保证、劳动强度大等种种弊端。

附图说明

图1为本发明实施例的弯管熔结环氧粉末涂敷工艺流程简图；

图2为图1所示的弯管抛丸除锈装置101的主视图；

图3为图3所示的弯管抛丸除锈装置101的清理主室203的横剖面图；

图4为图1所示的弯管悬臂夹持装置107的主视图；

图5为图4所示的弯管悬臂夹持装置107的俯视图；

图6为图1所示的中频加热装置103的主视图；

图7为本发明的粉末自动喷涂装置105的主视图；

图8为图7所示的粉末自动喷涂装置105的右侧视图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

图1为本发明实施例的弯管熔结环氧粉末涂敷工艺流程简图。弯管进入弯管抛丸除锈装置101进行防腐前的抛丸除锈表面预处理，将抛丸除锈后经检验合格的弯管卡装到弯管悬臂夹持装置107，通过中频加热装置103将弯管表面加热至粉末涂敷要求的温度，利用粉末自动喷涂装置105进行粉末，如熔结环氧粉末的喷涂。再通过固化装置109 水冷却装置111

如图2和图3所示，如图2和图3所示，图2为图1所示的弯管抛丸除锈装置101的主视图，图3为图2所示的弯管抛丸除锈装置101的清理主室203的横剖面图。弯管抛丸除锈装置101包括抛丸器201，密封帘202，清理主室203，提升机204，分离器205，驱动旋转辊道206，除尘系统207，辅室208和辅助辊道209。清理主室203和辅室208构成弧型清理通道，抛丸器201安装在清理主室203内外两侧，对弯管进行内外弧对抛。驱动旋转辊道206安装在清理主室203中间，由摆线针轮减速器驱动，在清理过程中带动弯管实现自动回转。辅助辊道209垂直于弧型通道安装在两个辅室内，可以更好地对弯管实施支撑，保证弯管平稳回转。密封帘202安装在清理主室203和辅室208两端，对钢丸实施两次阻挡防溢。抛射散落的钢丸由清理主室203室体底部溜槽集中于提升机204下部，再由提升机给予分离器205进行风选分离。该除尘系统207位于清理主室203内，用于对该弯管抛丸除锈装置除尘。

也就是说，该弯管抛丸除锈装置由清理主室203和两个挡丸用的辅室208组成，内设两个转动定向抛丸器201，一个由摆线针轮减速器驱动外包高铬护套的旋转辊道6和两个辅助辊道209支撑辊道，清理主室203和辅室208两端都配有密封帘202，阻挡钢丸外溢。

当将弯管进行除锈时，先将被清理弯管放入辅室208的辅助辊道209上，然后从辅室208推进至清理主室203。当弯管进入到清理主室203时，便进入抛射带，当弯管进入清理主室203中间时，驱动旋转辊道206携弯管运行，进入到了自动运行清理。

在一实施例中，弯管抛丸除锈装置中的提升机204采用的是平皮带传动的斗式提升机，分离器205采用的是风选流幕式分离器，除尘系统207采用的是机械振打布袋式干式除尘器，辅助辊道209采用的是外轨迹可调环型辊道。

如图4和图5所示，图4为图1所示的弯管悬臂夹持装置107的主视图，图5为图4所示的弯管悬臂夹持装置107的俯视图。该装置由偏心调节横梁401，摆线针轮减速器402，调速电机403，支撑架404，配重砝码405，可调式伸缩摇臂406，配重滑块407，摇臂调节丝杠408，摇臂支撑万向滚轮409，内撑外卡式卡头410组成。支撑架404用地脚螺栓固定在地面，调速电机403通过皮带传动带动摆线针轮减速器402转动从而实现可调式伸缩摇臂406回转。内撑外卡式卡头410夹持弯管一端，调节摇臂调节丝杠408使可调式伸缩摇臂406前后伸缩以适应弯管不同的曲率半径。通过调节偏心调节横梁401使不同直管段长度的弯管弯曲圆心处于可调式伸缩摇臂406的回转轴的中心。配重滑块407调节到合适位置后，通过四个螺栓固定在可调式伸缩摇臂406上。为了便于吊装，配重滑块407上边设计有吊环。为了悬挂配重砝码405，配重滑块407下边设计有吊钩，根据弯管重量的大小添加重量合适的配重砝码405使可调式伸缩摇臂406实现平衡。摇臂支撑万向滚轮409通过螺栓安装在可调式伸缩摇臂406前端，用以增加摇臂的强度和运转平稳性。

在传统方法中，由于只能夹持弯管一端，而且卡住的直管段很短，其余部分整个处于悬臂梁状态，采用传统的方法很难使弯管始终保持水平回转状态而不扭转或倾斜。因此，本发明利用内撑外卡式卡头夹持弯管可以使这个问题得到很好的解决，从而弯管在加热、喷涂到固化过程可以实现水平悬空状态。并且，调节摇臂调节丝杠使可调式伸缩摇臂前后伸缩以适应弯管不同的曲率半径，而通过调节偏心调节横梁使不同直管段长度的弯管弯曲圆心处于可调式伸缩摇臂的回转轴的中心，因此，该弯管悬臂夹持装置可牢固的夹持各种不同的弯管，能适应实际应用中的不同需求。

图6为图1所示的中频加热装置103的主视图。该装置由调节托架501，前后调节丝杠502，中频变压器503，中频控制柜504，中频加热圈505，左右调节丝杠506组成。中频加热圈505通过螺栓固定在中频变压器503上，用于对弯管进行加热，中频变压器503安装在由调节托架501、前后调节丝杠502、左右调节丝杠506和托板组成的调节基础上。调节托架501通过套筒丝杠可以调节上下高度，调节前后调节丝杠502和左右调节丝杠506可以使变压器实现前后和左右移动。加热温度的高低通过调节中频控制柜504上的功率调节旋钮控制。

在传统方法中，采用电加热炉或油加热炉对弯管进行涂敷前的预热，会产生表面氧化严重的现象，而且因加热炉容积空间的限制，无法对大的弯管进行加热，因此，在本发明中采用中频加热圈505进行弯管加热。

在本发明中，由于中频加热圈505安放在一个可以上下、前后、左右任意调节的调节基础上，调节基础安放在滑道上，中频加热圈505可以随弯管的行走做径向和周向随动，以适应不同曲率半径和直管段长度的弯管，保证了弯管加热的均匀性。而且可以通过控制中频的输出功率，来获得所需的弯管预热温度。

如图7和图8所示，图7为本发明的粉末自动喷涂装置105的主视图，图8为图7所示的粉末自动喷涂装置105的右侧视图。该粉末自动喷涂装置由移动式托盘601，雾化气源喷嘴602，喷枪603，粉末回收泵604，粉罩摇摆驱动连杆机构605，粉罩调节支撑架606，梯形截面环状喷粉罩607，连杆驱动电机608组成。梯形截面环状喷粉罩607安放在粉罩调节支撑架606上，通过两端的滑动轴承进行支撑。粉罩调节支撑架606通过套管和固定螺丝以实现上下调节高度，支撑架底端焊接在移动式托盘601上。喷枪603沿梯形截面环状喷粉罩607周围均匀镶嵌，其数量由弯管口径和所需粉量大小确定。为了保证喷枪603固定牢固，在枪体外表面加工螺纹，通过螺母固定在梯形截面环状喷粉罩607上。雾化气源喷嘴602安装在梯形截面环状喷粉罩607下端两侧，可以使散落到底部的粉末重新雾化，增加粉末的附着率。粉末回收泵604安装在梯形截面环状喷粉罩607底端漏斗状槽内，将没有涂敷到弯管表面的粉末回收再次利用，减少浪费，保护环境。

本发明中的喷枪603沿弯管圆周方向均匀镶嵌在一个梯形截面环状喷粉罩607内，梯形截面环状喷粉罩607由连杆驱动电机608利用粉罩摇摆驱动连杆机构605驱动，沿管体圆周方向均匀摆动，保证了涂层的连续性和厚度的均匀性。

Claims

1.弯管机械化涂敷装置，其特征在于，该弯管机械化涂敷装置包括弯管抛丸除锈装置（101）、弯管悬臂夹持装置（107）、中频加热装置（103）和粉末自动喷涂装置（105），弯管先进入弯管抛丸除锈装置（101）进行防腐前的抛丸除锈表面预处理，抛丸除锈后经检验合格的弯管卡装到弯管悬臂夹持装置（107），并通过中频加热装置（103）将弯管表面加热至粉末涂敷要求的温度，再利用粉末自动喷涂装置（105）进行粉末的涂敷；所述的弯管抛丸除锈装置（101）包括抛丸器（201）、密封帘（202）、清理主室（203）、驱动旋转辊道（206）、两个辅室（208）和辅助辊道（209），该清理主室（203）和该辅室（208）构成弧型清理通道，该抛丸器（201）安装在该清理主室（203）内外两侧，对弯管进行钢丸内外弧对抛，该驱动旋转辊道（206）安装在该清理主室（203）中间，由摆线针轮减速器驱动，在清理过程中带动弯管实现自动回转，该辅助辊道（209）垂直于弧型清理通道安装在该两个辅室（208）内，用于对弯管实施支撑，保证弯管平稳回转，该密封帘（202）安装在该清理主室（203）和该两个辅室（208）两端，对钢丸实施两次阻挡防溢；所述的弯管悬臂夹持装置（107）包括偏心调节横梁（401）、摆线针轮减速器（402）、调速电机（403）、支撑架（404）、配重砝码（405）、可调式伸缩摇臂（406）、配重滑块（407）、摇臂支撑万向滚轮（409）和内撑外卡式卡头（410），该支撑架（404）固定在地面上，该调速电机（403）通过皮带传动带动摆线针轮减速器（402）转动从而实现该可调式伸缩摇臂（406）回转，该内撑外卡式卡头（410）夹持弯管一端，通过该调节偏心调节横梁（401）使不同直管段长度的弯管弯曲圆心处于该可调式伸缩摇臂（406）的回转轴的中心，该配重滑块（407）调节到合适位置后，固定在该可调式伸缩摇臂（406）上，该配重砝码（405）位于该配重滑块（407）下方，根据弯管重量的大小添加重量合适的该配重砝码（405）使该可调式伸缩摇臂（406）实现平衡，该摇臂支撑万向滚轮（409）安装在该可调式伸缩摇臂（406）前端，用以增加摇臂的强度和运转平稳性；所述的中频加热装置（103）包括中频变压器（503）、中频加热圈（505）和调节基础，该中频加热圈（505）固定在该中频变压器（503）上，用于对弯管进行加热，该中频变压器（503）安装在该调节基础上，该调节基础可使该中频变压器（503）上下，前后和左右移动；所述的粉末自动喷涂装置（105）包括喷枪（603）、粉罩摇摆驱动连杆机构（605）、梯形截面环状喷粉罩（607）和连杆驱动电机（608），该喷枪（603）沿弯管圆周方向均匀镶嵌在该梯形截面环状喷粉罩（607）内，该梯形截面环状喷粉罩（607）由该连杆驱动电机（608）利用该粉罩摇摆驱动连杆机构（605）驱动，沿管体圆周方向均匀摆动。

2.根据权利要求1所述的弯管机械化涂敷装置，其特征在于所述的弯管抛丸除锈装置（101）还包括：

除尘系统（207），该除尘系统（207）位于该清理主室（203）内，用于对该弯管抛丸除锈装置除尘；

提升机（204），用于将由该清理主室（203）室体底部溜槽集中于该提升机（204）下部的抛射散落的钢丸进行提升；以及

分离器（205），用于将由该提升机（204）提升的抛射散落的钢丸进行风选分离。

3. 根据权利要求1所述的弯管机械化涂敷装置，其特征在于所述的弯管悬臂夹持装置（107）还包括调节摇臂调节丝杠（408），用于使该可调式伸缩摇臂（406）前后伸缩以适应弯管不同的曲率半径。

4. 根据权利要求1所述的弯管机械化涂敷装置，其特征在于所述的调节基础包括：

调节托架（501），该调节托架（501）通过套筒丝杠可以调节中频变压器（503）的上下高度；

前后调节丝杠（502）、左右调节丝杠（506），调节前后调节丝杠（502）和左右调节丝杠（506）可以使中频变压器（503）前后、左右移动。

5. 根据权利要求1所述的弯管机械化涂敷装置，其特征在于所述的中频加热装置（103）还包括中频控制柜（504），用于调节加热温度的高低。

6. 根据权利要求1所述的弯管机械化涂敷装置，其特征在于所述的粉末自动喷涂装置（105）还包括：

粉罩调节支撑架（606），该梯形截面环状喷粉罩（607）安放在该粉罩调节支撑架（606）上，通过两端的滑动轴承进行支撑；

移动式托盘（601），该粉罩调节支撑架（606）的支撑架底端焊接在该移动式托盘（601）上；

雾化气源喷嘴（602），该雾化气源喷嘴（602）安装在该梯形截面环状喷粉罩（607）下端两侧，用于将散落到底部的粉末重新雾化；以及

粉末回收泵（604），该粉末回收泵（604）安装在该梯形截面环状喷粉罩（607）底端漏斗状槽内，用于将没有涂敷到弯管表面的粉末回收再次利用。