CN102266838B - 一种集输管道缓蚀剂涂膜器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集输管道缓释剂涂膜器，特别是用于高含硫湿气集输管道的缓蚀剂涂膜器，由电池仓，电机仓，叶轮组成，电池仓和电机仓为管状体，两端均安装有导向盘和密封皮碗，由螺栓固定在前后端板上，电池仓内安装有电池组和调速器，电池仓与电机仓通过万向节连接；调速导线布置在万向节内，将调速器与电机仓内的电机相连，电机的转轴与叶轮相连，叶轮在电机驱动下旋转，通过叶片将管道下部缓释剂携带到管道顶部，覆盖整个管道内壁，同时，可根据气量的大小，调节叶轮转速，保证了预膜时间和涂膜质量，有效降低顶部腐蚀速率。

Description

一种集输管道缓蚀剂涂膜器

技术领域

本发明公开一种集输管道缓释剂涂膜器，特别是用于高含硫湿气集输管道的缓蚀剂涂膜器。

背景技术

在天然气工业中，湿气集输管道的功能是将集气站内未经分离和净化处理的天然气输往气体处理厂进一步加工。在湿气输送过程中管道与外部环境之间会发生热交换，当热传导使管壁温度低于水蒸气露点时一部分重组分会凝析出来，从而产生积液。对于含有硫化氢和二氧化碳的酸气管线，在有积液存在条件下，会引起管线严重的电化学腐蚀，造成管壁减薄甚至穿孔，从而导致有毒介质泄漏，进而引发中毒或燃烧、爆炸等事故。实际工业生产中通常采用定期进行管道缓蚀剂涂膜的方法来防止管线腐蚀。即通过向管线内加注缓蚀剂，使缓蚀剂和管内壁充分接触，缓蚀剂通过特殊亲金属性化学键作用，会和管内金属表面强烈结合，形成一层保护膜。在对管壁进行涂膜时通常采用两个清管器，缓蚀剂加注在前后两个清管器之间，形成一个封闭的液塞。两清管器在后方气体推动下在管内行走，封闭在两清管器间的缓蚀剂液塞和管壁接触，从而对管壁进行涂膜。但在实际涂膜作业过程中，由于清管器在管道中运动特性受多种因素影响，前后两个清管器运行速度往往不一致，当前方清管器运行速度大于后方清管器时，前后两清管器之间的间距会增加，此时封闭在两清管器之间的缓蚀剂将不再充满整个管道，而是产生分层，从而导致上部管壁由于未能和缓蚀剂接触，不能形成保护膜，因此顶部管线的腐蚀速率远大于管线底部，这就是所谓的管线顶部腐蚀。

美国专利US6874193提出一种喷射型缓蚀剂涂膜装置。该装置核心部件是安装在头部的文丘里喷嘴，文丘里喷嘴和装置尾部连通。当清管器后方气体到达文丘里喷嘴时，因流通面积突然缩小，流体得到加速，根据伯努利原理将产生负压，造成局部真空，从而使沉积在管线下部的液体经由液体抽吸管被携带进入喷嘴，被气流夹带向管壁上部喷射，对管线上部进行缓蚀剂涂膜保护。但该装置在使用过程中存在如下问题：一是由于清管器后方气体不断进入两清管器所形成封闭空间，从而导致前后两清管器间距越来越大，封闭在其间的液体高度越来越低，液体进入喷嘴的难度也越来越大，甚至完全失效；二是清管器在运行过程中可能会发生转动，从而导致喷嘴喷射位置偏离管线顶部，从而导致管壁顶部可能接收不到喷射液体；三、喷射的液体量受管道后方气体流速、管路结构等多种因素影响，无法维持恒定，不能保证预膜质量。

文章“湿气管道的顶部腐蚀与防护”（腐蚀与防护，2007年第28卷第4期：167-170）提到了一种旋转型涂膜装置。该装置为一个圆柱体，圆柱表面加工有许多螺旋状沟槽，当装置在管道中被气体推动前进时，螺旋状沟槽中的气流会推动涂膜器不停地旋转，从而将加注到管道底部的液相缓蚀剂带到管道顶部。事实上，由于涂膜器和管内壁之间的摩擦阻力相当大，在运行过程中很难发生转动，无法将底部液体携带到顶部，因此无法应用于实际生产中。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术中涂膜装置存在的缺陷，提出一种能够以恒定速度将缓蚀剂均匀涂覆在管壁四周，保证缓蚀剂涂膜质量的集输管道缓蚀剂涂膜器。

本发明由电池仓，电机仓，叶轮组成，电池仓和电机仓为管状体，两端均安装有导向盘和密封皮碗，由螺栓固定在前后盖板上，电池仓内安装有电池组和调速器，由电池导线将二者相连，电池仓与电机仓通过万向节连接；调速导线布置在万向节内，将调速器与电机仓内的电机相连，电机的转轴与叶轮相连。

本发明在涂膜过程中，其叶轮在电机驱动下旋转，通过叶片将管道下部缓释剂携带到管道顶部，覆盖整个管道内壁，同时，可根据气量的大小，调节叶轮转速，保证了涂膜时间和涂膜质量，有效降低顶部腐蚀速率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明叶轮剖视图；

图3为本发明工作原理图。

具体实施方式

由图1可知，本发明由电池仓1，电机仓2，叶轮3三大部分组成，电池仓1和电机仓2为管状体，两端均安装有导向盘5和密封皮碗6，由螺栓固定在前后端板上，电池仓1内安装有电池组9和调速器11，由电池导线10将二者相连；电池仓1与电机仓2通过万向节12连接，调速导线13布置在万向节12内，将调速器11与电机仓2内的电机17相连，电机17的转轴22与叶轮3相连。

所述的电池仓1的前端安装有导向盘5和密封皮碗6，二者位于电池仓1前压板4和电池仓1前仓体盖7之间，由螺栓固定；电池仓1后端也安装有导向盘和密封皮碗，通过螺栓固定在电池仓后仓体盖8上；电池仓1内安装有电池组9，电池导线10将电池组9和调速器11相连，调速导线13布置在万向节12内，将调速器11与电机17相连；电池仓1通过万向节12和电机仓2相连；电机仓2的前后两端均安装有导向盘和密封皮碗，位于电机仓2前端的导向盘和密封皮碗通过螺栓固定在电机仓2前压板14和前仓体盖15之间，位于电机仓2后端的导向盘和密封皮碗通过螺栓固定在电机仓2后仓体盖16上；电机仓2的内部安装有电机17、输出轴18、联轴器19、轴承20，电机17固定在电机仓2内，输出轴18通过联轴器19和转轴22相连，转轴22上安装有轴承20，机械密封21设在电机仓2的后仓体盖16和转轴22形成的环形空间内，转轴22的末端安装有叶轮3。

由图2可知，叶轮3上安装有叶片，叶片对称布置在叶轮3外缘，叶片外缘直径小于待涂膜的管道23内径。

由图1、图2、图3，在进行管道涂膜施工中，将本发明置于待涂膜的管道23中，在叶轮3一侧的管道中投放一常规清管器25，在两者之间封闭管段内加注缓释剂24，使缓蚀剂24充满该储存空间。由清管器25一侧向管道23内输送气体，依靠气力压力推动所述两装置在管道23中行走，从而开始涂膜作业。由于电池仓1末端通过万向节12和电机仓2相连，万向节12可保障本发明顺利通过带有一定曲率的管道，避免卡堵现象的发生。电池仓1和电机仓2前后端的导向盘和密封皮碗在本发明运行过程中起导向、支撑和密封作用。本发明适用性强，即使所述两装置在管道内由于行走的速度不一致，致使封闭的缓释剂24液体呈现分层流动的情况下，位于电机17转轴22上的叶轮3随着转轴22转动，叶轮3上的叶片在旋转过程中将管道23下部缓释剂24不断携带到上部，从而在管截面上形成一个液环，使整个管道23管壁与缓释剂24充分接触，叶轮3一边随着装置沿着管道23轴线运动一边旋转，从而整个管道23内壁都被缓释剂24覆盖，降低管道23顶部的腐蚀风险。

在进行管道23的涂膜前，可以通过调速器11改变电机17及叶轮3的转速来调整缓释剂24与管道23内壁接触时间，保证了涂膜质量。

Claims (3)

1.一种管道缓蚀剂涂膜器，由电池仓（1），电机仓（2），叶轮（3）组成，电池仓（1）和电机仓（2）为管状体，两端均安装有导向盘（5）和密封皮碗（6），由螺栓固定在前后盖板上，其特征是：电池仓（1）内安装有电池组（9）和调速器（11），由电池导线（10）将二者相连；电池仓（1）与电机仓（2）通过万向节（12）连接，电机（17）的转轴（22）与叶轮（3）相连；电机（17）固定在电机仓（2）内，输出轴（18）通过联轴器（19）和转轴（22）相连，转轴（22）上安装有轴承（20），机械密封（21）设在电机仓（2）的后仓体盖（16）和转轴（22）形成的环形空间内，转轴（22）的末端安装有叶轮（3）；使用时，叶轮（3）随着转轴（22）转动，叶轮（3）在旋转过程中将管道下部的缓蚀剂不断携带到上部，从而在管截面上形成一个液环，使整个管道管壁与缓蚀剂充分接触，叶轮一边随着装置沿着管道轴线运动一边旋转，从而整个管道内壁都被缓蚀剂覆盖；在进行管道的涂膜前，通过调速器（11）改变电机（17）及叶轮（3）的转速来调整缓蚀剂与管道内壁接触时间。

2.根据权利要求1所述的一种管道缓蚀剂涂膜器，其特征是：调速导线（13）布置在万向节（12）内，将调速器（11）与电机仓（2）内的电机（17）相连。

3.根据权利要求1所述的一种管道缓蚀剂涂膜器，其特征是：叶轮（3）上安装有叶片，叶片对称布置在叶轮（3）外缘，叶片外缘直径小于待涂膜的管道（23）内径。