CN103072088B - 小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，改变了小口径弯管的手工除锈方式，提高了工作效率。本发明包括行走小车、对管小车、集砂小车和作业平台，对管小车的后侧装有喷砂装置送进机构，内喷砂装置停靠在对管小车内，其输送软管从喷砂装置送进机构中穿过，实现内喷砂装置的送进和退出；集砂小车的出砂口通过输砂绞龙依次与皮带运输机的入料口以及提升机的入料口连接，完成除锈用砂的循环使用，实现小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的机械化除锈。解决了弯管除锈难以进行机械化操作的难题，在保证了除锈质量并显著提高了生产效率，避免了手工防腐除锈作业方式的种种弊端，可广泛应用于小口径弯头或弯管。

Description

小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统

技术领域

本发明属于金属管道防腐作业弯管管段的除锈设备，尤其是小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，用于小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈作业，改变手工除锈方式，提高工作效率。

背景技术

在油气运输过程中，管道是必不可少的传输媒介，根据其形式可分为直管和弯管，直管除锈方式通常采用管道绕自身的轴线旋转，除锈装置沿轴线移动的机械除锈方式，其主要设备包括提升机、分离器、皮带运输机、喷砂房、砂罐以及管内喷砂装置等。然而直管的除锈方式不能应用于弯管除锈，因为弯管的形状决定了弯管不能沿自身的轴线实现回转，也不能采用类似直管的管内喷砂装置的送进方式。所以现如今小口径弯管除锈大多采用人工的方式推动内喷砂装置沿管来回移动，除锈效果差，致使其防腐施工效率低, 防腐质量难以保证, 使热煨弯管成为整条管道防腐的薄弱环节。如何实现小口径弯管的除锈机械化、自动化，减轻工人的劳动强度，提高小口径弯管防腐质量是急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，可以实现机械化连续生产，提高生产效率和质量，除锈设备易于操作和控制。

本发明是这样实现的：小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，包括行走小车、提升机、砂罐、分离器和内喷砂装置，砂罐安装在行走小车上，内喷砂装置通过输送软管与砂罐的出砂口连接，行走小车可沿着行走小车轨道移动；提升机的出料口与安装在分离器支撑架上的分离器的入料口相接，分离器的丸料斗与砂罐相接，实现自动加砂。本系统还包括对管小车、集砂小车和作业平台，被除锈弯管放置在作业平台上，两个管口分别与对管小车和集砂小车连接；对管小车的后侧装有喷砂装置送进机构，内喷砂装置停靠在对管小车内，其输送软管从喷砂装置送进机构中穿过，实现内喷砂装置的送进和退出；集砂小车的出砂口通过输砂绞龙依次与皮带运输机的入料口以及提升机的入料口连接，完成除锈用砂的循环使用，实现小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的机械化除锈。

本发明具有如下显著的效果：使用本发明可以对小口径弯管的除锈工作采用机械化作业，质量易于控制和保证。解决了弯管除锈难以进行机械操作的难题，在保证了除锈质量的稳定性和可靠性的同时，显著提高了生产效率。避免了手工防腐除锈作业方式中质量难以保证、工人劳动强度大、工作环境差的种种弊端。本发明对弯管除锈的适用范围广，可广泛应用于管道直径D 在168mm—800mm之间、曲率半径R≥3D、角度≥90^。的弯头或弯管，在考虑提高工作效率的同时，应用了二级除尘装置，保护了环境，改善了工作条件，保护了操作人员的身体健康。整个系统操作方便，即能手工控制，也能机械化自动控制，显著降低了工人的劳动强度。除锈用砂做到了密闭连贯、无泄漏、可循环使用，不仅有利于环境的保护，也有效降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3 是本发明中喷砂装置送进机构的主视图。

图4是本发明中喷砂装置送进机构的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明，并非限制本发明所涉及的范围。参见图1和图2，小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统包括行走小车2、提升机3、砂罐4、分离器6和内喷砂装置15，砂罐4安装在行走小车2上，内喷砂装置15通过输送软管17与砂罐4的出砂口连接，行走小车2可沿着行走小车轨道22移动；提升机3的出料口与安装在分离器支撑架5上的分离器6的入料口相接，分离器6的丸料斗与砂罐4相接，实现自动加砂。本系统还包括对管小车11、集砂小车14和作业平台16，被除锈弯管12放置在作业平台16上，两个管口分别与对管小车11和集砂小车14连接；对管小车11的一侧装有喷砂装置送进机构10，内喷砂装置15停靠在对管小车11内，其输送软管17从喷砂装置送进机构10中穿过，实现内喷砂装置15的送进和退出；集砂小车14的出砂口通过螺旋输砂器13依次与皮带运输机20的入料口以及提升机3的入料口连接，完成除锈用砂的循环使用，螺旋输砂器13也称输砂绞龙。对管小车11、集砂小车14和分离器6的顶部均装有集尘罩，上述集尘罩的管口均通过风管7与二级除尘装置1连接，二级除尘装置1固定在分离器支撑架5的侧面，在喷砂除锈的同时收集砂尘，防止环境污染。砂罐4的内部装有加砂控制阀门、底部与装有气控阀门的高压软管21连接并依次连接气源装置9。喷砂状态时，自动打开砂罐4内的加砂控制阀门和高压软管21上的气控阀门；喷气状态时，关闭加砂控制阀门，只开启气控阀门。当被除锈弯管12除锈完成后，可以只启动气源装置9和气控阀门将被除锈弯管12内残留的砂吹入集砂小车14中，实现除锈用砂的无泄漏使用。对管小车11和集砂小车14的底部装有脚轮，其下方分别安装对管小车轨道18和集砂小车轨道24；对管小车轨道18和集砂小车轨道24分别比对管小车11和集砂小车14的车体长0.3m-1m，使对管小车11和集砂小车可以在上面移动，方便被除锈弯管12的上下管作业。作业平台16是直角扇面平台，其台面的下端面安装螺旋输砂器13和脚轮；在作业平台16下方安装作业平台轨道23，作业平台轨道23比作业平台16的长度长2m-4m，使作业平台16可以在上面移动，作业平台轨道23垂直安装在对管小车轨道18的一侧。行走小车轨道22由轨道支架8支撑，轨道支架8中至少装有三套输送软管支撑机构，输送软管17从输送软管支撑机构的上面通过。输送软管支撑机构包括腰鼓轮19和轴承座，腰鼓轮19的中部设有凹槽，两端由轴承座支撑，将轴承座固定在轨道支架8上，输送软管17从腰鼓轮19的凹槽上面通过。参见图3和图4，喷砂装置送进机构10包括基座101、轴承座102、电机103、可调腰鼓轮104、固定腰鼓轮和腰鼓轮调节机关，，基座101设有输送软管穿过孔、电机固定板、轴承座固定板和可调机关固定板，电机103安装在电机固定板上，位于基座101的下部，其电机轴与固定腰鼓轮的轮轴连接；固定腰鼓轮的轮轴由轴承座102支撑，轴承座102由轴承座固定板固定；可调腰鼓轮104与固定腰鼓轮相对安装在基座101中，由腰鼓轮调节机关支撑。腰鼓轮调节机关包括活动块105、支撑块106、调节螺栓107和弹簧108，可调腰鼓轮104通过轴承座和螺栓固定在活动块105的内侧，活动块105的外侧设有两条导向柱，其上穿套支撑块106和弹簧108；支撑块106是U型体，上面设有导向柱穿过孔；弹簧108安装在支撑块106的U型槽内，活动块105的两条导向柱穿套在基座101的可调机关固定板上，调节螺栓107从可调机关固定板的另一侧拧入，顶靠在支撑块106上。转动调节螺栓107即可调节固定腰鼓轮和可调腰鼓轮104之间的间距，使输送软管17有效前进或后退 。

行走小车2、对管小车11、集砂小车14、二级除尘装置1、提升机3、分离器6、螺旋输砂器13、作业平台16、皮带运输机20和内喷砂装置15均通过电缆与除锈控制台上的可编程逻辑控制器连接，均可通过可编程逻辑控制器上的触屏控制。可以实现喷砂除锈作业的机械自动化控制，设定被除锈弯管12的参数后，可以实现一键式操作，可编程逻辑控制器也称PLC。本系统还可以通过手工操作，手工完成行走小车2、对管小车11、集砂小车14、二级除尘装置1和内喷砂装置15的操作。

具体安装使用时，将提升机3安装在基础坑内，其入料口要和皮带运输机20的出料口平齐，提升机3的出料口和分离器6入料口相接，分离器6安装在分离器支撑架5上，其丸料斗可以和砂罐4相接，实现自动加砂。分离器6通过风管7与二级除尘设备1连接，对管小车11和集砂小车14也通过风管7和二级除尘设备1相连；喷砂装置送进机构10安装在对管小车11的后侧，实现内喷砂装置15的送进。砂罐4安装在行走小车2上，砂罐4的出砂口通过输送软管17与内喷砂装置15相连，输送软管17采用多个腰鼓轮19支撑。对管小车11可沿对管小车轨道18移动，方便上下管；在地基上铺设作业平台轨道23，在作业平台轨道23上安放作业平台16，且作业平台16可沿作业平台轨道23移动。在作业平台16上放置被除锈弯管12，被除锈弯管12一端管口和集砂小车14相连，另一管口和对管小车11相连，内喷砂装置15可以在被除锈弯管12内运动。在作业平台16的下端面安装螺旋输砂器13，螺旋输砂器13的进砂口与集砂小车14的出砂口相连，集砂小车14的出砂口和皮带运输机20的入料口相连，并通过皮带运输机20与提升机3的入料口相连，完成除锈用砂的循环使用。

机械化自动控制作业时，PLC的程序设定除锈弯管12的尺寸规格和工艺参数后，程序会自动检测砂罐4内砂的储量、行走小车2的行走长度、二级除尘设备1的工作参数，如风量等，以及螺旋输砂器13和皮带运输机20的工作参数等。然后用天车或其它设备将被除锈弯管12放置到作业平台16上，对管小车11和集砂小车14动作，分别和被除锈弯管12的两个管口对接。喷砂装置送进机构10通过旋转自身的固定腰鼓轮和可调腰鼓轮104夹持输送软管17向前运动，从而带动内喷砂装置15快进到被除锈弯管12的集砂小车14的一端。由程序自动启动内喷砂装置15，然后以程序设定作业速度后退。待除锈完成一根被除锈弯管12后，内喷砂装置15退到对管小车11内，关闭砂罐4内的加砂控制阀门。只启动气控阀门和气源装置9，将被除锈弯管12内的砂吹扫到集砂小车14内，集砂小车14内的砂流入螺旋输砂器13，通过螺旋输砂器13将砂运送到皮带运输机20，再通过皮带运输机20运输到提升机3，再由提升机3将砂送进分离器6。通过分离器6实现砂和杂质的分离，分离后的砂流入分离器6的丸料斗内，待砂罐4加砂时，再从丸料斗进入砂罐4内，完成砂的分离、排出、净化和循环利用。在吹扫和运输砂的过程中同时启动二级除尘装置1，防止空气污染；吹扫完成后，对管小车11和集砂小车10动作，离开被除锈弯管12一段距离，然后用天车等设备移走被除锈弯管12，准备作业下一根。

本系统还可以实现手工操作完成除锈，手工操作对管小车11和集砂小车14、内喷砂装置15、作业平台16、二级除尘设备1、喷砂装置送进机构10、分离器6和砂罐4，完成对被除锈弯管12的手工操作除锈工作。

Claims (6)

1.小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，包括行走小车（2）、提升机（3）、砂罐（4）、分离器（6）和内喷砂装置（15），砂罐（4）安装在行走小车（2）上，内喷砂装置（15）通过输送软管（17）与砂罐（4）的出砂口连接，行走小车（2）可沿着行走小车轨道（22）移动；提升机（3）的出料口与安装在分离器支撑架（5）上的分离器（6）的入料口相接，分离器（6）的丸料斗与砂罐（4）相接，其特征是，本系统还包括对管小车（11）、集砂小车（14）和作业平台（16），被除锈弯管（12）放置在作业平台（16）上，两个管口分别与对管小车（11）和集砂小车（14）连接；对管小车（11）的后侧装有喷砂装置送进机构（10），内喷砂装置（15）停靠在对管小车（11）内，其输送软管（17）从喷砂装置送进机构（10）中穿过；集砂小车（14）的出砂口通过螺旋输砂器（13）依次与皮带运输机（20）的入料口以及提升机（3）的入料口连接；喷砂装置送进机构（10）包括基座（101）、轴承座（102）、电机（103）、可调腰鼓轮（104）、固定腰鼓轮和腰鼓轮调节机关，基座（101）设有输送软管穿过孔、电机固定板、轴承座固定板和可调机关固定板，电机（103）安装在电机固定板上，位于基座（101）的下部，其电机轴与固定腰鼓轮的轮轴连接；固定腰鼓轮的轮轴由轴承座（102）支撑，轴承座（102）由轴承座固定板固定；可调腰鼓轮（104）与固定腰鼓轮相对安装在基座（101）中，由腰鼓轮调节机关支撑；腰鼓轮调节机关包括活动块（105）、支撑块（106）、调节螺栓（107）和弹簧（108），可调腰鼓轮（104）通过轴承座和螺栓固定在活动块（105）的内侧，活动块（105）的外侧设有两条导向柱，其上穿套支撑块（106）和弹簧（108）；支撑块（106）是U型体，上面设有导向柱穿过孔；弹簧（108）安装在支撑块（106）的U型槽内，活动块（105）的两条导向柱穿套在基座（101）的可调机关固定板上，调节螺栓（107）从可调机关固定板的另一侧拧入，顶靠在支撑块（106）上。

2.根据权利要求1所述的小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，其特征是，所述的对管小车（11）、集砂小车（14）和分离器（6）的顶部均装有集尘罩，上述集尘罩的管口均通过风管（7）与二级除尘装置（1）连接，二级除尘装置（1）固定在分离器支撑架（5）的侧面。

3.根据权利要求1所述的小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，其特征是，所述的对管小车（11）和集砂小车（14）的底部装有脚轮，其下方分别安装对管小车轨道（18）和集砂小车轨道（24）；对管小车轨道（18）和集砂小车轨道（24）分别比对管小车（11）和集砂小车（14）的车体长0.3m-1m；作业平台（16）是直角扇面平台，其台面的下端面安装螺旋输砂器（13）和脚轮；在作业平台（16）下方安装作业平台轨道（23），作业平台轨道（23）比作业平台（16）的长度长2m-4m，并且垂直安装在对管小车轨道（18）的一侧。

4.根据权利要求3所述的小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，其特征是，所述的行走小车轨道（22）由轨道支架（8）支撑，轨道支架（8）中至少装有三套输送软管支撑机构，输送软管（17）从输送软管支撑机构的上面通过。

5.根据权利要求4所述的小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，其特征是，所述的输送软管支撑机构包括腰鼓轮（19）和轴承座，腰鼓轮（19）的中部设有凹槽，两端由轴承座支撑，将轴承座固定在轨道支架（8）上，输送软管（17）从腰鼓轮（19）的凹槽上面通过。

6.根据权利要求1所述的小口径弯管以及含长直管段小口径弯管的管内除锈系统，其特征是，所述的行走小车（2）、对管小车（11）、集砂小车（14）、二级除尘装置（1）、提升机（3）、分离器（6）、螺旋输砂器（13）、作业平台（16）、皮带运输机（20）和内喷砂装置（15）均通过电缆与除锈控制台上的可编程逻辑控制器连接，均可通过可编程逻辑控制器上的触屏控制。