CN103231315B - 用于直径在20-100mm的钢管内壁除鳞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于直径在20-100mm的钢管内壁除鳞装置，它包括三通管和高压管，高压管穿过三通管的两个接口，其出口端连接有均流头。通过高压管和三通管的配合，使得高压气流或水流和砂浆直接在待除鳞钢管的内腔混合，形成高速的磨料射流对其内壁进行打击，实现对钢管内壁鳞皮的连续、高效、环保的清除。跟现有技术相比，成功的解决了内径在20-100mm之间小直径钢管的内壁除鳞问题，而且除鳞效率高，对环境无污染，以水或空气、砂浆作为原料，且水和砂浆可回收，除鳞成本低。取消了常规磨料水射流喷头的混合喷嘴，结构简单、体积小巧，设备操作容易，应用范围广，可用于钢管内壁除鳞、除锈等各种需要进行内壁清洗的领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内径在20-100mm之间小直径钢管内壁除鳞的装置。
背景技术
钢管在热态轧制或热处理过程中，会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物，俗称“鳞皮”， 该鳞皮的存在对钢管的进一步加工处理造成重大影响，如在后续的拉拔、扩孔处理中，容易将鳞皮压入金属表层，造成表面质量问题，此外，坚硬的鳞皮会划伤芯棒，加速了拉拔机或穿孔机的磨损。基于此问题，热轧和热处理后的钢管在进入后处理工艺之前，都要对其表面鳞皮进行彻底清除。
目前国内外钢管表面除鳞多采用传统的酸洗、喷丸或抛丸、扒皮处理。由于酸洗会产生废酸和酸雾, 喷丸或抛丸、扒皮处理会产生大量的粉尘,这些方法在生产过程中对周围环境和生产工人身体健康的不利影响非常大；作为新出现的高压磨料水射流除鳞技术，可以解决环保问题，但是受执行机构的结构和钢管内部空间限制,包括喷丸、抛丸、扒皮和一般的磨料水射流对于内径φ100mm以下的小直径钢管内壁鳞皮基本上无法处理。
通过查阅专利文献，国内外对常温下钢管内壁无酸除鳞技术方面的文献还很少，特别是对于小直径的钢管内壁除鳞，目前还没有提出一种好的处理的技术和设备。为改善以上缺陷，急需一种效率高、对环境友好的，且能处理这种小直径钢管的内壁无酸除鳞技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除鳞效率高、环保的小直径（20-100mm）的钢管内壁除鳞装置及除鳞方法。
本发明提供的这种钢管内壁除鳞装置，它包括三通管和高压管，高压管穿过三通管的两个接口，其出口端连接有均流头。
所述三通管包括共轴线的两个接口和一个斜接口，共轴线的两接口端外接有分别用于连接所述高压管和待除鳞钢管的法兰。斜接口为砂浆通道。
所述高压管的长度大于三通管和待除鳞的钢管的长度和，三通管的入口端内壁有与高压管间隙配合的密封组件；高压管伸出三通管段的外壁有与待除鳞钢管内径匹配的导向支撑块，出口端有内螺纹；密封组件包括若干对石墨密封环和垫圈,按石墨密封环、垫圈交替布置。
所述均流头为共轴线的多段式圆柱体结构，其前端为起导向作用的锥形、末端为用作把手的方形，中间部分从前往后依次包括三段，第一段和第三段的直径大于第二段，第一段的外壁均布有若干沿轴向的圆弧槽，相邻圆弧槽之间的实体上有外螺纹，圆弧槽的长度延伸至第二段，第三段的前端为锥形；均流头与所述高压管之间有过渡接头，过渡接头的前端外壁有与高压管出口端内螺纹匹配的外螺纹，其轴向中心有后段孔径大于前段的阶梯孔，该孔后段的前部有与所述均流头上外螺纹匹配的内螺纹。
本发明通过高压管和三通管的配合，使得高压气流或水流和砂浆直接在待除鳞钢管的内腔混合，形成高速的磨料射流对其内壁进行打击，实现对钢管内壁鳞皮的连续、高效、环保的清除。跟现有技术相比，成功的解决了内径在20-100mm之间小直径钢管的内壁除鳞问题，而且除鳞效率高，对环境无污染，以水或空气、砂浆作为原料，且水和砂浆可回收，除鳞成本低。另外取消了常规磨料水射流喷头的混合喷嘴，因而结构简单、体积小巧，设备操作容易，且应用范围广，可用于钢管内壁除鳞、除锈等各种需要进行内壁清洗的领域。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图。
图2为图1中的A部放大示意图。
图3为图1中均流头的主视示意图。
图4为图3的仰视示意图。
图5为图3的俯视示意图。
具体实施方式
优选实施例，如图1至图5所示，本发明提供的这种钢管内壁除鳞装置，包括一根三通管1和一根高压管2，高压管2的末端通过过渡接头3连接有均流头4。三通管1包括共轴线的两个接口和一个斜接口，高压管2穿过三通管1共轴线的两个接口，该两接口端外接有分别用于连接高压管2和待除鳞钢管11的法兰5。三通管1的入口端内壁有与高压管2间隙配合的密封组件6,通过配套法兰8压紧密封组件6起到密封作用；待除鳞钢管11通过紧定螺钉与紧固法兰10连接,紧固法兰10通过螺栓与三通管1出口端的法兰5连接,使三通管1与待除鳞钢管11连通。高压管2的长度大于三通管1和待除鳞钢管11的长度和，高压管2伸出三通管1外段的外壁有与待除鳞钢管11内径匹配的导向支撑块7，出口端有内螺纹。导向支撑块7用于保证高压管2在待除鳞钢管11内轴向移动时的顺畅和除鳞效果的均匀。密封组件6包括三对石墨密封环61和垫圈62,按石墨密封环61、垫圈62交替布置。过渡接头3的前端有与高压管2出口端内螺纹匹配的外螺纹，后端有内螺纹，其轴向中心为通孔。均流头4为共轴线的多段式圆柱体结构，其前端为起导向作用的锥形、末端为用作把手的方形，中间部分从前往后依次包括三段，第一段和第三段的直径大于第二段，第一段的外壁均布有若干沿轴向的圆弧槽41，相邻圆弧槽41之间的实体上有外螺纹，圆弧槽41的长度延伸至第二段，第三段的前端为锥形；过渡接头3的前端外壁有与高压管2出口端内螺纹匹配的外螺纹，其轴向中心有后段孔径大于前段的阶梯孔，该孔后段的前部有与均流头4上外螺纹匹配的内螺纹。
先将高压管2、过渡接头3和均流头4及导向支撑块7装配好，保证它们共轴线。然后将上述装配件与三通管1、待除鳞钢管11装配好，分别通过密封组件6和配套法兰8、密封垫圈9和紧固法兰10连接定位，保证它们共轴向中心线。
三通管1的斜接口为砂浆入口，可与渣浆泵相连。除鳞时，向高压管2中通入高压水或气，高压管2中的高压流体通过均流头4的圆弧槽41分成均匀的几股，然后沿其后段的圆锥面扩散成锥状喷射射流与三通管1中的高压砂浆混合，形成高速的磨料射流对待除鳞钢管11的内壁表面进行均匀冲刷打击，除去其内壁的污垢和氧化物。
除鳞时的具体步骤如下：
步骤一、采用粒度为20-80目的石榴石与水混合配置砂浆混合物，砂浆中石榴石的体积浓度为20%-50%，具体值根据不同管径及工况决定。
步骤二、向高压管2中输送高压水或气，高压水的压力范围为5-30MPa，高压气的压力范围为0.5-2MPa ，具体值根据不同管径及工况决定具体；向三通管中输送步骤一所述的砂浆混合物。
步骤三、匀速驱动高压管2沿待除鳞钢管11轴向移动，以连续、高效的除去其全部内壁的污垢和氧化物。
Claims (3)
1.一种用于直径在20-100mm的钢管内壁除鳞装置，其特征在于：该装置包括三通管和高压管，高压管穿过三通管的两个接口，其出口端连接有均流头；所述均流头为共轴线的多段式圆柱体结构，其前端为起导向作用的锥形、末端为用作把手的方形，中间部分从前往后依次包括三段，第一段和第三段的直径大于第二段，第一段的外壁均布有若干沿轴向的圆弧槽，相邻圆弧槽之间的实体上有外螺纹，圆弧槽的长度延伸至第二段，第三段的前端为锥形；均流头与所述高压管之间有过渡接头，过渡接头的前端外壁有与高压管出口端内螺纹匹配的外螺纹，其轴向中心有后段孔径大于前段的阶梯孔，该孔后段的前部有与所述均流头上外螺纹匹配的内螺纹。
2.如权利要求1所述的用于直径在20-100mm的钢管内壁除鳞装置，其特征在于：所述三通管包括共轴线的两个接口和一个斜接口，共轴线的两接口端外接有分别用于连接所述高压管和待除鳞钢管的法兰。
3.如权利要求1所述的用于直径在20-100mm的钢管内壁除鳞装置，其特征在于：所述高压管的长度大于三通管和待除鳞的钢管的长度和，三通管的入口端内壁有与高压管间隙配合的密封组件；高压管伸出三通管段的外壁有与待除鳞钢管内径匹配的导向支撑块，出口端有内螺纹；密封组件包括若干对石墨密封环和垫圈,按石墨密封环、垫圈交替布置。
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