CN104911589A - 一种搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法，其技术方案是：机架总成上设有多组支撑装置，机架总成的前端固定釉料供给装置，所述的内釉料喷枪的釉料供给装置包括釉料供给器和釉料供给泵，釉料供给器通过釉料供给泵连接内釉料喷枪，内釉料喷枪通过喷枪体的支承装置推动，机架总成的中间设有水冷喷釉料室，水冷喷釉料室的两侧分别设有旋转行走装置；本发明的有益效果是：通过该系统能够使釉料同时而连续均匀地喷向管道的内壁，熔融后粘接到内壁的全部表面上，因为喷射物中含有大量氮气，可以防止管道在高温下被氧化腐蚀，保证喷涂厚度的一致性，确保喷涂均匀可靠。

Description

一种搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法

技术领域

本发明涉及一种管道涂层装置，特别涉及一种搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法。

背景技术

随着国民经济的发展，管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的铺设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式，当金属管道和周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀，这个问题已经得到较好的防腐处理。

然而，目前随着开采量增加，由于注水的过程中添加各种聚合物，油田采出液中含水量、聚合物等大大增加，加速了油田注水、集输管道的腐蚀，现有的防腐方式中存在耐温低、易老化、易结垢的问题成为油田采油工艺亟待解决的问题。因为具备耐腐蚀、不老化、耐温高的特点，本发明解决了嵌套式连接以及配套的内涂设备。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法，喷涂效果好，延长管道的使用寿命。

本发明提到的搪玻璃防腐管道喷涂系统，其技术方案是：包括旋转行走装置、支承装置、釉料供给装置、内釉料喷枪、水冷喷釉料室、喷枪体的支承装置、机架总成，机架总成上设有多组支撑装置，机架总成的前端固定釉料供给装置，所述的内釉料喷枪的釉料供给装置包括釉料供给器和釉料供给泵，釉料供给器通过釉料供给泵连接内釉料喷枪，内釉料喷枪通过喷枪体的支承装置推动，机架总成的中间设有水冷喷釉料室，水冷喷釉料室的两侧分别设有旋转行走装置；

所述的旋转行走装置包括电机、支架、旋转筒、可调节卡爪和行走轮、齿条、链条，支架的上部固定电机，支架的中间为旋转筒，所述的旋转筒的外部设有齿条，齿条上设有与其相互配合的链条，链条连接电机的输出轴，所述的支架的底部设有四个行走轮，行走轮连接电机，所述的旋转筒的内壁设有可调节卡爪；

所述的支撑装置包括固定支架、气缸、旋转支架、可调节支架和管支撑轮，固定支架的末端通过铰链连接旋转支架，所述的固定支架的上部设有气缸，气缸的一端连接在固定支架上，气缸的另一端连接在旋转支架的中部，所述的旋转支架的顶部设有可调节支架，可调节支架上设有管支撑轮。

上述的内釉料喷枪包括第一喷管、第二喷管、前喷嘴、后喷嘴，所述的第一喷管、第二喷管的入口端连接釉料供给装置，第一喷管的出口端连接前喷嘴，第二喷管的出口端连接后喷嘴；

上述的喷枪体的支承装置包括气缸固定座、支架固定座、推进气缸、活动支架、推进轮，气缸固定座上固定推进气缸，支架固定座上通过销轴连接活动支架，推进气缸的推进杆连接活动支架的中部，所述的活动支架的顶部设有推进轮。

上述的可调节卡爪的外部连接调节杆，可调节卡爪上设有卡牙。

上述的前喷嘴、后喷嘴为扁形结构。

本发明提到的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，其技术方案是：包括以下几个步骤：

A）首先，将内表面经过喷砂处理的管道放在机架总成上的支撑装置上，管道卡合在旋转行走装置上的旋转筒内部，通过旋转筒内部的可调节卡爪固定管道；

B）其次，将内表面经过喷砂处理的管道通过氧气和天然气作为热源燃烧气体将管道加热进行预热处理，管道进入高温区，同时将氮气发生炉产生的氮气引入氮气保护罩，将管道上的预热区和喷釉区保护；

C）最后，启动旋转行走装置，旋转行走装置上的四个行走轮开始在轨道上向前移动，同时，可调节卡爪带动管道进行圆周运动，实现管道同时绕轴线旋转和沿轴线方向移动；釉料供给装置连接内釉料喷枪，内釉料喷枪的喷嘴位于管道入口端的中间位置，启动内釉料喷枪，玻璃釉料喷涂在管道内壁，在喷涂时，喷枪体的支承装置推动前喷嘴、后喷嘴沿管道轴向并列进行喷涂，先喷底釉，后喷面釉，喷涂层厚度0.1-5mm，管道喷涂过程中随旋转行走装置向前移动，喷涂后的管道通过水冷喷釉料室进行喷涂层的冷却，喷涂完毕后，管道进入检测区待检；

D）管道检测完成后，将管道与管道的相互连接。

另外，在管道与管道相互连接时，管道连接处设置隔热棉，施工安装工艺为：

a）布管：防腐管道顺着沟槽一字排列；

b）清理：清理防腐管道的套口内表面，清理连接芯管的嵌口外表面；

c）在芯管上安装第一胶圈和第二胶圈，并涂刷润滑剂：且第一胶圈和第二胶圈的坡角向外，检查胶圈无扭曲反转现象，涂刷胶圈润滑剂，其中，芯管中心设有中央隔热凹槽，内部安装隔热棉；

d）对管：先将防腐管道的端部接口处的接口外端对正插好，两个防腐管道的端部为扩径结构，且扩径处与芯管要保持同心，且防腐管道的内径与芯管内径相同；然后捆好吊带，挂上拉紧装置；

e）用机械或工具拉紧，慢慢将芯管压入防腐管道的扩径处，直至两个扩径处对接完成；

f）焊接：对接完成后，进行对焊口进行点焊，固定焊口，然后松开拉紧装置，进行焊接，由于中央隔热凹槽内部安装隔热棉，这样，避免了焊接时高温对芯管内的防腐层的破坏。

上述的玻璃釉料由以下重量份的组分配制而成，包括三氧化二硼：12-23份，氧化钠：22-24份，二氧化硅：41-44份，氧化钾：2-3.2份，氧化钙：2-3.2份，氧化铜：0.1-0.2份，氧化锰：1.55份，氧化镍：1.55份。

上述的隔热棉为硅酸铝材料隔热棉，可以有效的防止焊口焊接对嵌口内玻璃釉防腐层造成损伤，采用的润滑剂为机油或植物油。

上述的预热温度为100℃—175℃，喷涂高温区在600℃—850℃。

本发明的有益效果是：通过该系统能够使釉料同时而连续均匀地喷向管道的内壁，熔融后粘接到内壁的全部表面上，因为喷射物中含有大量氮气，可以防止管道在高温下被氧化腐蚀，保证喷涂厚度的一致性，确保喷涂均匀可靠；喷嘴为扁形结构，可以保证管道内壁涂层的厚度一致，可保证喷涂层的厚度；

另外，本发明的施工装置和工艺带来的优点是：一是由于两个防腐管道的端部为扩径结构，中间采用芯管，可以使整个防腐管道的内径不缩小，这样，减少了液体的阻力，使液体在经过两个防腐管道的连接处仍然能平稳度过。二是采用了两道胶圈作为密封圈，双层密封起到逐步减压，防止液体进入中间的焊口区域，即使有液体漏进入了，也会通过两道胶圈形成相对稳定的介质。三是在中央隔热凹槽内部安装隔热棉，这样，避免了焊接时高温对芯管内的防腐层的破坏。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是旋转行走装置的结构示意图；

附图3是支承装置的结构示意图；

附图4是釉料供给装置和内釉料喷枪的结构示意图；

附图5是喷枪体的支承装置的结构示意图；

附图6是芯管的结构示意图；

附图7是嵌套式连接的整体示意图；

上图中：旋转行走装置1、支承装置2、釉料供给装置3、内釉料喷枪4、水冷喷釉料室5、喷枪体的支承装置6、机架总成7、芯管8、防腐管道9；电机1.1、支架1.2、旋转筒1.3、可调节卡爪1.4和行走轮1.5、齿条1.6、链条1.7；固定支架2.1、气缸2.2、旋转支架2.3、可调节支架2.4和管支撑轮2.5；第一喷管4.1、第二喷管4.2、前喷嘴4.3、后喷嘴4.4；气缸固定座6.1、支架固定座6.2、推进气缸6.3、活动支架6.4、推进轮6.5，第一胶圈8.1和第二胶圈8.2、中央隔热凹槽8.3、隔热棉8.4、焊口8.5。

具体实施方式

    结合附图1-7，对本发明作进一步的描述：

实施例1，本发明提到的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统，包括旋转行走装置1、支承装置2、釉料供给装置3、内釉料喷枪4、水冷喷釉料室5、喷枪体的支承装置6、机架总成7，机架总成7上设有多组支撑装置，机架总成7的前端固定釉料供给装置3，所述的内釉料喷枪的釉料供给装置3包括釉料供给器和釉料供给泵，釉料供给器通过釉料供给泵连接内釉料喷枪4，内釉料喷枪4通过喷枪体的支承装置6推动，机架总成7的中间设有水冷喷釉料室5，水冷喷釉料室5的两侧分别设有旋转行走装置1；

所述的旋转行走装置1包括电机1.1、支架1.2、旋转筒1.3、可调节卡爪1.4和行走轮1.5、齿条1.6、链条1.7，支架1.2的上部固定电机1.1，支架1.2的中间为旋转筒1.3，所述的旋转筒1.3的外部设有齿条1.6，齿条1.6上设有与其相互配合的链条1.7，链条1.7连接电机1.1的输出轴，所述的支架1.2的底部设有四个行走轮1.5，行走轮1.5连接电机1.1，所述的旋转筒1.3的内壁设有可调节卡爪1.4；

所述的支撑装置2包括固定支架2.1、气缸2.2、旋转支架2.3、可调节支架2.4和管支撑轮2.5，固定支架2.1的末端通过铰链连接旋转支架2.3，所述的固定支架2.1的上部设有气缸2.2，气缸2.2的一端连接在固定支架2.1上，气缸2.2的另一端连接在旋转支架2.3的中部，所述的旋转支架2.3的顶部设有可调节支架2.4，可调节支架2.4上设有管支撑轮2.5。

其中，内釉料喷枪4包括第一喷管4.1、第二喷管4.2、前喷嘴4.3、后喷嘴4.4，所述的第一喷管4.1、第二喷管4.2的入口端连接釉料供给装置3，第一喷管4.1的出口端连接前喷嘴4.3，第二喷管4.2的出口端连接后喷嘴4.4；

其中，喷枪体的支承装置6包括气缸固定座6.1、支架固定座6.2、推进气缸6.3、活动支架6.4、推进轮6.5，气缸固定座6.1上固定推进气缸6.3，支架固定座6.2上通过销轴连接活动支架6.4，推进气缸6.3的推进杆连接活动支架6.4的中部，所述的活动支架6.4的顶部设有推进轮6.5。

其中，可调节卡爪1.4的外部连接调节杆，可调节卡爪1.4上设有卡牙。

另外，前喷嘴4.3、后喷嘴4.4都为扁形结构。

本发明提到的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，包括以下几个步骤：

A）首先，将内表面经过喷砂处理的管道放在机架总成7上的支撑装置2上，管道卡合在旋转行走装置1上的旋转筒1.3内部，通过旋转筒内部的可调节卡爪1.4固定管道；

B）其次，将内表面经过喷砂处理的管道通过氧气和天然气作为热源燃烧气体将管道加热进行预热处理，管道进入高温区，同时将氮气发生炉产生的氮气引入氮气保护罩，将管道上的预热区和喷釉区保护；

C）最后，启动旋转行走装置1，旋转行走装置1上的四个行走轮1.5开始在轨道上向前移动，同时，可调节卡爪1.4带动管道进行圆周运动，实现管道同时绕轴线旋转和沿轴线方向移动；釉料供给装置3连接内釉料喷枪4，内釉料喷枪4的喷嘴位于管道入口端的中间位置，启动内釉料喷枪4，玻璃釉料喷涂在管道内壁，在喷涂时，喷枪体的支承装置6推动前喷嘴4.3、后喷嘴4.4沿管道轴向并列进行喷涂，先喷底釉，后喷面釉，喷涂层厚度0.1-5mm，管道喷涂过程中随旋转行走装置1向前移动，喷涂后的管道通过水冷喷釉料室5进行喷涂层的冷却，喷涂完毕后，管道进入检测区待检；

D）管道检测完成后，将管道与管道的相互连接。

参照附图6和7，本发明在管道与管道相互连接时，在管道连接处设置隔热棉，施工安装工艺为：

a）布管：防腐管道顺着沟槽一字排列；

b）清理：清理防腐管道的套口内表面，清理连接芯管的嵌口外表面；

c）在芯管8上安装第一胶圈8.1和第二胶圈8.2，并涂刷润滑剂：且第一胶圈8.1和第二胶圈8.2的坡角向外，检查胶圈无扭曲反转现象，涂刷胶圈润滑剂，其中，芯管中心设有中央隔热凹槽8.3，内部安装隔热棉8.4；

d）对管：先将防腐管道的端部接口处的接口外端对正插好，两个防腐管道9的端部为扩径结构，且扩径处与芯管8要保持同心，且防腐管道的内径与芯管内径相同；然后捆好吊带，挂上拉紧装置；

e）用机械或工具拉紧，慢慢将芯管8压入防腐管道9的扩径处，直至两个扩径处对接完成；

f）焊接：对接完成后，进行对焊口8.5进行点焊，固定焊口，然后松开拉紧装置，进行焊接，由于中央隔热凹槽8.3内部安装隔热棉8.4，这样，避免了焊接时高温对芯管内的防腐层的破坏。

采用上述施工工艺和连接芯管的优点是：一是由于两个防腐管道9的端部为扩径结构，中间采用芯管8，可以使整个防腐管道的内径不缩小，这样，减少了液体的阻力，使液体在经过两个防腐管道的连接处仍然能平稳度过。二是采用了两道胶圈作为密封圈，双层密封起到逐步减压，防止液体进入中间的焊口区域，即使有液体漏进入了，也会通过两道胶圈形成相对稳定的介质。三是在中央隔热凹槽内部安装隔热棉，这样，避免了焊接时高温对芯管内的防腐层的破坏。

另外，本发明提到的玻璃釉料由以下重量份的组分配制而成，包括三氧化二硼：18份，氧化钠：23份，二氧化硅：42份，氧化钾：2.8份，氧化钙：2.8份，氧化铜：0.15份，氧化锰：1.55份，氧化镍：1.55份；该玻璃釉料可以确保喷涂效果好，延长管道的使用寿命。

其中，隔热棉为硅酸铝材料隔热棉，可以有效的防止焊口焊接对嵌口内玻璃釉防腐层造成损伤；润滑剂为机油或植物油，提高管道安装的润滑效果，防止造成管道的损伤。

另外本发明提到的预热温度为100℃—175℃，优选120℃—150℃，喷涂高温区在600℃—850℃，优选750℃。

本发明的有益效果是：通过该系统能够使釉料同时而连续均匀地喷向管道的内壁，熔融后粘接到内壁的全部表面上，因为喷射物中含有大量氮气，可以防止管道在高温下被氧化腐蚀，保证喷涂厚度的一致性，确保喷涂均匀可靠；喷嘴为扁形结构，可以保证杆体周围涂层的厚度一致，可保证喷涂层的厚度。

实施例2，本发明提到的搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法，与实施例1不同之处是：玻璃釉采用以下配方制成：包括三氧化二硼：12份，氧化钠：22份，二氧化硅：41份，氧化钾：2份，氧化钙：2份，氧化铜：0.1份，氧化锰：1.55份，氧化镍：1.55份。可以根据不同的需要，可以确保喷涂效果好，延长管道的使用寿命。

实施例3，本发明提到的搪玻璃防腐管道喷涂系统及喷涂方法，与实施例1不同之处是：玻璃釉采用以下配方制成：包括三氧化二硼： 23份，氧化钠： 24份，二氧化硅： 44份，氧化钾： 3.2份，氧化钙： 3.2份，氧化铜： 0.2份，氧化锰：1.55份，氧化镍：1.55份。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种搪玻璃防腐管道喷涂系统，其特征是：包括旋转行走装置（1）、支承装置（2）、釉料供给装置（3）、内釉料喷枪（4）、水冷喷釉料室（5）、喷枪体的支承装置（6）、机架总成（7），机架总成（7）上设有多组支撑装置，机架总成（7）的前端固定釉料供给装置（3），所述的内釉料喷枪的釉料供给装置（3）包括釉料供给器和釉料供给泵，釉料供给器通过釉料供给泵连接内釉料喷枪（4），内釉料喷枪（4）通过喷枪体的支承装置（6）推动，机架总成（7）的中间设有水冷喷釉料室（5），水冷喷釉料室（5）的两侧分别设有旋转行走装置（1）；

所述的旋转行走装置（1）包括电机（1.1）、支架（1.2）、旋转筒（1.3）、可调节卡爪（1.4）和行走轮（1.5）、齿条（1.6）、链条（1.7），支架（1.2）的上部固定电机（1.1），支架（1.2）的中间为旋转筒（1.3），所述的旋转筒（1.3）的外部设有齿条（1.6），齿条（1.6）上设有与其相互配合的链条（1.7），链条（1.7）连接电机（1.1）的输出轴，所述的支架（1.2）的底部设有四个行走轮（1.5），行走轮（1.5）连接电机（1.1），所述的旋转筒（1.3）的内壁设有可调节卡爪（1.4）；

所述的支撑装置（2）包括固定支架（2.1）、气缸（2.2）、旋转支架（2.3）、可调节支架（2.4）和管支撑轮（2.5），固定支架（2.1）的末端通过铰链连接旋转支架（2.3），所述的固定支架（2.1）的上部设有气缸（2.2），气缸（2.2）的一端连接在固定支架（2.1）上，气缸（2.2）的另一端连接在旋转支架（2.3）的中部，所述的旋转支架（2.3）的顶部设有可调节支架（2.4），可调节支架（2.4）上设有管支撑轮（2.5）。

2.根据权利要求1所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统，其特征是：所述的内釉料喷枪（4）包括第一喷管（4.1）、第二喷管（4.2）、前喷嘴（4.3）、后喷嘴（4.4），所述的第一喷管（4.1）、第二喷管（4.2）的入口端连接釉料供给装置（3），第一喷管（4.1）的出口端连接前喷嘴（4.3），第二喷管（4.2）的出口端连接后喷嘴（4.4）。

3.根据权利要求1所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统，其特征是：所述的喷枪体的支承装置（6）包括气缸固定座（6.1）、支架固定座（6.2）、推进气缸（6.3）、活动支架（6.4）、推进轮（6.5），气缸固定座（6.1）上固定推进气缸（6.3），支架固定座（6.2）上通过销轴连接活动支架（6.4），推进气缸（6.3）的推进杆连接活动支架（6.4）的中部，所述的活动支架（6.4）的顶部设有推进轮（6.5）。

4.根据权利要求1所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统，其特征是：所述的可调节卡爪（1.4）的外部连接调节杆，可调节卡爪（1.4）上设有卡牙。

5.根据权利要求2所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统，其特征是：所述的前喷嘴（4.3）、后喷嘴（4.4）为扁形结构。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，其特征是：包括以下几个步骤：

A）首先，将内表面经过喷砂处理的管道放在机架总成（7）上的支撑装置（2）上，管道卡合在旋转行走装置（1）上的旋转筒（1.3）内部，通过旋转筒内部的可调节卡爪（1.4）固定管道；

B）其次，将内表面经过喷砂处理的管道通过氧气和天然气作为热源燃烧气体将管道加热进行预热处理，管道进入高温区，同时将氮气发生炉产生的氮气引入氮气保护罩，将管道上的预热区和喷釉区保护； 

C）最后，启动旋转行走装置（1），旋转行走装置（1）上的四个行走轮（1.5）开始在轨道上向前移动，同时，可调节卡爪（1.4）带动管道进行圆周运动，实现管道同时绕轴线旋转和沿轴线方向移动；釉料供给装置（3）连接内釉料喷枪（4），内釉料喷枪（4）的喷嘴位于管道入口端的中间位置，启动内釉料喷枪（4），玻璃釉料喷涂在管道内壁，在喷涂时，喷枪体的支承装置（6）推动前喷嘴（4.3）、后喷嘴（4.4）沿管道轴向并列进行喷涂，先喷底釉，后喷面釉，喷涂层厚度0.1-5mm，管道喷涂过程中随旋转行走装置（1）向前移动，喷涂后的管道通过水冷喷釉料室（5）进行喷涂层的冷却，喷涂完毕后，管道进入检测区待检；

D）管道检测完成后，将管道与管道的相互连接使用。

7.根据权利要求6所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，其特征是：管道与管道相互连接时，在管道连接处设置隔热棉，其具体施工安装工艺为：

a）布管：防腐管道顺着沟槽一字排列；

b）清理：清理防腐管道的套口内表面，清理连接芯管的嵌口外表面；

c）在芯管（8）上安装第一胶圈（8.1）和第二胶圈（8.2），并涂刷润滑剂：且第一胶圈（8.1）和第二胶圈（8.2）的坡角向外，检查胶圈无扭曲反转现象，涂刷胶圈润滑剂，其中，芯管中心设有中央隔热凹槽（8.3），内部安装隔热棉（8.4）；

d）对管：先将防腐管道的端部接口处的接口外端对正插好，两个防腐管道（9）的端部为扩径结构，且扩径处与芯管（8）要保持同心，且防腐管道的内径与芯管内径相同；然后捆好吊带，挂上拉紧装置；

e）用机械或工具拉紧，慢慢将芯管（8）压入防腐管道（9）的扩径处，直至两个扩径处对接完成；

f）焊接：对接完成后，进行对焊口（8.5）进行点焊，固定焊口，然后松开拉紧装置，进行焊接，由于中央隔热凹槽（8.3）内部安装隔热棉（8.4），这样，避免了焊接时高温对芯管内的防腐层的破坏。

8.根据权利要求6所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，其特征是：所述的玻璃釉料由以下重量份的组分配制而成，包括三氧化二硼：12-23份，氧化钠：22-24份，二氧化硅：41-44份，氧化钾：2-3.2份，氧化钙：2-3.2份，氧化铜：0.1-0.2份，氧化锰：1.55份，氧化镍：1.55份。

9.根据权利要求7所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，其特征是：所述的隔热棉为硅酸铝材料隔热棉。

10.根据权利要求6所述的一种搪玻璃防腐管道喷涂系统的喷涂方法，其特征是：所述的预热温度为100℃—175℃，喷涂高温区在600℃—850℃。