CN105618336B - 钢制管道内防腐一次成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢制管道内防腐一次成型装置，包括涂覆机构、牵引机构，所述涂覆机构包括加料管以及设置在加料管内部相连接的涂挤球、涂料限位球，所述涂挤球、涂料限位球之间形成加料腔，所述加料管连接在被涂覆管道一端且与被涂覆管道内径相一致，所述牵引机构通过牵引绳在被涂覆管道的另一端口穿入直至连接涂料限位球。所述涂覆机构还包括设置在加料管内的涂匀装置，该涂匀装置为旋转涂刷装置，所述旋转涂刷装置连接在涂挤球上。本发明施工周期短、工艺易于实现，成本低，避免了原防腐工艺补口过多，难以保证管道整体的防腐效果的弊端。延长了管道的使用寿命，提高了施工效率，经济及社会效益明显。

Description

钢制管道内防腐一次成型装置

技术领域

本发明涉及石油及天然气地面工艺技术，具体地说是钢制管道内防腐一次成型装置。

背景技术

在油田开发过程中，很多区块管道运输的介质中含有各种腐蚀性物质，有些区块甚至含有高腐蚀性的酸性物质，导致管道内腐蚀严重，影响管道的使用寿命，造成油井停产、环境污染、人身伤害等问题。对管道进行内防腐是解决当前管道腐蚀老化一种有效的途径。

之前河口采油厂管道内防腐通常采用厂内预制，现场补口的方法，这种方法施工难度大、进度慢、成本高，焊口处防腐蚀质量很难保证。

发明内容

本发明的目的在于提供钢制管道内防腐一次成型装置，很好的解决了管道内防腐的一系列问题，而且该工艺使用便捷、成本低、效率高，通过厂内试验与现场应用取得了很好的效果。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，钢制管道内防腐一次成型装置，包括涂覆机构、牵引机构，所述涂覆机构包括加料管以及设置在加料管内部相连接的涂挤球、涂料限位球，所述涂挤球、涂料限位球之间形成加料腔，所述加料管连接在被涂覆管道一端且与被涂覆管道内径相一致，所述牵引机构通过牵引绳在被涂覆管道的另一端口穿入直至连接涂料限位球。

所述涂覆机构还包括设置在加料管内的涂匀装置，该涂匀装置为旋转涂刷装置，所述旋转涂刷装置连接在涂挤球上。

所述旋转涂刷装置包括依次相连的涂抹装置、旋转装置、拖拽装置，所述拖拽装置为挂钩连接涂挤球，所述旋转装置包括三组与轴线成30°角的滑轮组，每组包括两个滑轮，滑轮上具有与轴线成30°角的轮齿，三组滑轮均由弹簧将其顶压在管道内壁上；当旋转涂刷装置受拉力向前运动时，滑轮会产生一个轴向的分力，使整个旋转涂刷装置在向前运动的同时轴向旋转；涂抹装置为与轴线成30°分布的圆柱形毛刷，借助旋转运动将涂料在管壁上涂抹均匀。

所述加料管的左端部设置有发球器，在被涂覆管道的右端部设置有收球器。

所述牵引装置为钢丝绳绞车，牵引绳为钢丝绳，所述涂料限位球轴线中心设有钢丝绳穿孔，穿孔处设置密封装置，钢丝绳穿过穿孔后连接到涂挤球上。

所述涂料限位球与被涂覆管道形成过盈配合，所述涂挤球与被涂覆管道形成间隙配合。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

很好的解决了管道内防腐的一系列问题，一次可对3～4公里长的管道进行内防腐，不受管道弯曲的影响。该工艺现场对管道进行整体防腐，避免了对单根管道内防腐进行厂内预制，然后现场补口的繁琐工艺，施工周期短、工艺易于实现，成本低，避免了原防腐工艺补口过多，难以保证管道整体的防腐效果的弊端。延长了管道的使用寿命，提高了施工效率，经济及社会效益明显。

附图说明

图1为本发明的钢制管道内防腐一次成型装置的结构示意图；

图2为旋转涂刷装置的结构示意图。

图中：1.发球器、2.旋转涂刷装置、3.涂挤球、4.加料管、5.涂料限位球、6.被涂覆管道、7.钢丝绳、8.收球器、9.钢丝绳绞车；

21.涂抹装置、22.旋转装置、23.拖拽装置。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

参照附图1-2，钢制管道内防腐一次成型装置，包括涂覆机构、牵引机构，所述涂覆机构包括加料管以及设置在加料管内部相连接的涂挤球3、涂料限位球5，所述涂挤球、涂料限位球之间形成加料腔，所述加料管4连接在被涂覆管道6一端且与被涂覆管道内径相一致，所述牵引机构通过牵引绳在被涂覆管道的另一端口穿入直至连接涂料限位球。所述涂覆机构还包括设置在加料管内的涂匀装置，该涂匀装置为旋转涂刷装置2，所述旋转涂刷装置连接在涂挤球上。所述旋转涂刷装置包括依次相连的涂抹装置21、旋转装置22、拖拽装置23，所述拖拽装置为挂钩连接涂挤球，所述旋转装置包括三组与轴线成30°角的滑轮组，每组包括两个滑轮，滑轮上具有与轴线成30°角的轮齿，三组滑轮均由弹簧将其顶压在管道内壁上；当旋转涂刷装置受拉力向前运动时，滑轮会产生一个轴向的分力，使整个旋转涂刷装置在向前运动的同时轴向旋转；涂抹装置为与轴线成30°分布的圆柱形毛刷，借助旋转运动将涂料在管壁上涂抹均匀。所述加料管的左端部设置有发球器1，在被涂覆管道的右端部设置有收球器8。所述牵引装置为钢丝绳绞车9，牵引绳为钢丝绳7，所述涂料限位球轴线中心设有钢丝绳穿孔，穿孔处设置密封装置，钢丝绳穿过穿孔后连接到涂挤球上。所述涂料限位球5与被涂覆管道形成过盈配合，所述涂挤球3与被涂覆管道形成间隙配合。

在进行最后一次通球扫线时，使用扫线球将钢丝绳带入到管道另一端。依次将专用的涂料限位球、涂挤球、旋转涂刷装置串联到钢丝绳上。在涂料限位球与涂挤球之间加入预先计算好使用量的涂料，利用钢丝绳拖拽进行涂挤作业。涂料限位球轴线有密封装置可以穿过钢丝绳，钢丝绳连接到涂挤球上，当钢丝绳拖动涂挤球前进时，涂挤球挤压与涂料限位球之间的涂料，涂料也会对涂料限位球产生向前的挤压力带动涂料限位球向前运动。同时涂料限位球与管道内壁有一定的过盈量可以防止涂料向前泄漏，也能清扫管道内残留的杂物保证管道内壁的清洁，而涂料球与管道之间有一定的间隙，可以将一定量的涂料涂抹到管道内壁上，形成一定厚度的涂料层。由于涂料受重力的影响，会造成管道上部涂料膜薄，下部厚的现象，因此在涂挤球后再拖拽一个旋转涂刷装置，起到将管道内壁的涂料再次均匀分布的目的。旋转涂刷装置由拖拽部分、旋转部分、涂抹部分组成。其中拖拽部分为一个可以连接钢丝绳的挂钩。旋转部分由三组与轴线成30°角的滑轮组成(每组2个)，滑轮上具有与本体成30°角的轮齿，三组滑轮均由弹簧将其顶压在管道内壁上。当旋转涂刷装置受拉力向前运动时，滑轮会产生一个轴向的分力，使整个旋转涂刷装置在向前运动的同时轴向旋转。涂抹部分有与本体成30°分布的毛刷，借助旋转运动可以将涂料在管壁上涂抹均匀。这样，通过钢丝绳拖拽球组运动，一次性可以完成整条管道的内防腐。加强管道内防腐效果，提高防腐工作效率，降低内防腐成本。

(1)在进行最后一次管道清理时，使用涂料限位球将钢丝绳带入到管道内，要求钢丝绳清洁无杂质。按照要求将涂料限位球及涂挤球、旋转涂刷装置串联到钢丝绳上并放入加料管内，在涂料限位球与涂挤球之间预留加入涂料的空间。将配置好的涂料加入涂料限位球与涂挤球之间。精心选择涂料，保证涂料的质量，符合管内流体性质及使用寿命等要求，涂料的使用量要有一定量的余量，即系数k根据需要取值大于1，才能保证涂层的均匀完整。使用钢丝绳拖拽带动球组运动，控制好钢丝绳拖拽的速度，以匀速前进，这样才能保证整条管道内涂料层的厚度均匀。

(2)刚涂刷的过的涂料在长管道内固化比较慢，容易在管道内慢慢流动造成涂料在管道内分布不均匀，影响防腐效果，因此必须对管道进行强制通风，使用压风机进行供气，使涂料尽快干燥固化。冬季施工时为使管道内涂层尽快固化，需要对通风气体加温。

(3)上一遍涂料固化后，再反方向使用同样的涂剂工艺涂下一道涂料，这样可以确保管道内表面不会裸露在外，全部由涂料层覆盖，尤其是要保证焊口处涂料层的全覆盖，也可以保证涂料层的厚度满足使用要求，保障整条管道的防腐效果。根据运输介质及使用要求涂层厚度一般要求在120μm～360μm之间。管道两端处使用法兰连接，进行人工防腐。

(4)内防腐施工完成后要继续对管道进行强制通风2天以上，在管道内涂层完全固化后再投入使用。管道内防腐作业完成后，不能再进行焊接等高温作业，否则会破坏涂料层，影响内防腐层的防腐蚀效果。

对该工艺进行了多次多种管径的试验。实验管道采用较为复杂的管道结构，设置多处焊口与弯头。对试验后管道进行剖切，证实使用该工艺可以将涂料均匀的涂抹在管道内壁上，涂料层厚度经检测符合设计要求，满足现场应用的条件。

在陈家庄油田陈373-平80、陈373-平89等井应用。陈家庄油田为稠油油田，产出液中含有大量的腐蚀性物质，以往管道未做内防腐管道腐蚀严重，通常一两年就需要更换管道，严重影响正常生产运行，也极易造成环境污染等问题。在应用该内防腐工艺后取得了不错的效果，有效的降低了管道内腐蚀的发生，延长了管道的使用年限。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (4)

1.钢制管道内防腐一次成型装置，其特征在于，包括涂覆机构、牵引机构，所述涂覆机构包括加料管以及设置在加料管内部相连接的涂挤球、涂料限位球，所述涂挤球、涂料限位球之间形成加料腔，所述加料管连接在被涂覆管道一端且与被涂覆管道内径相一致，所述牵引机构通过牵引绳在被涂覆管道的另一端口穿入直至连接涂料限位球；

所述涂覆机构还包括设置在加料管内的涂匀装置，该涂匀装置为旋转涂刷装置，所述旋转涂刷装置连接在涂挤球上；所述旋转涂刷装置包括依次相连的涂抹装置、旋转装置、拖拽装置，所述拖拽装置为挂钩连接涂挤球，所述旋转装置包括三组与轴线成30°角的滑轮组，每组包括两个滑轮，滑轮上具有与轴线成30°角的轮齿，三组滑轮均由弹簧将其顶压在管道内壁上；当旋转涂刷装置受拉力向前运动时，滑轮会产生一个轴向的分力，使整个旋转涂刷装置在向前运动的同时轴向旋转；涂抹装置为与轴线成30°分布的圆柱形毛刷，借助旋转运动将涂料在管壁上涂抹均匀。

2.根据权利要求1所述的钢制管道内防腐一次成型装置，其特征在于，所述加料管的左端部设置有发球器，在被涂覆管道的右端部设置有收球器。

3.根据权利要求1所述的钢制管道内防腐一次成型装置，其特征在于，所述牵引机构为钢丝绳绞车，牵引绳为钢丝绳，所述涂料限位球轴线中心设有钢丝绳穿孔，穿孔处设置密封装置，钢丝绳穿过穿孔后连接到涂挤球上。

4.根据权利要求1所述的钢制管道内防腐一次成型装置，其特征在于，所述涂料限位球与被涂覆管道形成过盈配合，所述涂挤球与被涂覆管道形成间隙配合。