CN105711117B - 一种钢质弯管立面传输热缠绕3pe成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法，其特征是表面清理完成的钢质弯管吊装至防腐层作业区，由上液压送管机构与下液压接管机构夹装定位后，缓慢垂直下行依次通过中频加热线圈、环氧粉末喷涂装置、胶粘剂挤出机、聚乙烯挤出机、碾压辊、水冷装置等工位，完成弯管外表面加热、环氧粉末喷涂、胶粘剂侧缠绕、聚乙烯侧缠绕，然后通过碾压辊碾压，贴敷粘接成为整体结构，水冷后定型。本发明机械化自动化程度高、适用于钢管弯管3PE防腐涂层热缠绕成型，工效高、节省原材料，克服了传统以手工喷涂液体环氧防腐、手工烤制热收缩套防腐工艺、双层环氧粉末喷涂、“弯管冷带缠绕热熔法”工艺造成的防腐层质量低、难以控制或与直管3PE防腐层不匹配的缺点。

Description

一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法

技术领域

本发明属于钢质弯管防腐层复合结构成型技术领域，具体说是一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法。

背景技术

钢管外防腐涂层历经多年的发展演变、优胜劣汰发展到今天占主导地位的3PE涂层（也称三层PE、三层聚乙烯涂层），已经在全世界范围内的长输管线上得以推广。弯管作为管线建设中的重要环节，受其特殊结构的限制，涂层结构与主管道的3PE涂层总是不一致，导致其在整个管线的运行中始终处于质量的薄弱环节，影响到整条长输管线的使用寿命，且造成管线高昂的维护成本。

国内目前的弯头防腐工艺主要分为四种：第一种是传统的手工喷涂液体环氧防腐工艺；第二种是手工烤制热收缩套防腐工艺；第三种熔结环氧粉末热涂覆工艺（中国专利CN1365859 A）；第四种弯头冷带缠绕热熔法3PE防腐成型工艺（中国专利CN202040483 U）。前三种弯管防腐工艺所成型的防腐涂层与直管3PE涂层完全不一致，并且前两种工艺手工作业多，生产效率低，且容易出现涂层“漏点”，材料浪费多，易造成环境污染。第四种工艺虽是一种全新的技术，其弯管涂层可以与直管3PE涂层保持一致性，但其缺点也非常明显：成型工艺复杂，生产效率极低，涂层的剥离强度、阴极剥离指标均达不到标准的要求，因此上述四种成型工艺所成型的弯管涂层均不能满足长输管线的3PE涂层的整体防腐性能的要求。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法。该方法既能改善弯头冷带缠绕热熔法3PE防腐成型工艺（中国专利CN202040483 U）的涂层生产效率低、涂层厚度不均匀、机械化程度不高，成型涂层存在缺陷等缺点，又能提高弯管3PE成品管涂层的剥离强度、阴极剥离指标，使其达到直管3PE防腐的性能检测要求，是一种完全不同于上述第四种弯管3PE防腐涂层的成型方法。

本发明的工艺过程是通过以下措施来达到：

一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法，其工艺路线是：表面清理完成的钢质弯管，吊装至安装在顶部固定装置的上液压送管机构和安装在底部的下液压接管机构中间，并通过上液压缸向下顶升和下液压缸向上顶升，把上管內撑机构和下管內撑机构送入弯管的上下管口内，用安装在上管內撑机构和下管內撑机构上的液压內撑块张开固定弯管并定位，弯管弧面与聚乙烯挤出机螺杆中心线垂直，上液压缸和下液压缸按照相同的速度向下顶升和向下回缩，带动弯管以每分钟0.3~0.7m的速度垂直向下匀速传输；以每分钟29~70转顺时针旋转的旋转底盘上设置中频加热线圈，环氧粉末喷涂装置，粘接剂挤出机，静电粉末喷枪的喷粉仓，平板粘接剂模头的粘接剂挤出机，平板聚乙烯模头的聚乙烯挤出机，碾压胶辊和水冷系统；由上向下立面传输的钢质弯管依次通过安装在旋转底盘上的中频加热线圈对弯管均匀加热，通过静电粉末喷枪的喷粉仓喷涂180μm的环氧粉末涂层；通过平板粘接剂模头的粘接剂挤出机热挤出180μm的粘接剂带缠绕；通过平板聚乙烯模头的聚乙烯挤出机热挤出1mm的聚乙烯带缠绕；旋转底盘上的粘接剂挤出机挤出的粘接剂带和平板聚乙烯模头的聚乙烯挤出机热挤出的聚乙烯带以旋转形式缠绕在垂直向下传输的弯管表面，最终完成3PE复合涂层弯管均匀加热、粉末的均匀喷涂以及粘接剂带和聚乙烯带的在弯管表面的缠绕和水冷却；多余的环氧粉末通过静电粉末喷涂装置与喷粉仓连接的回收装置回收并排除洁净空气，冷却水通过底部回收水池的水泵送入水冷系统循环使用。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、本发明适用于Φ406~Φ1420及以上弯管3PE涂层成型。弯管3PE涂层的剥离强度、阴极剥离指标达到直管3PE涂层的标准要求，完全保证了弯管所形成涂层与直管涂层的一致性。克服了传统以手工喷涂液体环氧防腐、手工烤制热收缩套防腐工艺、双层环氧粉末喷涂、“弯管冷带缠绕热熔法”工艺造成的防腐层质量低、难以控制或与直管3PE防腐层不匹配的缺点。

2本发明适用于弯管3PE涂层的热挤出缠绕成型，采用了弯管立面传输、静电环氧粉末喷涂、挤出机挤出胶粘剂侧缠绕、挤出机挤出聚乙烯侧缠绕、碾压、冷却连续成型工艺。3PE涂层成型过程中采用了粘接剂与聚乙烯热挤出缠绕，使得弯管管本体温度远低于弯头冷带缠绕热熔法3PE防腐成型工艺（中国专利CN202040483 U）加热冷带所需的高温，可以防止弯管本体材质在高温下发生变化，并且可以确保弯管进行粘接剂缠绕过程中，已经喷涂的环氧粉末一直处于胶化状态，保证了粘接剂与环氧粉末的完全粘接。

弯管3PE涂层厚度平整均匀，机械化自动化程度高、节省原材料。由于胶粘剂/聚乙烯成型是采用挤出机围绕弯管匀速旋转侧缠绕的结果，这就减少了涂层厚度不一的现象。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为本发明工艺流程左视图（弯管弧面向下传输可视图）。

图3为本发明工艺流程俯视图。

图中：1齿轮，2减速机，3圆环形齿条，4聚乙烯挤出机，5环氧粉末喷涂装置，6旋转底盘，7平板粘接剂模头，8粘接剂带，9静电粉末喷枪，10中频加热线圈，11弯管，12上管內撑机构，13顶部固定装置，14上液压送管机构，15上液压缸，16聚乙烯带，17喷粉仓，18平板聚乙烯模头，19粘接剂挤出机，20外传动滚轮，21内传动滚轮，22水冷系统，23碾压胶辊，24下管內撑机构，25下液压接管机构，26下液压缸，27外轨道，28内轨道，29左调整油缸，30右调整油缸，31左调整油缸，32右调整油缸。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的技术方案再作进一步的说明：

1、如图1所示，一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法，其工艺路线是：表面清理完成的钢质弯管11，吊装至安装在顶部固定装置13的上液压送管机构14和安装在底部的下液压接管机构25中间，并通过上液压缸15向下顶升和下液压缸26向上顶升，把上管內撑机构12和下管內撑机构24送入弯管的上下管口内，用安装在上管內撑机构12和下管內撑机构24上的液压內撑块张开固定弯管并定位，并确保弯管11弧面与聚乙烯挤出机5螺杆中心线垂直，上液压缸15和下液压缸26按照相同的速度向下顶升和向下回缩，带动弯管11以每分钟0.3~0.7m的速度垂直向下匀速传输，依次通过旋转底盘6上的中频加热线圈10对弯管11均匀加热，通过静电粉末喷枪9的喷粉仓17喷涂180μm的环氧粉末涂层；通过平板粘接剂模头7的粘接剂挤出机19热挤出180μm的粘接剂带8缠绕；通过平板聚乙烯模头18的聚乙烯挤出机4热挤出1mm的聚乙烯带16缠绕，旋转底盘6上的粘接剂挤出机19挤出的粘接剂带8和平板聚乙烯模头18的聚乙烯挤出机4热挤出的聚乙烯带16以旋转形式缠绕在垂直向下传输的弯管11表面，最终完成弯管11的加热、静电粉末喷涂、粘接剂带侧缠绕、聚乙烯带侧缠绕、碾压胶辊23和水冷系统22定型。多余的环氧粉末通过静电粉末喷涂装置5上的与喷粉仓17连接的回收装置回收并排除洁净空气，冷却水通过底部回收水池的水泵送入水冷系统22循环使用。

2、图2所示，在弯管弧面可视图中，弯管11向下传输过程中，在弯管11弧面内，采用与计算机相连的探头探测弯管11经过中频加热线圈10中心点时的管外表面距离，并反馈计算机计算出在弯管11弧面内所需要调整的距离，由安装在上液压送管机构14的左调整油缸29和右调整油缸30以及安装装在下液压接管机构25的左调整油缸31和右调整油缸32，调整弯管11瞬时通过中频加热线圈10的圆截面或椭圆截面中心点与中频加热线圈10中心点重合。

3、图3所示，旋转底盘6安装的多组外传动滚轮20和内传动滚轮21，放置在与地面固定的外轨道27和内轨道28上，圆环形齿条3安装在旋转底盘6底部，与减速机2连接的齿轮1与圆环形齿条3啮合，通过减速机2以每分钟29~70转顺时针带动旋转底盘6顺时针低速旋转。

热缠绕成型过程中，在弯管依次通过上述装置过程中，以每分钟29~70转顺时针旋转的旋转底盘6带动安装在其上面的中频加热线圈10，环氧粉末喷涂装置5，粘接剂挤出机19，聚乙烯挤出机4，碾压胶辊23和水冷系统22同步顺时针旋转，完成弯管11均匀加热、粉末的均匀喷涂以及粘接剂带8和聚乙烯带16的在弯管11表面的缠绕和水冷却。

Claims (2)

1.一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法，其工艺路线是：表面清理完成的钢质弯管（11），吊装至安装在顶部固定装置（13）的上液压送管机构（14）和安装在底部的下液压接管机构（25）中间，并通过上液压缸（15）向下顶升和下液压缸（26）向上顶升，把上管內撑机构（12）和下管內撑机构（24）送入弯管的上下管口内，用安装在上管內撑机构（12）和下管內撑机构（24）上的液压內撑块张开固定弯管并定位，弯管（11）弧面与聚乙烯挤出机（4）螺杆中心线垂直，上液压缸（15）和下液压缸（26）按照相同的速度向下顶升和向下回缩，带动弯管（11）以每分钟0.3~0.7m的速度垂直向下匀速传输；以每分钟29~70转顺时针旋转的旋转底盘（6）上设置中频加热线圈（10），环氧粉末喷涂装置（5），粘接剂挤出机（19），静电粉末喷枪（9）的喷粉仓（17），平板粘接剂模头（7）的粘接剂挤出机（19），平板聚乙烯模头（18）的聚乙烯挤出机（4），碾压胶辊（23）和水冷系统（22）；由上向下立面传输的钢质弯管依次通过安装在旋转底盘（6）上的中频加热线圈（10）对弯管（11）均匀加热，通过静电粉末喷枪（9）的喷粉仓（17）喷涂180μm的环氧粉末涂层；通过平板粘接剂模头（7）的粘接剂挤出机（19）热挤出180μm的粘接剂带（8）缠绕；通过平板聚乙烯模头（18）的聚乙烯挤出机（4）热挤出1mm的聚乙烯带（16）缠绕；旋转底盘（6）上的粘接剂挤出机（19）挤出的粘接剂带（8）和平板聚乙烯模头（18）的聚乙烯挤出机（4热挤出的聚乙烯带（16）以旋转形式缠绕在垂直向下传输的弯管（11）表面，最终完成3PE复合涂层弯管（11）均匀加热、粉末的均匀喷涂以及粘接剂带（8）和聚乙烯带（16）的在弯管（11）表面的缠绕和水冷却；多余的环氧粉末通过静电粉末喷涂装置（5）与喷粉仓（17）连接的回收装置回收并排除洁净空气，冷却水通过底部回收水池的水泵送入水冷系统（2）循环使用。

2.根据权利要求1所述一种钢质弯管立面传输热缠绕3PE成型方法，其特征是在弯管（11）弧面内，采用与计算机相连的探头探测弯管经过中频加热线圈中心点时的管外表面距离，并反馈计算机计算出在弯管弧面内所需要调整的距离，由安装在上液压送管机构（14）的左调整油缸和右调整油缸以及安装装在下液压接管机构（25）的左调整油缸和右调整油缸，调整弯管瞬时通过中频加热线圈的圆截面或椭圆截面中心点与中频加热线圈中心点重合。