CN106180085B - 一种钢管pp/pe外防腐层去除装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢管PP/PE外防腐层去除装置及方法，所述装置包括输送预热装置、刮削装置、张紧收集装置和收集箱；输送预热装置由箱式加热炉、炉前输送辊道和炉后输送辊道组成，刮削装置设置在炉后输送辊道一侧，张紧收集装置对应设置在炉后输送辊道另一侧；刮削装置由底座、立柱、摆臂、刮刀和拉紧弹簧组成；张紧收集装置由固定框架、升降机构、升降框架、主动辊、被动辊、支承辊、传动机构组成。本发明能够适应不同管径的钢管进行外防腐层去除作业，适用性强，调整灵活方便，刮削效果好，工作效率高，防腐皮再回收利用率达到100％，对环境无污染，并可降低生产成本。

Description

一种钢管PP/PE外防腐层去除装置及方法

技术领域

本发明涉及防腐涂层钢管生产技术领域，尤其涉及一种钢管PP/PE外防腐层去除装置及方法。

背景技术

防腐涂层钢管在世界范围内广泛应用于长距离输水、石油、化工、天然气、热力、污水处理、水源、桥梁、钢结构等各领域中，以及海洋输水打桩等管道工程领域。聚乙烯(PE)防腐涂层以其良好的抗腐蚀性、抗水气渗透性以及力学性能，在石油管道行业得到了广泛应用。聚丙烯(PP)涂层主要用作输送较高温度介质的管道防腐和用作地表温度较高、日照时间较长的沙漠地区的管道防腐层。

输油管道遇到外力破坏或常规老化等原因造成PP/PE外防腐层破损时，或者钢管防腐层涂覆过程中产生严重缺陷导致PP/PE外防腐层不合格或达不到设计要求时，需要将包覆在钢管表面的高分子PP/PE防腐层去除。目前常见的钢管防腐层去除方法是用甲烷、乙炔等可燃烧气体对管道外壁烘烤，使防腐塑料层软化后再人工用刀片刮除；或者直接由人工采用刀片刮除。以上钢管外防腐层去除方法的缺点是，容易损伤钢管表面，安全性差，极易出现安全事故，同时还会造成环境污染，而且工作效率低下。

发明内容

本发明提供了一种钢管PP/PE外防腐层去除装置及方法，能够适应不同管径的钢管进行外防腐层去除作业，适用性强，调整灵活方便，刮削效果好，工作效率高，防腐皮再回收利用率达到100％，对环境无污染，并可降低生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，包括输送预热装置、刮削装置、张紧收集装置和收集箱；所述输送预热装置由箱式加热炉、炉前输送辊道和炉后输送辊道组成，刮削装置设置在炉后输送辊道一侧，张紧收集装置对应设置在炉后输送辊道另一侧；刮削装置由底座、立柱、摆臂、刮刀和拉紧弹簧组成，立柱固定在底座上，摆臂中部铰接在立柱顶端并可绕铰接点转动；摆臂一端设有刮刀，另一端通过拉紧弹簧与立柱连接；张紧收集装置由固定框架、升降机构、升降框架、主动辊、被动辊、支承辊、传动机构组成，升降框架设置在固定框架上方，并可在升降机构带动下实现升降移动；升降框架上设有主动辊和被动辊，主动辊和被动辊可在传动机构带动下相对转动，升降框架外侧设有支承辊；支承辊下方设置收集箱。

所述升降机构由升降减速电机、传动轴、蜗轮蜗杆升降机构组成；2组蜗轮蜗杆降机构分别设置在固定框架两侧，蜗杆上端分别通过插头与升降框架底部对应设置的支座连接，蜗杆下端可沿固定在固定框架上的套筒移动；升降减速电机两侧出轴，一侧通过联轴器与近侧蜗轮连接传动，另一侧通过联轴器和传动轴与远侧蜗轮连接传动。

所述固定框架与升降框架之间设有导向柱，固定框架内设导套，导向柱上端与升降框架固定连接，下端可沿导套上、下移动。

所述传动机构由依次连接的传动电机和传动减速机组成，传动机构输出端连接主动辊；主动辊通过下轴承座固定在升降框架上，被动辊通过上轴承座固定在升降框架上；支承辊与主、被动辊平行设置，通过支承辊座固定在侧支座上。

所述上轴承座的高度可调。

基于所述装置的一种钢管PP/PE外防腐层去除方法，包括如下步骤：

1)将需要去除外防腐层的钢管吊运后放置于炉前输送辊道上；

2)箱式加热炉先进行预热，然后启动炉前输送辊道和炉后输送辊道，将钢管引入箱式加热炉内加热，钢管从箱式加热炉中穿过后完成加热过程；

3)钢管前端从箱式加热炉中穿出到达刮削装置前，停止炉前、炉后输送辊道运行；人工用刻刀在钢管端部的外防腐层上刻出200～500mm的横纹与纵纹，沿纹路从钢管表面撬起一条防腐皮，然后沿钢管周向向外侧拉出；

4)将拉出的防腐皮引入张紧收集装置的主动辊和被动辊之间，调整上轴承座的高度，直至被动辊压紧防腐皮；点动张紧收集装置的传动电机，将防腐皮咬入辊缝并拉紧；同时保证钢管上表面与主、被动辊辊缝之间的防腐皮处于水平状态；

5)使防腐皮处于水平状态的调整方法为：启动张紧收集装置的升降减速电机，带动升降框架与主动辊、被动辊整体上、下移动，进而调节防腐皮的水平状态；如防腐皮在咬入辊缝后已处于水平状态，该步骤可省略；

6)移动刮削装置，调整刮刀位置与角度，使刮刀对准已经拉出的防腐皮切口，并使其与钢管外表面紧贴，保证刮刀在钢管输送的同时可以顺利切开外防腐层，且防腐皮在收集过程中宽度相等、不断裂；

5)重新启动炉前、炉后输送辊道，同时启动张紧收集装置的传动电机；随着钢管的前进、旋转，刮削装置的刮刀不断将钢管外防腐层刮开；张紧收集装置连续将刮开后形成的防腐皮连续拉出，经过主、被动辊后的防腐皮通过支承辊传送到收集箱内进行收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)能够适应不同管径的钢管进行外防腐层去除作业，适用性强，调整灵活方便；

2)张紧弹簧通过杠杆原理保证刮刀始终产生向上的刮削力，刮削效果好，不损伤钢管表面，刮刀更换方便；

3)装置结构紧凑，制作成本低廉，维护简单；

4)自动化程度高，刮削及收集过程中无需人工操作，工作效率高，大大降低工人劳动强度；

5)钢管外防腐层去除干净彻底，刮削下来的防腐皮再回收利用率达到100％，对环境无污染，并可降低生产成本。

附图说明

图1是本发明所述装置的结构示意图。

图2是图1中A-A剖视图。

图3是本发明所述刮削装置的结构示意图。

图4是图3中的B-B剖视图。

图5是本发明所述张紧收集装置的结构示意图。

图6是图5中的M部放大图。

图7是图5中的的C-C剖视图。

图中：1.刮削装置 101.立柱 102.拉紧弹簧 103.摆臂 104.刮刀座 105.刮刀106.底座 107.连接插座 108.连接插头 109.销轴 110.开口销 2.箱式加热炉 3.张紧收集装置 301.上轴承座 302.螺栓 303.调节弹簧 304.下轴承座 305.升降框架 306.导向柱 307.导套 308.支座 309.插头 310.固定框架 311.支承辊 312.支承辊轴 313.支承辊座 314.侧支座 315.被动辊 316.主动辊 317.传动减速机318.传动电机 319.升降减速电机 320.蜗杆 321.联轴器 322.套筒 323.传动轴324.蜗轮 4.收集箱 5.炉前输送辊道 6.炉后输送辊道 7.钢管 8.防腐皮

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、图2所示，本发明所述一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，包括输送预热装置、刮削装置1、张紧收集装置3和收集箱4；所述输送预热装置由箱式加热炉2、炉前输送辊道5和炉后输送辊道6组成，刮削装置1设置在炉后输送辊道6一侧，张紧收集装置3对应设置在炉后输送辊道6另一侧；如图3所示，刮削装置1由底座106、立柱101、摆臂103、刮刀105和拉紧弹簧102组成，立柱101固定在底座106上，摆臂103中部铰接在立柱101顶端并可绕铰接点转动；摆臂103一端设有刮刀105，另一端通过拉紧弹簧102与立柱101连接；如图5、图7张紧收集装置3由固定框架310、升降机构、升降框架、主动辊316、被动辊315、支承辊311、传动机构组成，升降框架305设置在固定框架310上方，并可在升降机构带动下实现升降移动；升降框架305上设有主动辊316和被动辊315，主动辊316和被动辊315可在传动机构带动下相对转动，升降框架305外侧设有支承辊311；支承辊311下方设置收集箱4。

如图7所示，所述升降机构由升降减速电机319、传动轴323、蜗轮蜗杆升降机构组成；2组蜗轮蜗杆降机构分别设置在固定框架310两侧，蜗杆320上端分别通过插头309与升降框架305底部对应设置的支座308连接，蜗杆320下端可沿固定在固定框架310上的套筒322移动；升降减速电机319两侧出轴，一侧通过联轴器321与近侧蜗轮324连接传动，另一侧通过联轴器321和传动轴323与远侧蜗轮324连接传动。

如图5所示，所述固定框架310与升降框架305之间设有导向柱306，固定框架310内设导套307，导向柱306上端与升降框架305固定连接，下端可沿导套307上、下移动。

如图7所示，所述传动机构由依次连接的传动电机318和传动减速机317组成，传动机构输出端连接主动辊316；主动辊316通过下轴承座304固定在升降框架305上，被动辊315通过上轴承座301固定在升降框架305上；支承辊311与主、被动辊316.315平行设置，通过支承辊座313固定在侧支座314上。

所述上轴承座301的高度可调。

基于所述装置的一种钢管PP/PE外防腐层去除方法，包括如下步骤：

1)将需要去除外防腐层的钢管7吊运后放置于炉前输送辊道5上；

2)箱式加热炉2先进行预热，然后启动炉前输送辊道5和炉后输送辊道6，将钢管7引入箱式加热炉2内加热，钢管7从箱式加热炉2中穿过后完成加热过程；

3)钢管7前端从箱式加热炉2中穿出到达刮削装置1前，停止炉前、炉后输送辊道5、6运行；人工用刻刀在钢管7端部的外防腐层上刻出200～500mm的横纹与纵纹，沿纹路从钢管7表面撬起一条防腐皮8，然后沿钢管7周向向外侧拉出；

4)将拉出的防腐皮8引入张紧收集装置的主动辊316和被动辊315之间，调整上轴承座301的高度，直至被动辊315压紧防腐皮8；点动张紧收集装置的传动电机318，将防腐皮8咬入辊缝并拉紧；同时保证钢管7上表面与主、被动辊316、315辊缝之间的防腐皮8处于水平状态；

5)使防腐皮8处于水平状态的调整方法为：启动张紧收集装置的升降减速电机319，带动升降框架305与主动辊316、被动辊315整体上、下移动，进而调节防腐皮8的水平状态；如防腐皮8在咬入辊缝后已处于水平状态，该步骤可省略；

6)移动刮削装置1，调整刮刀105位置与角度，使刮刀105对准已经拉出的防腐皮8切口，并使其与钢管7外表面紧贴，保证刮刀105在钢管7输送的同时可以顺利切开外防腐层，且防腐皮8在收集过程中宽度相等、不断裂；

5)重新启动炉前、炉后输送辊道5、6，同时启动张紧收集装置的传动电机318；随着钢管7的前进、旋转，刮削装置1的刮刀105不断将钢管7外防腐层刮开；张紧收集装置连续将刮开后形成的防腐皮8连续拉出，经过主、被动辊316、315后的防腐皮8通过支承辊311传送到收集箱4内进行收集。

刮削装置的摆臂103一端设刮刀座104，刮刀105插在刮刀座104内；刮刀105竖直截面为上大下小的梯形，其上设有定位凸台。立柱101顶部设连接插座107，摆臂103中部设连接插头108，连接插座107与连接插头108之间通过销轴109连接后实现立柱101与摆臂103的铰接。(如图4所示)

摆臂103在安装刮刀105的相对一端设有弹簧挂钩，立柱101在连接插座107下方设弹簧耳座，拉紧弹簧102两端分别固定在弹簧挂钩和弹簧耳座上。

刮削装置1的摆臂103可以销轴109为中心转动，带动一端的刮刀105做轨迹为弧线的上下运动，销轴109尾部通过开口销110锁紧固定。摆臂103另一端通过拉紧弹簧102连接立柱101，拉紧弹簧102的拉伸力对该端摆臂103施加一个与刮刀105刮削钢管7外防腐层时相反的力，通过杠杆原理作用，保证刮刀105始终有向上贴紧在钢管7表面的力，钢管7外防腐层刮削干净彻底。

底座106设有可调节配重，保证在各种情况下使用时装置的稳固；刮削装置1可整体移动，同时立柱101可伸缩，因此可以根据不同钢管7的管径及刮削位置随时进行调整，调整方便灵活。刮刀105使用时直接插入刮刀座104中即可，刮刀105根据磨损情况可以随时更换，方便快捷。

支承辊311通过支承辊轴312固定在支承辊座313中，并可绕支承辊轴312自由转动。

上轴承座301通过螺栓302固定在升降框架305上，螺栓孔中设有调节弹簧303，通过压紧和放松调节弹簧303可实现通过上轴承座301调节辊缝时的微调动作。(如图6所示)

张紧收集装置3的炉前、炉后输送辊道5、6采用变频控制输送速度，可以根据钢管7旋转速度的要求任意调整进行匹配，保证刮削效率。主动辊316位置固定，被动辊315的位置可以上、下调整，改变辊缝宽度以适应不同厚度的防腐皮8，同时产生足够的张力，保证输送质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，其特征在于，包括输送预热装置、刮削装置、张紧收集装置和收集箱；所述输送预热装置由箱式加热炉、炉前输送辊道和炉后输送辊道组成，刮削装置设置在炉后输送辊道一侧，张紧收集装置对应设置在炉后输送辊道另一侧；刮削装置由底座、立柱、摆臂、刮刀和拉紧弹簧组成，立柱固定在底座上，摆臂中部铰接在立柱顶端并可绕铰接点转动；摆臂一端设有刮刀，另一端通过拉紧弹簧与立柱连接；张紧收集装置由固定框架、升降机构、升降框架、主动辊、被动辊、支承辊、传动机构组成，升降框架设置在固定框架上方，并可在升降机构带动下实现升降移动；升降框架上设有主动辊和被动辊，主动辊和被动辊可在传动机构带动下相对转动，升降框架外侧设有支承辊；支承辊下方设置收集箱。

2.根据权利要求1所述的一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，其特征在于，所述升降机构由升降减速电机、传动轴、蜗轮蜗杆升降机构组成；2组蜗轮蜗杆降机构分别设置在固定框架两侧，蜗杆上端分别通过插头与升降框架底部对应设置的支座连接，蜗杆下端可沿固定在固定框架上的套筒移动；升降减速电机两侧出轴，一侧通过联轴器与近侧蜗轮连接传动，另一侧通过联轴器和传动轴与远侧蜗轮连接传动。

3.根据权利要求1所述的一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，其特征在于，所述固定框架与升降框架之间设有导向柱，固定框架内设导套，导向柱上端与升降框架固定连接，下端可沿导套上、下移动。

4.根据权利要求1所述的一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，其特征在于，所述传动机构由依次连接的传动电机和传动减速机组成，传动机构输出端连接主动辊；主动辊通过下轴承座固定在升降框架上，被动辊通过上轴承座固定在升降框架上；支承辊与主、被动辊平行设置，通过支承辊座固定在侧支座上。

5.根据权利要求4所述的一种钢管PP/PE外防腐层去除装置，其特征在于，所述上轴承座的高度可调。

6.基于权利要求1所述一种钢管PP/PE外防腐层去除装置的一种钢管PP/PE外防腐层去除方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将需要去除外防腐层的钢管吊运后放置于炉前输送辊道上；

2)箱式加热炉先进行预热，然后启动炉前输送辊道和炉后输送辊道，将钢管引入箱式加热炉内加热，钢管从箱式加热炉中穿过后完成加热过程；

3)钢管前端从箱式加热炉中穿出到达刮削装置前，停止炉前、炉后输送辊道运行；人工用刻刀在钢管端部的外防腐层上刻出200～500mm的横纹与纵纹，沿纹路从钢管表面撬起一条防腐皮，然后沿钢管周向向外侧拉出；

4)将拉出的防腐皮引入张紧收集装置的主动辊和被动辊之间，调整上轴承座的高度，直至被动辊压紧防腐皮；点动张紧收集装置的传动电机，将防腐皮咬入辊缝并拉紧；同时保证钢管上表面与主、被动辊辊缝之间的防腐皮处于水平状态；

5)使防腐皮处于水平状态的调整方法为：启动张紧收集装置的升降减速电机，带动升降框架与主动辊、被动辊整体上、下移动，进而调节防腐皮的水平状态；如防腐皮在咬入辊缝后已处于水平状态，该步骤可省略；

6)移动刮削装置，调整刮刀位置与角度，使刮刀对准已经拉出的防腐皮切口，并使其与钢管外表面紧贴，保证刮刀在钢管输送的同时可以顺利切开外防腐层，且防腐皮在收集过程中宽度相等、不断裂；

5)重新启动炉前、炉后输送辊道，同时启动张紧收集装置的传动电机；随着钢管的前进、旋转，刮削装置的刮刀不断将钢管外防腐层刮开；张紧收集装置连续将刮开后形成的防腐皮连续拉出，经过主、被动辊后的防腐皮通过支承辊传送到收集箱内进行收集。