CN107504323A - 一种内防腐管道 - Google Patents
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Abstract
一种具有内防腐层的输送流体的金属管道及其安装施工中内防护层的补口方法。输送流体的金属管道往往因为使用过程中的腐蚀产生穿孔。简单而有效的办法是加内防腐层，但加内防腐层的管道因焊接热对涂层或塑料内衬的破坏，只能使用螺纹或法兰等冷连接方式连接，因其漏失的几率较大而限制了其在长输管线和危险性较大流体输送中的应用；本发明采用加粘补衬段的办法来解决内防护层的补口问题。补衬段是用有一定弹性的材料做成、一侧有开口的一节短管。在圈外施压即可使其直径缩小，送入管中后撤销压力，补衬段靠其自身弹性产生的压力即可在贴合于补口处，待粘接剂固化后即可完成补口。
Description
技术领域
本发明涉及到一种具有内防腐层的输送流体的金属管道及其安装施工方法。
背景技术
绝大多数流体（包括气体和液体）都有一定的腐蚀性，输送流体的金属管道往往都是因为使用过程中的这种腐蚀产生穿孔而必须维修、更换甚至报废。为了减少腐蚀的影响，一种办法是耐腐蚀管道，如塑料管道或不锈钢管道。但塑料管道只能用于低压、短途和无害的流体输送；不锈钢管道则价格太贵而且其防腐效果也不是很好。有内防腐层的钢制管道是较理想的选择。现在的内防腐一般采用下面三种方法：1、内涂层或塑料内衬裡做成钢塑复合管，采用这种办法的管道因焊接热对涂层或塑料内衬的破坏，只能使用螺纹或法兰等冷连接方式连接；2、内衬不锈钢管或耐蚀合金，做成钢、不锈钢复合管或钢、耐蚀合金复合管；3、在焊接的热影响段（简称焊接段）使用不锈钢，在钢管内涂或衬里前在管线两端各焊接一小段不锈钢管。第一种方法因其漏失的几率较大而限制了其在长输管线和危险性较大流体输送中的应用；第二种和第三种方法则因其成本太高而且效果也并不太好而影响其广泛使用。还有人提出了一种类似于焊接法兰在管线的两端各焊接一套管，焊接该套管，然后填充2套管间的空腔或间隙。这种办法既麻烦且成本也高，也不是好的解决办法。实际上，钢塑复合管是既有效又廉价的解决方案，但焊口处内防腐层的“补口”问题一直无法解决。有厂家曾使用涂层的方法做过试验，但电火花捡漏的结果显示：一层涂层的合格率仅百分之二、三十，三层的合格率也只能达到百分之八、九十。而这种多层次的喷涂的时间是现场施工所无法等待的。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以使用焊接方式连接的有内防腐层的用于流体输送的金属管道及其施工方法特别是其内防腐层 “补口”的施工方法。
本发明是这样实现的：将制管厂生产的裸管在预制场地集中进行内涂或内衬塑料之类的防腐层，（此工序可与钢管外防腐层预制同时进行。）做成钢塑复合管，将两端焊接热影响区留空，在焊接现场施工时，在两根钢管焊好后进行焊接区留空处的外部防腐的同时进行管内留空处的补衬里施工（这种管线焊接区留空处的防腐处理俗称“补口”）。
焊接热影响区留空处内衬里的施工难度在于：首先，因钢管内已有防腐内衬里，留空处的内衬管节(简称补衬段)与已施工的内衬管外径一样，无法拿进去；其次，补衬段与钢管的粘接困难，因为牢固粘接需要对所粘接物施加一定压力，且加压的时间较长（虽然快干胶施压时间可以较短，但又增加了施工难度。）本发明就是利用材料的弹性，同时解决了这两个问题。
本发明是这样来解决管线 “内补口”问题的：将有一定弹性的具有防腐性能材料制作的补衬段做成如图2状，其形状为一个有一剖口的管子，该管子剖口的大小应使其压缩成图4形状，即如图1安装在钢管后仍有一定的张紧力，使其能紧紧贴紧管壁。将补衬段送入钢管时，在外侧四周对其施加一定压力，压缩成图3形状，使其直径减小，即可将其送入管中。进入管中且就位后，撤销外力，补衬段即可依靠自身的弹力张开而贴紧管壁。补衬段送入前，在需粘接处及焊接留空处先涂上粘接剂，补衬段就位后与钢管粘接，在补衬段弹性的持续压力下粘接剂逐渐固化而将补衬段与钢管粘接牢固。
补衬段与钢管内衬管的连接处及补衬段自身开口的连接处的接口最好做成如图4所示的阶梯状，但也可做成如图5的斜开口或直接做成直口。
在不需要通球或不影响通球的情况下，补衬段与钢管内衬管的连接处及补衬段自身开口的连接处的接口也可以如图6那样把接口部分适当加厚。
补衬段也可以做成薄壁多层，薄壁材料弹性更好，接口也可以灵活处置，但施工则复杂一些。
补衬段使用的材料如果弹性不够好或者没有弹性，可以如图7或图8那样在内侧使用弹性圈，弹性圈的数量可不止一个。
使用弹性圈的补衬段，亦可如图9、图10所示，做成两瓣、三瓣甚至多瓣。
施工时,在钢管焊接施工完成后进行外防腐作业施工的同时进行管内补衬段的施工:去除焊疤、除锈、吸尘、喷胶、补衬段喷胶、补衬段压缩后送入就位、清除余胶及检查等工序。
补衬段可用具有前、后爪的机器人或机械手送入，如图11。机器人或机械手也可仅用一爪，再配以推送板，如图12。该机器人或机械手的前、后爪可径向伸缩,也可轴向相对运动和移动。
附图说明
图1是截选的钢管焊接热影响区安装好补衬段后（补口完成后）的整体管线剖面图。图1也是说明书摘要的附图。
图2是加工好后的单个补衬段外形图。
图3是为送入钢管而压缩后的补衬段外形图。
图4是在钢管热影响区就位后的补衬段应有的外形图。
图5是补衬段的几种接口剖口，包括：阶梯剖口、斜剖口、直剖口等。
图6是截选的钢管焊接热影响区安装了剖口处加厚了的补衬段的整体管线剖面图。
图7是截选的加弹性圈的安装好补衬段后的整体管线剖面图。
图8是截选的弹性圈不是整圈的安装好补衬段后的整体管线剖面图。
图9是截选的补衬段做成两瓣的安装好后的整体管线剖面图。
图10是截选的补衬段做成三瓣的安装好后的整体管线剖面图。
图11是安装时使用具有前后爪的机械手送入补衬段的示意图。
图12是安装时使用具有伸缩爪和推送板的机械手送入补衬段的示意图。
图中：1：钢管1 2：钢管1内衬 3：补衬段 ［3(1),3(2),3(3)分别为补衬段分为2瓣或3瓣时的第1瓣，第2瓣，第3瓣。］ 4:钢管焊缝接口 5:钢管2 6:钢管2内衬 7:弹性圈 8:机械手 9:机械手后爪 10:机械手前爪 11：机械手伸缩爪 12：推送板。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的实施例进行详细说明:
图1是本发明实施例所制造管线节选的一段。包括：钢管1 （1）、钢管1内衬（2）、 补衬段（3）、钢管焊缝接口（4）、 钢管2 （5）、钢管2内衬（6）等。实施时，先将钢管1（1）与钢管2（5）在工厂中预制外防腐层（因与本发明无关，图中未画出。）与钢管1内衬（2）和钢管2内衬（6），此时钢管内衬应将钢管两端焊接热影响区留空并预留与补衬段（3）的接口。在两根钢管焊好后进行焊接热影响区留空处的外部防腐的同时进行管内留空处的补衬里施工。首先将具有一定弹性和防腐性能的材料制作的补衬段（3）做成如图2状，其形状为一个有一剖口的管子，该管子剖口的大小应使其压缩成图4形状，即如图1安装在钢管后仍有一定的张紧力，使其能紧紧贴紧管壁。钢管（1）与钢管（5）焊接完成后，内侧焊接热影响区留空处进行去除焊疤、除锈（同时吸尘）、如图11将补衬段（3）装入机械手（8）的前伸缩爪（9）和后伸缩爪（10）中、喷胶、伸缩爪径向收缩使补衬段（3）压缩成图3形状，使其直径减小，送入管中且就位后，伸缩爪松开，机械手（8）退出，补衬段（3）即可依靠自身的弹力张开而贴紧管壁，清理余胶，检查无误后，作业即完成。然后在补衬段（3）弹性的持续压力下粘接剂逐渐固化而将补衬段（3）与钢管（1）与钢管（5）粘接牢固。
补衬段（3）与钢管内衬管（2）和内衬管（6）的连接处及补衬段（3）自身开口的连接处的接口最好做成如图4所示的阶梯状，但也可做成如图5的斜开口或直接做成直口。
在不需要通球或不影响通球的情况下，补衬段（3）与钢管内衬管的连接处及补衬段自身开口的连接处的接口也可以如图6那样把接口部分适当加厚。
补衬段（3）使用的材料如果弹性不够好或者没有弹性，可以如图7或图8那样在内侧使用弹性圈（7），弹性圈(7)的数量可不止一个。弹性圈可以像图7那样做成整圈，也可以像图8那样不做成整圈。
使用弹性圈（7）的补衬段（3），亦可如图9、图10所示，做成两瓣或者三瓣甚至多瓣。
补衬段可用如图11具有前爪（10）、后爪（9）的机器人或机械手送入，机器人或机械手也可仅有1伸缩爪（11），再配以推送板（12），如图12。该机器人或机械手的伸缩爪可径向伸缩，也可轴向相对运动或移动。
本发明所提出的补口方法，使用机器人或机械手自动或半自动操作快捷方便，也是人不能进入的管线所必须采用的，但对于人可进入的大口径管线，使用人工或半机械化的方法施工也是可以的。
Claims (8)
1.一种可以使用焊接方式连接，且具有内防护（腐）层的输送流体的钢制管线及其施工方法，其特征是：该管线在焊接施工前焊接热影响区内防腐层留空，焊接后使用可以自动贴紧管壁的补衬段补衬。
2.根据权利要求1所述的补衬段，其特征是所使用材料具有一定弹性，使用前做成一侧剖开且有一定剖口的如图2所示的管状，该管状在施加一定压力后，可压缩成在剖口处有部分重合的直径缩小了的管状（如图3），以便拿入已预制内防腐层的管线内，当压力去除后，该内衬段正好成管状贴合于管线焊接热影响区留空处。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的补衬段，其特征是：该补衬段自身开口处及与管线预制内防腐层接合处均可做成如图1所示的台阶状，也可做成如图5所示的斜切口或直线切口状。
4.根据权利要求1和权利要求2所述的补衬段，其特征是：对于不需通球或不影响通球的管线，亦可将补衬段台阶处适当加厚，如图6所示形状。
5.根据权利要求1和权利要求2所述的补衬段，其特征是：该补衬段也可用弹性不好甚至无弹性的材料制作，但该补衬段使用弹性圈（如图7）或弹性片（如图8）支撑。
6.根据权利要求5所述的补衬段，其特征是：当使用弹性圈或弹性片时，该补衬段也可做成2瓣（如图9）或3瓣或多瓣（如图10）。
7.根据权利要求1所述的管线，其特征是：在现场施工中的焊疤去除、除锈、吸尘、喷胶、补衬段送入就位、余胶清除及检查等工序均可由机器人或机械手完成，但大口径人可以进入的管线，也可由人或半机械的方式完成。
8.根据权利要求7所述的机器人或机械手，其特征是：该机器人或机械手具有如图11所示的可在径向自由伸缩的前、后爪或如图12所示的伸缩爪，且该前、后爪或伸缩爪可以在轴向相对运动。
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