一种新型的连续管外表面2PE防腐生产线及防腐工艺
技术领域
本发明属于连续管制造及防腐技术工程技术领域,具体涉及一种新型的连续管外表面2PE防腐生产线,还涉及一种新型的连续管外表面2PE防腐工艺。
背景技术
碳钢材质的连续油管在钻井、修井及酸护等作用时,工况环境会对管体材质产生一定程度的腐蚀,进而影响连续油管的服役寿命。国内的油气管道防腐大多采用3PE防腐工艺,但由于连续油管工作时需要拆卷、盘卷等一系列弯曲动作,3PE防腐工艺使用在连续管上易造成涂层中的环氧粉末层失效,因此需要发明一种适合连续油的防腐生产线及防腐工艺。
发明内容
本发明解决了现有技术的不足,提供一种新型的连续管外表面2PE防腐生产线,满足焊接连续管2PE防腐生产要求。
本发明还提供一种新型的连续管外表面2PE防腐工艺,即提高了防腐层的施工效果,又满足焊接连续管2PE防腐要求,而且防腐层结实耐用。
本发明所采用的技术方案是:一种新型的连续管外表面2PE防腐生产线,所述生产线包括依次排列的拆卷矫直机、火焰燃烧加热炉、抛丸除锈机、中频加热炉Ⅰ、酸洗磷化室、高压水清洗及风干室、中频加热炉Ⅱ、圆模负相包覆成型装置、喷淋水冷却房、环形电火花检漏装置、管端车削装置以及盘卷机。
一种新型的连续管外表面2PE防腐生产工艺,包括以下工艺步骤:
步骤一、拆卷矫直:
将第一卷盘13上的连续管倒运至拆卷矫直机上,并对第一卷盘上的连续管拆卷与矫直;
步骤二、火焰加热:
将矫直后的连续管通过火焰燃烧加热炉对其管体表面进行燃烧预热去除管体表面的污染物,同时将管体表面加热到10~20℃;
步骤三、抛丸除锈:
将火焰加热后的连续管通过抛丸除锈机对其管体外表面进行除锈,锚纹深度为60~90μm;
步骤四、预热:
将外表面除锈后的连续管通过中频加热炉Ⅰ对其预热;
步骤五、酸洗磷化:
将预热的连续管通过酸洗磷化室对其管体进行磷酸液清洗,酸液温度为55~65℃;
步骤六、清洗及风干;
将酸洗磷化后的连续管通过高压水清洗及风干室对其管体进行去离子水清洗,后进行风干;
步骤七、加热:
将风干的连续管通过中频加热炉Ⅱ将其管体加热到温度200~230℃;
步骤八、胶粘剂及聚乙烯包覆:
通过圆模负相包覆成型装置在加热的连续管外表面依次包覆胶粘剂层及聚乙烯层;
步骤九、水冷却:
将包覆胶粘剂及聚乙烯的连续管通过喷淋水冷却房对其进行喷淋水冷却;
步骤十、防腐层检漏:
将冷却后的连续管通过环形电火花检漏装置对其防腐层进行在线连续检漏;
步骤十一、盘卷:
通过盘卷机将检查合格的连续管缠绕到第二卷盘上。
优选的,在步骤四中,将连续管通过中频加热炉Ⅰ加热到温度50~70℃。
优选的,在步骤五中,所述连续管通过酸洗磷化室时,反应时长为15~22s。
优选的,在步骤六中,所述连续管通过高压水清洗及风干室时,清洗水温度为55~65℃,水压力为7~10MPa,清洗后钢管表面PH值为7~9,风干后的连续管表面的盐分含量应不超过15mg/m2。
优选的,在步骤八中,所述连续管在通过圆模负相包覆成型装置时,胶粘剂模口的温度控制在190~230℃之间,聚乙烯模口的温度控制在180~220℃之间。
优选的,在步骤九中,所述连续管通过喷淋水冷却房时,先通过雾化喷淋冷却,再通过无压水喷淋冷却,后通过浸泡冷却。
优选的,在步骤九中,连接管冷却后防腐层表面温度低于50℃。
优选的,在步骤十中,检漏电压为15kV。
优选的,步骤十一中,将检验合格的连续管先通过管端车削装置对其管端防腐层进行车削,后再将其缠绕到第二卷盘上,其中,防腐层与管端平齐且车削的倒角≤30°。
相较于现有技术,本发明具有的有益效果:
1、本发明在连续管外表面包覆有一定韧性的2PE涂层,即胶粘剂和聚乙烯防腐涂层,有效解决了3PE防腐涂层中的环氧层在连续管弯曲过程中易开裂失效等问题。
2、本发明针对现有连续管表面的油污等污染抛丸除锈机内的磨料,在抛丸除锈前,采用火焰燃烧连续管外表面,将上述污染物从钢管表面清理。
3、本发明针对抛丸除锈后连续管表面锚纹内的灰尘颗粒物,采用酸洗磷化、水冲洗及风干等工艺将上述污染物从管体表面彻底清理,不仅在连续管表面形成了磷酸亚铁耐腐蚀保护膜,而且经过水冲洗及风干也保证了防腐前连续管表面的清洁。
4、本发明采用使管体温度、胶粘剂膜片温度、聚乙烯膜片温度保持一致,使粘贴的效果达到最佳,而且达到了延长连续管使用寿命的效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明连续管2PE防腐层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种新型的连续管外表面2PE防腐生产线,参阅图1,所述生产线包括依次排列的拆卷矫直机1、火焰燃烧加热炉2、抛丸除锈机3、中频加热炉Ⅰ4、酸洗磷化室5、高压水清洗及风干室6、中频加热炉Ⅱ7、圆模负相包覆成型装置8、喷淋水冷却房9、环形电火花检漏装置10、管端车削装置11以及盘卷机12。目前3PE防腐生产线包括拆卷机1、矫直机2、中频加热炉Ⅰ3、喷丸机4、磷化池5、冲洗池6、中频加热炉Ⅱ7、环氧粉末喷涂装置8、中频加热炉Ⅲ9、圆模负相包覆成型装置10、喷淋水冷装置11、电火花检测装置12及卷取机13,其相对2PE防腐生产线增加了环氧粉末喷涂装置8,造成工序增加,而且环氧粉末层容易失效;而在抛丸除锈机3、酸洗磷化室5之间设置中频加热炉Ⅰ4,满足酸洗磷化反应的最佳工艺温度。
一种新型的连续管外表面2PE防腐生产工艺,包括以下工艺步骤:
步骤一、拆卷矫直:
将第一卷盘13上的连续管倒运至拆卷矫直机1上,并对第一卷盘13上的连续管拆卷与矫直;
步骤二、火焰加热:
将矫直后的连续管通过火焰燃烧加热炉2对其管体表面进行燃烧预热去除管体表面的污染物,同时将管体表面加热到10~20℃;
步骤三、抛丸除锈:
将火焰加热后的连续管通过抛丸除锈机3对其管体外表面进行除锈,锚纹深度为60~90μm;
步骤四、预热:
将外表面除锈后的连续管通过中频加热炉Ⅰ4对其预热;并加热到温度50~70℃。
步骤五、酸洗磷化:
将预热的连续管通过酸洗磷化室5对其管体进行磷酸液清洗,酸液温度为55~65℃;所述连续管通过酸洗磷化室时,反应时长为15~22s。
步骤六、清洗及风干;
将酸洗磷化后的连续管通过高压水清洗及风干室6对其管体进行去离子水清洗,后进行风干;所述连续管通过高压水清洗及风干室时,清洗水温度为55~65℃,水压力为7~10MPa,清洗后钢管表面PH值为7~9,风干后的连续管表面的盐分含量应不超过15mg/m2。
步骤七、加热:
将风干的连续管通过中频加热炉Ⅱ7将其管体加热到温度200~230℃;
步骤八、胶粘剂及聚乙烯包覆:
通过圆模负相包覆成型装置8在加热的连续管外表面依次包覆胶粘剂层及聚乙烯层;所述连续管在通过圆模负相包覆成型装置时,胶粘剂模口的温度控制在190~230℃之间,聚乙烯模口的温度控制在180~220℃之间。
步骤九、水冷却:
将包覆胶粘剂及聚乙烯的连续管通过喷淋水冷却房9对其进行喷淋水冷却;所述连续管通过喷淋水冷却房时,先通过雾化喷淋冷却,再通过无压水喷淋冷却,后通过浸泡冷却;连续管冷却后防腐层表面温度低于50℃。
步骤十、防腐层检漏:
将冷却后的连续管通过环形电火花检漏装置10对其防腐层进行在线连续检漏;检漏电压为15kV。
步骤十一、盘卷:
将检验合格的连续管先通过管端车削装置11对其管端防腐层进行车削,后再将其缠绕到第二卷盘14上,其中,防腐层与管端平齐且车削的倒角≤30°。
实施例1:
1、将第一卷盘13上的连续管倒运至拆卷矫直机1上,并对第一卷盘13上的连续管拆卷与矫直;2、将矫直后的连续管通过火焰燃烧加热炉2对其管体表面进行燃烧预热去除管体表面的污染物,同时将管体表面加热到15℃。3、将火焰加热后的连续管通过抛丸除锈机3对其管体外表面进行除锈,连续管表面的清洁度达到了GB/T 8923中规定的Sa3级的要求,锚纹深度达到70μm;钢管表面的灰尘度应不低于GB/T18570.3规定的2级;4、将外表面除锈后的连续管通过中频加热炉Ⅰ4对其预热至60℃;5、将预热的连续管通过酸洗磷化室5对管体进行磷酸液清洗,磷酸液温度为60℃;磷酸液反应18s;6、将酸洗磷化后的连续管通过高压水清洗及风干室6对其管体进行去离子水清洗,清洗水的温度为63℃。水压为9MPa,清洗后连续管表面PH值为8,后进行风干,风干后连续管表面的盐分含量为8mg/㎡。7、将风干的连续管通过中频加热炉Ⅱ7将其管体加热到温度225℃;8、通过圆模负相包覆成型装置8在加热的连续管外表面依次包覆胶粘剂层及聚乙烯层;胶粘剂模口的温度为223℃,聚乙烯模口的温度为198℃。9、将包覆胶粘剂及聚乙烯的连续管通过喷淋水冷却房9对其进行喷淋水冷却;先通过雾化喷淋冷却,再通过无压水喷淋冷却,后通过浸泡冷却。冷却后防腐层表面温度为38℃。10、将冷却后的连续管通过环形电火花检漏装置10对其防腐层进行在线连续检漏;检漏电压为15kV。11、将检验合格的连续管先通过管端车削装置11对其管端防腐层进行车削,后再将其缠绕到第二卷盘14上。防腐层与管端平齐且车削的倒角为22°
通过该实施例1的生产工艺,不仅解决了3PE防腐涂层中的环氧层在连续管弯曲过程中易开裂失效等问题,而且通过中频加热炉Ⅰ4将连续管加热到60℃,让连续管的温度与酸洗磷化室5的温度保持相同,使酸洗磷化反应达到最佳反应效果,同时在连续管外表面形成一种致密的磷酸亚铁膜,磷酸亚铁膜的厚度达到3.0g/㎡。
实施例2:
1、将第一卷盘13上的连续管倒运至拆卷矫直机1上,并对第一卷盘13上的连续管拆卷与矫直;2、将矫直后的连续管通过火焰燃烧加热炉2对其管体表面进行燃烧预热去除管体表面的污染物,同时将管体表面加热到10℃。3、将火焰加热后的连续管通过抛丸除锈机3对其管体外表面进行除锈,连续管表面的清洁度达到了GB/T 8923中规定的Sa3级的要求,锚纹深度达到80μm;钢管表面的灰尘度应不低于GB/T18570.3规定的2级;;4、将外表面除锈后的连续管通过中频加热炉Ⅰ4对其预热至63℃;5、将预热的连续管通过酸洗磷化室5对管体进行磷酸液清洗,酸液温度控制为60℃;磷酸液反应20s;6、将酸洗磷化后的连续管通过高压水清洗及风干室6对其管体进行去离子水清洗,清洗水的温度为63℃。水压为8MPa,清洗后连续管表面PH值为7,后进行风干,风干后连续管表面的盐分含量为3mg/㎡7、将风干的连续管通过中频加热炉Ⅱ7将其管体加热到温度200℃;8、通过圆模负相包覆成型装置8在加热的连续管外表面依次包覆胶粘剂层及聚乙烯层;胶粘剂模口的温度为220℃,聚乙烯模口的温度为190℃。9、将包覆胶粘剂及聚乙烯的连续管通过喷淋水冷却房9对其进行喷淋水冷却;先通过雾化喷淋冷却,再通过无压水喷淋冷却,后通过浸泡冷却。冷却后防腐层表面温度为45℃。10、将冷却后的连续管通过环形电火花检漏装置10对其防腐层进行在线连续检漏;检漏电压为15kV。11、将检验合格的连续管先通过管端车削装置11对其管端防腐层进行车削,后再将其缠绕到第二卷盘14上。防腐层与管端平齐且车削的倒角为25°。
通过该实施例2的生产工艺,不仅解决了3PE防腐涂层中的环氧层在连续管弯曲过程中易开裂失效等问题,而且酸洗磷化后的连续管表面形成一层耐腐蚀性的磷酸亚铁膜,而磷酸亚铁膜表面会残留酸性溶液与盐分,通过高压温水的清洗,使表面的酸性溶液与盐分被冲洗干净,使胶粘剂与聚乙烯包覆在磷酸亚铁表面上更加结实耐用可靠。
实施例3:
1、将第一卷盘13上的连续管倒运至拆卷矫直机1上,并对第一卷盘13上的连续管拆卷与矫直;2、将矫直后的连续管通过火焰燃烧加热炉2对其管体表面进行燃烧预热去除管体表面的污染物,同时将管体表面加热到20℃。3、将火焰加热后的连续管通过抛丸除锈机3对其管体外表面进行除锈,连续管表面的清洁度达到了GB/T 8923中规定的Sa3级的要求,锚纹深度达到85μm;钢管表面的灰尘度应不低于GB/T18570.3规定的2级;;4、将外表面除锈后的连续管通过中频加热炉Ⅰ4对其预热至57℃;5、将预热的连续管通过酸洗磷化室5对管体进行磷酸液清洗,酸液温度控制为60℃;磷酸液反应18s;6、将酸洗磷化后的连续管通过高压水清洗及风干室6对其管体进行去离子水清洗,清洗水的温度为63℃。水压为9MPa,清洗后连续管表面PH值为7.5,后进行风干,风干后连续管表面的盐分含量为8mg/㎡7、将风干的连续管通过中频加热炉Ⅱ7将其管体加热到温度210℃;8、通过圆模负相包覆成型装置8在加热的连续管外表面依次包覆胶粘剂层及聚乙烯层;胶粘剂模口的温度为210℃,聚乙烯模口的温度为210℃。9、将包覆胶粘剂及聚乙烯的连续管通过喷淋水冷却房9对其进行喷淋水冷却;先通过雾化喷淋冷却,再通过无压水喷淋冷却,后通过浸泡冷却。冷却后防腐层表面温度为29℃。10、将冷却后的连续管通过环形电火花检漏装置10对其防腐层进行在线连续检漏;检漏电压为15kV。11、将检验合格的连续管先通过管端车削装置11对其管端防腐层进行车削,后再将其缠绕到第二卷盘14上。防腐层与管端平齐且车削的倒角为30°
通过实施例3的生产工艺,也解决了3PE防腐涂层中的环氧层在连续管弯曲过程中易开裂失效等问题,而且在包覆胶粘剂层及聚乙烯层时,让连续管、胶粘剂层及聚乙烯层保持温度相同,使三者不会在粘结过程中因温度变化而造成粘结质量问题,采用实施例3的步骤,不仅粘结牢固,而且防腐性能好,更提高了连续管的寿命。
所述2PE防腐层由包覆在连续管15表面的磷酸亚铁层16,包覆在磷酸亚铁层表面的胶粘剂层17及最外层的聚乙烯层18构成。
上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明的实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。