CN113441959A - 一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线及生产工艺，生产线包括螺旋钢管生产设备和螺旋钢管防腐设备，螺旋钢管生产设备依次设置为拆卷矫平机、对头焊焊机、铣边机、钢管成型装置、焊缝自动追踪内外焊焊机、焊缝修磨装置、检测装置、平头倒棱机和消磁装置；螺旋钢管防腐生产设备包括防腐传动辊道，螺旋钢管放置于防腐传动辊道上，防腐传动辊道驱动螺旋钢管前进并依次通过除锈装置、喷涂装置、胶粘剂挤出机、聚乙烯（PE）挤出机、水冷却系统，再由运管小车依次运往数控打磨设备和喷码机。本发明加快了钢管生产时对头焊和内外焊的生产效率；先完成内防腐再进行外防腐，形成生产与防腐一体化生产线。
Description
技术领域
本发明涉及螺旋钢管生产和防腐领域，尤其涉及一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线及生产工艺。
背景技术
TPEP防腐螺旋钢管都得到了广泛的应用，主要用于输油管线、天燃气管道、供热管网、供水管。而螺旋钢管是以带钢卷板为原材料，经常温挤压成型，焊接而成的螺旋缝钢管。TPEP螺旋钢管外壁采用热熔结缠绕工艺底层环氧树脂、中间层胶黏剂、外层聚乙烯形成三层结构的防腐层，内壁采用热喷涂环氧粉末防腐方式，将粉末经高温加热熔结均匀地涂覆在管体表面上，简称TPEP钢管，极大提高了涂层附着力及涂层厚度，增强了耐磕碰，耐腐蚀能力。
目前，我国螺旋钢管与TPEP防腐钢管生产线逐渐增多，市场竞争也越来越激烈，但是迫于螺旋钢管与钢管防腐生产节奏不一致，导致很多生产厂家对螺旋钢管与钢管防腐分开生产，甚至防腐钢管还会进行两步法防腐。主要影响生产节奏的原因有以下几个方面：钢管补焊、探伤使螺旋钢管跟不上防腐的节奏；螺旋钢管内外焊或者接板时，停机停线导致螺旋钢管生产能效降低；钢管内防腐加热温度与外防腐加热温度不同；同规格型号的钢管由于内外防腐加热温度不同，导致加热时间和防腐时间不一致，不能形成一条生产及防腐的生产线。
发明内容
为了克服现有技术不足，提出一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线及生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。本次发明布置生产线，解决了钢管生产能效与防腐生产能效的不一致的问题，使得整条生产线可以达到流水作业。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线，所述生产线包括螺旋钢管生产设备和螺旋钢管防腐设备，所述螺旋钢管生产设备依次设置为拆卷矫平机、对头焊焊机、铣边机、钢管成型装置、焊缝自动追踪内外焊焊机、焊缝修磨装置、检测装置、平头倒棱机和消磁装置；所述螺旋钢管防腐生产设备包括防腐传动辊道，螺旋钢管放置于防腐传动辊道上，防腐传动辊道驱动螺旋钢管前进并依次通过除锈装置、喷涂装置、胶粘剂挤出机、聚乙烯（PE）挤出机、水冷却系统，再由运管小车依次运往数控打磨设备和喷码机。
作为本发明的更进一步技术方案：所述对头焊焊机包括自动裁板机，所述拆卷矫平机、对头焊焊机和铣边机均设置于螺旋机组前桥上，所述螺旋机组前桥上设置有用于驱动钢管前进的递送机，所述钢管成型装置为螺旋主机，焊缝修磨装置为角磨机，检测装置包括X射线检验设备、静水压机和焊缝超声波探伤仪。
作为本发明的更进一步技术方案：所述除锈装置依次设置为外抛丸机和内抛丸机，所述喷涂装置依次设置为内环氧粉末喷涂装置和外环氧粉末喷涂装置，所述内环氧粉末喷涂装置包括半瓦式变频中频线圈和全自动往复式喷枪，所述外环氧粉末喷涂装置为多喷头喷枪。
作为本发明的更进一步技术方案：所述防腐输送辊道设置有多个限位及传感器元件。
一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，所述生产工艺包括螺旋钢管生产工艺和螺旋钢管TPEP防腐工艺，所述螺旋钢管生产工艺包括带钢卷板的拆卷矫平、对头焊、铣边、钢管成型、内外焊、理化检验、管端焊缝修磨、复检和探伤、平头倒棱、消磁、成品检验；所述螺旋钢管TPEP防腐工艺包括裸管外除锈、裸管内除锈、内环氧粉末喷涂、外环氧粉末喷涂、胶黏剂缠绕、聚乙烯缠绕、水淋房水冷却、管端打磨、电火花检测、喷标。
作为本发明的更进一步技术方案：所述内外焊采用双面埋弧焊的工艺。
作为本发明的更进一步技术方案：所述理化检验时将螺旋钢管切管取样，然后进行拉伸压扁、微量元素检测，理化检验后进行清渣处理。
作为本发明的更进一步技术方案：所述管端焊缝修磨前将理化检验不合格的螺旋钢管先进行补焊。
作为本发明的更进一步技术方案：所述复检和探伤为理化检验的复检、焊缝X射线检验、静水压试验检验、在线焊缝超声波自动探伤、手探复探。
作为本发明的更进一步技术方案：所述成品检验包括螺旋钢管的称重、测长。
本发明的有益效果：
1. 本发明设置对头焊焊机，对头焊焊机包括自动裁板机，钢板进入裁板区域把钢板裁齐，再用对头焊焊机进行焊接，对板焊接时，降低板材前进速度，使焊接与板材前进速度同步，边走边焊，可做到不停机即可接板，提高效率。
2. 内外焊时使用焊缝自动追踪内外焊焊机，使用双面埋弧焊的工艺，在最佳位置实现焊接，不易出现错边、焊偏和未焊透等缺陷,控制焊接质量的同时提高速度，降低了因人为问题造成的缺陷，减少了补焊焊点。
3. 防腐时先进行内防腐，内防腐完成后再进行外防腐，内防腐采用先进的半瓦式变频中频线圈加热，节省资源，采用旋转小车进行防腐，效率是全瓦式变频中频线圈加热的1-2倍，提高内防腐效率，可以与外防腐实现流水作业。
4. 本发明将螺旋钢管生产和防腐设置为一条生产线，加快了螺旋钢管生产时对头焊和内外焊的生产效率；防腐时先完成内防腐再完成外防腐，内防腐采用先进的半瓦式变频中频线圈加热，提高内防腐效率，实现内防腐与外防腐流水作业。克服了螺旋钢管生产与钢管防腐生产节奏不一致的问题，形成生产与防腐一体化生产线，提高效率，降低倒运费用和人工成本。
附图说明
图1为本发明生产线主要结构示意图。
图中：1-拆卷矫平机、2-对头焊焊机、3-铣边机、4-钢管成型装置、5-焊缝自动追踪内外焊焊机、6-焊缝修磨装置、7-检测装置、8-平头倒棱机、9-消磁装置、10-防腐传动辊道、11-外抛丸机、12-内抛丸机、13-内环氧粉末喷涂装置、14-外环氧粉末喷涂装置、15-胶粘剂挤出机、16-聚乙烯（PE）挤出机、17-水冷却系统、18-数控打磨设备、19-喷码机、20-螺旋机组前桥。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明具体实施方式：
参照图1，一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线及生产工艺，包括螺旋钢管生产线和螺旋钢管防腐生产线，螺旋钢管生产线包括螺旋机组前桥20，螺旋机组前桥20上依次设置有拆卷矫平机1、对头焊焊机2和铣边机3；螺旋机组前桥20上还设置有用于驱动钢管前进的递送机，递送机驱动板材依次经过拆卷矫平机1、对头焊焊机2和铣边机3。拆卷矫平机1用于将热轧钢卷拆卷矫平；对头焊焊机2包括自动裁板机，拆卷矫平后的钢板进入裁板区域把钢板裁齐，再用对头焊焊机进行焊接，对板焊接时，降低对头焊焊机速度，焊接与板材前进速度同步，边走边焊，可做到不停机即可接板；铣边机3用于将焊好的钢板铣边。
钢板铣边完毕后由钢管成型装置4即螺旋主机卷制成钢管；再由焊缝自动追踪内外焊焊机5进行内外焊接，自动追踪内外焊焊机5使用双面埋弧焊的工艺，可在最佳位置实现焊接，不易出现错边、焊偏和未焊透等缺陷,控制焊接质量的同时提高车速，提高生产能效，降低了因人为问题造成的缺陷，减少了补焊焊点。内外焊后将钢管切管取样，进行拉伸压扁、微量元素检测等理化检验；理化检验后进行人工清渣处理；若理化检验不合格，将钢管进行补焊；然后用焊缝修磨装置6即角磨机进行管端焊缝修磨。
管端焊缝修磨后进行复检和探伤，复检为理化检验的复检、焊缝X射线检验、静水压试验检验、在线焊缝超声波自动探伤、手探复探。焊缝X射线检验用X射线检验设备，利用X射线对钢管焊缝及板材进行检验；然后用静水压机进行静水压试验检验，往钢管内注水，达到一定压力后测试保压时间；接着用焊缝超声波探伤仪进行在线焊缝超声波自动探伤，探伤包括对板材的探伤和对管端及管端焊缝等较易产生缺陷的部位探伤。
复检和探伤完成后，平头倒棱机8将钢管两头进行平头倒棱，去掉毛刺，平出坡口；消磁时，用线圈绕在钢管外边,给线圈通上交流电,慢慢减小交流电的电流直到减少到零，消磁完毕，消磁不改变钢管的物理性能；再进行钢管称重、测长等成品检验。
检验合格的产品使用运管小车运送至螺旋钢管防腐生产线，螺旋钢管防腐生产设备包括防腐传动辊道10，防腐传动辊道10有多个限位及传感器元件，能够实现无人输送，与传统输送辊道相比，效率能够提高2-3倍。螺旋钢管放置于防腐传动辊道10上，防腐传动辊道10驱动螺旋钢管前进或由运管小车输送并依次通过外抛丸机11,内抛丸机12、内环氧粉末喷涂装置13、管内吹灰设备、外环氧粉末喷涂装置14、胶粘剂挤出机15、聚乙烯（PE）挤出机16。
钢管防腐前用外抛丸机11对钢管进行外壁除锈，除锈质量应达到GB/T8923.1中规定的Sa2.5级除锈标准，锚纹深度达到50-90μm。再使用内抛丸机12对钢管进行内壁除锈，锚纹深度应不低于30μm。内环氧粉末喷涂装置13包括半瓦式变频中频线圈和全自动往复式喷枪，中频感应线圈对钢管感应加热，温度达210℃以上，经旋转小车将钢管运至喷涂大臂进入钢管，全自动往复式喷枪对钢管喷涂粉末，使粉末在接触到钢管就会融化，冷却下来之后就会形成内防腐层。这里采用半瓦式变频中频线圈，若使用全瓦中频线圈1000Kw/套，共需两套，总功率为2000Kw，半瓦式中频线圈只需一套1500Kw的就可以实现。全瓦中频线圈加热上管下管都需停止上管防腐传动辊道10，影响效率，采用旋转小车进行防腐，效率是全瓦的1-2倍，故可以与外防腐实现流水作业。
内防腐完成后，使用外环氧粉末喷涂装置14进行外防腐，外环氧粉末喷涂装置14为多喷头喷枪；钢管再依次完成胶黏剂缠绕和聚乙烯缠绕后由防腐传动辊道10运往水淋房，水淋房设置水冷却系统17，利用水循环进行对钢管温度进行降温，使防腐层固化，冷却。冷却完成后使用拉力计进行剥离试验，测试防腐层黏接强度试验。再由运管小车运往数控打磨设备18处对防腐钢管两端进行打磨，预留出10-15cm裸管段，以便于钢管安装时进行焊接，焊接完成后防腐可采用热收缩带或开（闭）口套进行防腐。最后用喷码机进行喷码。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产线，其特征在于：所述生产线包括螺旋钢管生产设备和螺旋钢管防腐设备，所述螺旋钢管生产设备依次设置为拆卷矫平机（1）、对头焊焊机（2）、铣边机（3）、钢管成型装置（4）、焊缝自动追踪内外焊焊机（5）、焊缝修磨装置（6）、检测装置（7）、平头倒棱机（8）和消磁装置（9）；所述螺旋钢管防腐生产设备包括防腐传动辊道（10），螺旋钢管放置于防腐传动辊道（10）上，防腐传动辊道（10）驱动螺旋钢管前进并依次通过除锈装置、喷涂装置、胶粘剂挤出机（15）、聚乙烯（PE）挤出机（16）、水冷却系统（17），再由运管小车依次运往数控打磨设备（18）和喷码机（19）。
2.根据权利要求1所述的一种自动螺旋钢管防腐一体化生产线，其特征在于：所述对头焊焊机（2）包括自动裁板机，所述拆卷矫平机（1）、对头焊焊机（2）和铣边机（3）均设置于螺旋机组前桥（20）上，所述螺旋机组前桥（20）上设置有用于驱动钢管前进的递送机，所述钢管成型装置（4）为螺旋主机，焊缝修磨装置（6）为角磨机，检测装置（7）包括X射线检验设备、静水压机和焊缝超声波探伤仪。
3.根据权利要求1所述的一种自动螺旋钢管防腐一体化生产线，其特征在于：所述除锈装置依次设置为外抛丸机（11）和内抛丸机（12），所述喷涂装置依次设置为内环氧粉末喷涂装置（13）和外环氧粉末喷涂装置（14），所述内环氧粉末喷涂装置（13）包括半瓦式变频中频线圈和全自动往复式喷枪，所述外环氧粉末喷涂装置（14）为多喷头喷枪。
4.根据权利要求1所述的一种自动螺旋钢管防腐一体化生产线，其特征在于：所述防腐输送辊道（10）设置有多个限位及传感器元件。
5.一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，其特征在于：所述生产工艺包括螺旋钢管生产工艺和螺旋钢管TPEP防腐工艺，所述螺旋钢管生产工艺包括带钢卷板的拆卷矫平、对头焊、铣边、钢管成型、内外焊、理化检验、管端焊缝修磨、复检和探伤、平头倒棱、消磁、成品检验；所述螺旋钢管TPEP防腐工艺包括裸管外除锈、裸管内除锈、内环氧粉末喷涂、外环氧粉末喷涂、胶黏剂缠绕、聚乙烯缠绕、水淋房水冷却、管端打磨、电火花检测、喷标。
6.根据权利要求5所述的一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，其特征在于：所述内外焊采用双面埋弧焊的工艺。
7.根据权利要求5所述的一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，其特征在于：所述理化检验时将螺旋钢管切管取样，然后进行拉伸压扁、微量元素检测，理化检验后进行清渣处理。
8.根据权利要求5所述的一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，其特征在于：所述管端焊缝修磨前将理化检验不合格的螺旋钢管先进行补焊。
9.根据权利要求5所述的全一种自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，其特征在于：所述复检和探伤为理化检验的复检、焊缝X射线检验、静水压试验检验、在线焊缝超声波自动探伤、手探复探。
10.根据权利要求5所述的一种全自动螺旋钢管防腐一体化生产工艺，其特征在于：所述成品检验包括螺旋钢管的称重、测长。
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