CN114682466A - 一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺及生产线 - Google Patents

一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺及生产线 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢管防腐技术领域，特别涉及一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺及生产线，包括：加热管材至工艺温度并旋转承托管端区，对管体区的外壁进行防腐涂覆，涂覆后放置于管端台架冷却，按照先进先出取出涂层已冷却的管材，旋转承托所述管体区，加热所述管端区至工艺温度，利用涂层的热塑性使所述管端区外壁防腐涂覆时逐层与所述管体区涂层的熔化交界边缘融合，之后放置于管体台架冷却；本发明采用的工艺能够在保证防腐涂覆效率的同时保证防腐涂层的一致性。

Description

一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺及生产线
技术领域
本发明属于钢管防腐技术领域，特别涉及一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺及生产线。
背景技术
目前钢管承插式连接方式在施工及使用过程中带来了极大的便利，针对承插口管材最常规的防腐方式为内环氧外聚乙烯(PE)防腐，该防腐以其良好的卫生性能，较强的耐腐蚀性，较长的使用寿命及可靠的连接性能，在防腐管道行业中得到充分的认可及广泛的使用。
由于承插管材特殊的结构，在防腐过程中外壁需要全部进行防腐(不像对焊类管材端口进行预留)。内环氧外PE防腐方式为：以钢管为基体，通过将钢管加热至一定温度后，放置在转台上快速旋转，在钢管旋转过程中先进行外壁聚乙烯涂覆，在进行内壁以环氧粉末涂覆；最终冷却后成为内环氧外PE防腐管材成品。
但在外壁聚乙烯涂覆时，由于两端采用的是拖轮形式，拖轮旋转过程中与管体接触摩擦，无法形成稳定的涂层；同理，中间的管体部分的聚乙烯涂覆层由于还未冷却，同样处于不稳定的状态，不能采用拖轮承托，导致管端部分(承口区域和插口区域)无法进行防腐；由于冷却需要时间，为了保证生产效率，在产品下线后，在管端部分采用刷漆修补的方式进行代替防腐涂层，但油漆与PE层之间附着力较差，厚度不均匀，修补后该处易出现返锈问题，是防腐的薄弱点，无法保证防腐涂层的一致性。
发明内容
本发明的目的是提供一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺及生产线，以解决现有技术中存在的保证外壁PE防腐涂覆效率的同时无法保证防腐涂层一致性的问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：
第一方面，本发明提供了一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺，包括以下步骤：
加热钢管至工艺温度并旋转承托管端区，对管体区的外壁进行防腐涂覆，涂覆后放置于管端台架冷却，按照先进先出取出涂层已冷却的管材，旋转承托所述管体区，加热所述管端区至工艺温度，利用涂层的热塑性使所述管端区外壁防腐涂覆时逐层与所述管体区涂层的熔化交界边缘融合，之后放置于管体台架冷却。
作为进一步的技术方案，对所述管体区的外壁采用悬浮防腐材料颗粒的方式对其进行防腐涂覆，对所述管端区的外壁防腐涂覆时采用喷涂的方式对其进行防腐涂覆。
作为进一步的技术方案，对所述管端区加热采用中频感应加热的方式。
第二方面，本发明提供了一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，包括：
管体区涂覆装置，包括旋转承托管端区的第一旋转平台、管体区涂覆装置以及管体区加热装置；
管端台架，放置多个并冷却经所述第一旋转平台转运的已涂覆管体区的管材；
管端区涂覆装置，包括从所述管端台架取出已冷却管材并旋转承托其管体区的第二旋转平台、管端区涂覆装置以及管端区加热装置；
管体台架，放置多个并冷却经所述第二旋转平台转运的已涂覆管端区的管材。
作为进一步的技术方案，所述管端区加热装置为中频感应加热器。
作为进一步的技术方案，所述管体区涂覆装置为设置于管体区下方的流化床，所述管端区涂覆装置为设置于所述管端区上方的喷枪。
作为进一步的技术方案，所述流化床和所述喷枪均可上下移动改变与管材的间距。
作为进一步的技术方案，所述第一旋转平台、所述管端台架、所述第二旋转平台以及所述管体台架依次布置。
作为进一步的技术方案，还包括轨道，所述第一旋转平台和所述第二旋转平台设于所述轨道上并在轨道上移动，所述管端台架架设在所述第一旋转平台和所述第二旋转平台之间的所述轨道上，所述管体台架架设在所述第二旋转平台外侧的所述轨道上。
作为进一步的技术方案，所述第一旋转平台和所述第二旋转平台均包括可升降的V型承托块和驱动管材旋转且对称布置的两个滚轮。
上述本发明的有益效果如下：
(1)本发明先先对管体区的外壁进行防腐涂覆，涂覆后放置于管端台架冷却，按照先进先出的原则取出涂层已冷却的管材，加热后再对管端区进行涂覆；其中，管端台架上存储的管体区涂层待冷却的管材达到一定量后，后续的管端区涂覆便可实现连续的涂覆，效率高。同时，对管端区加热后原有管体区涂层边缘熔化，此时涂覆管端区涂层有利于与其融合成一整体，保证了管端区和管体区涂层的一致性。
(2)本发明采用中频感应加热器对管端区加热，利用其所具有的集肤效应能够使管端区外壁迅速加热，但内壁温升很小，不仅可以提高管端区外壁的涂覆效率，也可以减少冷却时间，为后续的内壁环氧粉末涂覆节省等待时间，从而提高内环氧外PE防腐的整体效率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。还应当理解，这些附图是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。现在将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本发明，其中：
图1示出了本发明实施例中管体区涂覆装置示意图；
图2示出了本发明实施例中管体区涂覆完毕后放置装置示意图；
图3示出了本发明实施例中管端区涂覆装置示意图；
图4示出了本发明实施例中管端区涂覆完毕后放置装置示意图；
图5示出了本发明实施例中第一旋转平台的结构侧视示意图；
图6示出了本发明实施例中流化床的结构侧视示意图。
图中：1、插口区；2、承口区；3、管体区；4、第一旋转平台；411、轨道；412、轮；413、V型承托块；414、电机；415、第一液压驱动；416、滚轮；417、管材；5、流化床；511、第二液压驱动；512、支撑结构；513、流化床体；6、悬浮PE粉末；7、管端台架；8、管体区涂层；9、第二旋转平台；10、中频感应加热器；11、喷枪；12、管体台架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明典型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1-图6所示，本实施例提供的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，包括：
管体区涂覆装置，包括旋转承托管端区的第一旋转平台4、管体区涂覆装置以及管体区加热装置；
管端台架7，放置并冷却经第一旋转平台4转运的已涂覆管体区3的管材417；
管端区涂覆装置，包括从管端台架7取出已冷却管材417并旋转承托其管体区3的第二旋转平台9、管端区涂覆装置以及管端区加热装置；
管体台架12，放置并冷却经第二旋转平台9转运的已涂覆管端区的管材417。
如图1所示，承插口钢管包括管端区和管体区3，其中管端区又包括插口区1和承口区2。
加热管材至工艺温度先对管体区3的外壁进行防腐涂覆，涂覆后放置于管端台架7冷却，按照先进先出的原则取出涂层已冷却的管材，加热后再对管端区进行涂覆；其中，管端台架7上存储的管体区涂层待冷却的管材达到一定量后，后续的管端区涂覆便可实现连续的涂覆，效率高。同时，对管端区加热后原有管体区涂层8边缘熔化，此时涂覆管端区涂层有利于与其融合成一整体，保证了管端区涂层和管体区涂层的一致性。
本实施例中，管体区3涂覆装置为设置于管体区3下方的流化床5，如图1所示，管端区涂覆装置为设置于管端区上方的喷枪11，如图3所示。
由于管体区3较长，采用流化床5是较好的适配方式。流化床包括第二液压驱动511、支撑结构512和流化床体513，如图6所示；第二液压驱动511驱动支撑结构512上下运动，并带动流化床体513上下运动，流化床体513通过通入压缩空气使PE粉末受空气流的作用悬浮起来，并在流化床体513内滚翻，呈现"沸腾"状态。经预热的管体区3通过"沸腾"的粉末区达到涂覆的效果。管体区3的预热温度可稍高于PE粉末的熔融温度。
由于插口区1和承口区2长度较小，采用喷枪11喷涂的方式是合适的。喷枪11固定在管材上方的横梁上，对加热后的插口区1和承口区2进行喷涂。
流化床5和喷枪11均可上下移动改变与管材417的间距，随着涂覆的进行，涂层逐渐变厚，为了保持最佳的涂覆工艺参数，流化床5要逐渐下降，喷枪11要逐渐上升，并且在管材进入涂覆区域时，降低流化床5和上升喷枪11可以防止与管材或其他装置发生干涉。
管端区加热装置为中频感应加热器10，采用中频感应加热器对承口区1和插口区2进行加热，中频感应加热器具有输入中频的空心铜管，承口区1和插口区2放入空心铜管内，产生交变磁场在管材中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在管材的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使管材表面迅速加热，而内部温度升高很小。
采用中频感应加热器对管端区加热，利用其所具有的集肤效应能够使管端区外壁迅速加热，但内壁温升很小，不仅可以提高管端区外壁的涂覆效率，也可以减少冷却时间，为后续的内壁环氧粉末涂覆节省等待时间，因为内壁环氧粉末的涂覆要等外壁冷却到一定温度才可进行，如是内壁和外壁同等温升一样，势必会增加后续工艺流程的等待时间。
需要说明的是，由于管体区较长，管体区加热装置若采用感应加热则不适用，其采用传统的加热装置即可。
第一旋转平台4和第二旋转平台9结构相同，均包括可升降的V型承托块413和驱动管材417旋转且对称布置的两个滚轮416，如图5所示。
下面仅以第一旋转平台4进行说明，其还包括驱动V型承托块413升降的第一液压驱动415，驱动滚轮416旋转的电机414，其底部还设有轮，用于平台的移动。
工作时，V型承托块413下降，管材外壁与滚轮416接触，当移动第一旋转平台4要将涂覆好的管材放置在管端台架7上时，升高V型承托块413，使管材脱离滚轮416。
第一旋转平台4、管端台架7、第二旋转平台9以及管体台架12依次布置，保持了生产工艺的连贯性和协调性。
具体的，本实施例的生产线还包括轨道411，第一旋转平台4和第二旋转平台9设于轨道411上并在轨道411上移动，管端台架7架设在第一旋转平台4和第二旋转平台9之间的轨道411上，管体台架12架设在第二旋转平台9外侧的轨道411上。轨道411可设置成直线，中频感应加热器10布置在轨道两侧，并且可以移动。
实施例2
本实施例提供了一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺，包括以下步骤：
利用管体区加热装置对管体区3加热至工艺温度，采用现有技术中的所公开的温度即可，加热完毕后使用液压拖车将其运至第一旋转平台处4实现在管端区旋转承托，先使用流化床5中悬浮的PE粉末6对管体区3进行外PE防腐涂覆(对管体区3的外壁采用悬浮防腐材料颗粒的方式对其进行防腐涂覆)，如图1所示。
管材加热后管体区防腐后涂层较软，此时采用第一旋转平台4将管材放置在管端台架7上，管端台架采用拖住管材两端的方式不与管体区涂层8接触；按此方式持续生产(在台架上进行自然冷却)，待管端台架7排满前，第一根管材已冷却成型。此时按照先进先出的原则使用第二旋转平台9取出涂层已冷却的管材，并将冷却后的管材运至中频感应加热修补区，此时第二旋转平台9拖住管体区3，如图2所示。
两侧中频感应加热器10移动至管材两端分别对两端进行加热，此时第二旋转平台9带动管材进行旋转，待管材温度达到工艺温度时，停止加热并推出，喷枪11在气缸的带动下移动至喷涂位置，进行PE粉末喷涂(此时管材为转动状态，对管端区的外壁防腐涂覆时采用喷涂的方式对其进行防腐涂覆)，如图3所示。利用涂层的热塑性使管端区外壁防腐涂覆时逐层与管体区3涂层的熔化交界边缘融合。
待喷涂完毕后，由第二旋转平台9运至存管体台架12上进行冷却，此时管体台架12拖住管体区，如图4所示。
本发明虽然己以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺，其特征在于，包括以下步骤：
加热管材至工艺温度并旋转承托管端区，对管体区的外壁进行防腐涂覆，涂覆后放置于管端台架冷却，按照先进先出取出涂层已冷却的管材，旋转承托所述管体区，加热所述管端区至工艺温度，利用涂层的热塑性使所述管端区外壁防腐涂覆时逐层与所述管体区涂层的熔化交界边缘融合，之后放置于管体台架冷却。
2.如权利要求1所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺，其特征在于，对所述管体区的外壁采用悬浮防腐材料颗粒的方式对其进行防腐涂覆，对所述管端区的外壁防腐涂覆时采用喷涂的方式对其进行防腐涂覆。
3.如权利要求1所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐工艺，其特征在于，对所述管端区加热采用中频感应加热的方式。
4.一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，包括：
管体区涂覆装置，包括旋转承托管端区的第一旋转平台、管体区涂覆装置以及管体区加热装置；
管端台架，放置多个并冷却经所述第一旋转平台转运的已涂覆管体区的管材；
管端区涂覆装置，包括从所述管端台架取出已冷却管材并旋转承托其管体区的第二旋转平台、管端区涂覆装置以及管端区加热装置；
管体台架，放置多个并冷却经所述第二旋转平台转运的已涂覆管端区的管材。
5.如权利要求4所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，所述管端区加热装置为中频感应加热器。
6.如权利要求4所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，所述管体区涂覆装置为设置于管体区下方的流化床，所述管端区涂覆装置为设置于所述管端区上方的喷枪。
7.如权利要求6所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，所述流化床和所述喷枪均可上下移动改变与管材的间距。
8.如权利要求4所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，所述第一旋转平台、所述管端台架、所述第二旋转平台以及所述管体台架依次布置。
9.如权利要求8所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，还包括轨道，所述第一旋转平台和所述第二旋转平台设于所述轨道上并在轨道上移动，所述管端台架架设在所述第一旋转平台和所述第二旋转平台之间的所述轨道上，所述管体台架架设在所述第二旋转平台外侧的所述轨道上。
10.如权利要求4所述的一种承插口内环氧外聚乙烯防腐钢管外防腐生产线，其特征在于，所述第一旋转平台和所述第二旋转平台均包括可升降的V型承托块和驱动管材旋转且对称布置的两个滚轮。
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