CN115338195B - 一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道防腐技术领域，公开了一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，包括水平设置在地面用于放置天然气管道的支撑架，设置在所述支撑架上用于传送天然气管道的管道输送装置，以及设置在支撑架上且围设在天然气管道外壁上的外部防腐装置；所述外部防腐装置包括设置在支撑架上且套设在天然气管道外壁上的激光除锈组件、外部刷漆装置；所述激光除锈组件包括设置在所述支撑架上且套设在天然气管道上的第一圆环，可转动设置在所述第一圆环上的环状激光除锈器，以及与所述环状激光除锈器连接的激光控制装置；本装置能够解决现有技术对天然气管道表面的除锈刷漆的处理效率低下，且除锈质量较差的问题。

Description

一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置

技术领域

本发明涉及管道防腐技术领域，具体是涉及一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置。

背景技术

天然气管道是指将天然气从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道；利用天然气管道输送天然气和油田生产的伴生气，是陆地上大量输送天然气的方式；天然气管道运输具有运输成本低、占地少、建设快、油气运输量大、安全性能高、运输损耗少、无废物排放、发生泄漏危险小、对环境污染小、受恶劣气候影响小、设备维修量小、便于管理、易于实现远程集中监控等优势。

天然气管道通常采用钢制金属管，对与长期使用的钢制金属管来说必须进行防腐处理，以提升天然气管道的使用寿命；

钢制金属管表面经常产生锈迹，对管道使用造成不良影响；现有技术中通过先对管道表面进行打磨除锈后再进行刷漆处理，以提升管道的抗腐蚀能力；现有技术所提供的处理装置对天然器管道表面的除锈效率较低，除锈质量差；并且现有的除锈装置不具备刷漆功能，因此导致现有技术在对大量的天然气管道进行除锈刷漆时的工作效率不高的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有技术对天然气管道表面的除锈刷漆的处理效率低下，且除锈质量较差。

本发明的技术方案是：一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，包括水平设置在地面用于放置天然气管道的支撑架，设置在所述支撑架上用于传送天然气管道的管道输送装置，以及设置在支撑架上且围设在天然气管道外壁上的外部防腐装置；

所述外部防腐装置包括设置在支撑架上且套设在天然气管道外壁上的激光除锈组件、外部刷漆装置；

所述激光除锈组件包括设置在所述支撑架上且套设在天然气管道上的第一圆环，可转动设置在所述第一圆环上的环状激光除锈器，以及与所述环状激光除锈器连接的激光控制装置；

所述环状激光除锈器包括设置在所述第一圆环上且中心轴线与天然气管道中心轴线重合的第一旋转组件，以及3~6个设置在所述第一旋转组件内且沿第一旋转组件周向均匀分布的激光器。

补充说明：上述结构中，环状激光除锈器的中心轴线是和第一圆环的中心轴线是重合的，可以通过在第一圆环上开始环形滑槽，在环状激光除锈器对应位置处设置环形滑条，使得环状激光除锈器可以围绕第一圆环进行转动。

进一步地，所述外部刷漆装置包括设置在支撑架上且套设在天然气管道上的第二圆环，可转动设置在所述第二圆环上的环状上漆组件，以及与所述环状上漆组件连接的漆液泵压装置；

所述环状上漆组件包括设置在所述第二圆环上的第二旋转组件，以及设置在所述第二旋转组件内且与漆液泵压装置连接的喷涂组件。

补充说明：上述结构中，环状上漆组件的中心轴线是和第二圆环的中心轴线是重合的，可以通过在第二圆环上开始环形滑槽，在环状上漆组件对应位置处设置环形滑条，使得环状上漆组件可以围绕第二圆环进行转动。

进一步地，所述激光器包括一端安装在所述第一旋转组件上的矩形保护盒，设置在所述矩形保护盒内部且沿天然气管道轴向延伸的脉冲激光源，设置在所述矩形保护盒另一端且与所述脉冲激光源对应的反射镜组，设置在矩形保护盒上且位于所述反射镜组与天燃气管道侧壁之间的聚焦镜组，以及用于连接脉冲激光源与反射镜组的光纤；

所述脉冲激光源通过连接管件与激光控制装置连通；

所述脉冲激光源发射的激光穿过光纤经反射镜组反射后能够穿过聚焦镜组到达天然气管道表面。

通过脉冲激光源产生激光，并经过脉冲激光源校直后，激光光束照射到反射镜组上；通过反射镜组与聚焦镜组的调节，使的激光束形成平行光束，并对天然气管道表面实施除锈，具有清洁高效的特点。

进一步地，所述激光器与喷涂组件之间设置有氩气保护装置；

所述氩气保护装置包括均匀设置在所述激光器之间的连接件，安装在所述连接件上且中心轴线与天然气管道中心轴线重合的隔离环件，均匀设置在所述隔离环件上用于向天然气管道外侧壁喷氩气的喷气组件，以及设置在所述支撑架下方且与所述喷气组件连接的氩气供给系统；

所述喷气组件包括设置在所述隔离环件上的弧形喷气口，一端与所述弧形喷气口连接、另一端与氩气供给系统连接的连接气管，以及设置在所述连接气管与氩气供给系统连接处的调压组件。

通过氩气保护装置能够在天然气外侧壁上形成保护气膜，并将激光照射产生的灰尘清除，使得天然气管道表面干净，便于喷涂防护漆层。

进一步地，所述连接件与隔离环件之间设置有驱动隔离环件在天然气管道上滑动的伸缩组件。

伸缩组件的设置能够调节隔离环件与激光器之间的水平距离，从而改变弧形喷气口与激光照射处的距离，便于使弧形喷气口的气流对激光照射的天然气管道表面进行清扫。

进一步地，所述喷涂组件包括设置在所述第二旋转组件上的喷漆筒，多个以天然气管道中心轴线周向分布且活动安装在所述喷漆筒上的辊轴，以及设置在所述喷漆筒上且能够与天然气管道侧壁接触的油漆刷；

所述辊轴侧面上均匀设置有与天然气管道表面接触的油漆出口；所述辊轴端面的中心设置有油漆进口；

所述辊轴的油漆进口与设置在支撑架下方的漆液泵压装置连接。

通过第二旋转组件的旋转能够使辊轴在天然气外侧壁上转动，通过辊轴的转动能够使油漆涂抹在天然气管道表面；通过油漆刷能够增加天然气管道表面油漆的均匀性。

进一步地，所述漆液泵压装置包括用于储放油漆的储放罐，设置在所述储放罐内的活塞组件，以及设置在所述储放罐内用于驱动所述活塞组件的伸缩杆；

所述储放罐的出液口与辊轴的油漆进口连通。

通过伸缩杆能够驱动活塞组件在储放罐内压缩油漆，使油漆在高压下进入辊轴，然后油漆通过均匀分布在辊轴上的油漆出口排出，完成对天然气管道表面油漆的涂抹。

进一步地，所述喷漆筒上均匀设置有与储放罐连通的油漆雾化喷头。

通过油漆雾化喷头向涂抹油漆后的天然气管道表面喷洒油漆，能够提升漆层厚度和增加表面防护漆，进一步提升油漆对天然气管道表面的防护性能。

进一步地，所述支撑架包括第一机架与第二机架；所述第一机架用于固定第一圆环；所述第二机架用于固定第二圆环；

所述管道输送装置包括设置在所述第一机架上的主动驱动轮，设置在所述第二机架上的从动轮；

所述主动驱动轮、从动轮均与天然气管道外侧壁接触。

所述主动驱动轮能够驱动天然气管道依次穿过主动驱动轮、环状激光除锈器、从动轮、外部刷漆装置。

将从动轮设置在环状激光除锈器与外部刷漆装置之间能够避免油漆与从动轮接触，防止天然气管道表面未干的漆层被破坏。

进一步地，所述第一机架上设置有与主动驱动轮连接的伺服控制系统。

通过伺服控制系统能够对主动驱动轮的转速进行控制，便于对天然气管道的行进速度进行调控。

本装置的工作原理：工作人员将天然气管道放置在第一机架上，伺服控制系统驱动主动驱动轮转动；转动的主动驱动轮利用摩擦力使天然气管道与整个装置产生相对运动，使天然气管壁依次穿过环状激光除锈器与环状上漆组件；

在天然气管道穿过环状激光除锈器时，激光控制装置控制脉冲激光源发射激光束，激光束经过反射镜组与聚焦镜组后到达天然气管道表面，实施激光除锈；利用高频高能激光脉冲照射天然气管道表面，涂覆层可以瞬间吸收聚焦的激光能量，使表面的油污、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除表面附着物或表面涂层；

天然气管道经过激光除锈完成除锈后穿过环状上漆组件时，漆液泵压装置向喷涂组件供给油漆；喷漆筒内部设置有多组能够与天然气管道表面接触的油漆刷以及辊轴；储放罐内的活塞组件在伸缩杆的驱动下压缩油漆，使得储放罐内的油漆通过出液口进入辊轴；油漆由于压力进而通过辊轴的油漆出口与天然气管表面接触；再通过第二旋转组件驱动辊轴在天然气管道表面转动，使得天然气管道表面布满油漆；由于天然气管道表面与第二旋转组件在轴向上还存在相对运动，因此当布满油漆的天然气管道通过旋转的油漆刷时再次被刷平；最后通过雾化喷头能够再次提升油漆表面的平面度；从而在有效确保天气燃气管道表面具有相对的漆层厚度前提下使的漆层分布均匀；从而有效提升天然气管道的抗腐蚀性能。

本发明的有益效果是：公开了一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，本装置通过管道输送装置能够控制天然气管依次穿过激光除锈组件与外部刷漆组件；通过激光除锈组件能够快速的除去天然气管道表面的锈迹与油污，并使得天然气管道表面的锈迹与油污完全脱离天然气管道表面；通过外部刷漆组件能够对干净的天然气管道外侧壁喷涂油漆，提升天然气管道的防腐蚀性能；

本装置通过环状激光除锈器与环状上漆组件的高速转动能够使天然气管道表面被完全处理，相对于现有技术，本装置能够大大提升对天然气管道表面除锈刷漆的处理效率，并且改善现有技术对天然气管道表面进行除锈刷漆的处理质量。

附图说明

图1是本发明实施例1整体的结构示意图；

图2是本发明实施例1激光除锈组件、外部刷漆装置的结构示意图；

图3是本发明实施例1环状激光除锈器的结构示意图；

图4是本发明实施例1主动驱动轮、从动轮的结构示意图；

图5是本发明实施例2氩气保护装置的结构示意图；

图6是本发明实施例3喷涂组件的结构示意图；

图7是本发明实施例4油漆雾化喷头的结构示意图；

其中，1-支撑架、10-第一机架、11-第二机架、2-管道输送装置、20-主动驱动轮、21-从动轮、3-外部防腐装置、30-激光除锈组件、300-第一圆环、31-外部刷漆装置、310-第二圆环、32-环状激光除锈器、320-第一旋转组件、321-激光器、322-矩形保护盒、323-反射镜组、324-聚焦镜组、325-连接管件、326-脉冲激光源、33-激光控制装置、34-环状上漆组件、340-第二旋转组件、341-喷涂组件、342-喷漆筒、343-辊轴、344-油漆刷、35-漆液泵压装置、350-储放罐、351-活塞组件、352-伸缩杆、353-油漆雾化喷头、36-氩气保护装置、360-连接件、361-隔离环件、362-喷气组件、363-氩气供给系统、364-弧形喷气口、365-连接气管、366-伸缩组件。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，包括水平设置在地面用于放置天然气管道的支撑架1，设置在所述支撑架1上用于传送天然气管道的管道输送装置2，以及设置在支撑架1上且围设在天然气管道外壁上的外部防腐装置3；

所述外部防腐装置3包括设置在支撑架1上且套设在天然气管道外壁上的激光除锈组件30、外部刷漆装置31；

如图2所示，所述激光除锈组件30包括设置在所述支撑架1上且套设在天然气管道上的第一圆环300，可转动设置在所述第一圆环300上的环状激光除锈器32，以及与所述环状激光除锈器32连接的激光控制装置33；

所述外部刷漆装置31包括设置在支撑架1上且套设在天然气管道上的第二圆环310，可转动设置在所述第二圆环310上的环状上漆组件34，以及与所述环状上漆组件34连接的漆液泵压装置35；

所述环状激光除锈器32包括设置在所述第一圆环300上且中心轴线与天然气管道中心轴线重合的第一旋转组件320，以及6个设置在所述第一旋转组件320内且沿第一旋转组件320周向均匀分布的激光器321；

所述环状上漆组件34包括设置在所述第二圆环310上的第二旋转组件340，以及设置在所述第二旋转组件340内且与漆液泵压装置35连接的喷涂组件341。

如图3所示，所述激光器321包括一端安装在所述第一旋转组件320上的矩形保护盒322，设置在所述矩形保护盒322内部且沿天然气管道轴向延伸的脉冲激光源326，设置在所述矩形保护盒322另一端且与所述脉冲激光源326对应的反射镜组323，设置在矩形保护盒322上且位于所述反射镜组323与天燃气管道侧壁之间的聚焦镜组324，以及用于连接脉冲激光源326与反射镜组323的光纤；

所述脉冲激光源326通过连接管件325与激光控制装置33连通；

所述脉冲激光源326发射的激光穿过光纤经反射镜组323反射后能够穿过聚焦镜组324到达天然气管道表面。

如图4所示，所述支撑架1包括第一机架10与第二机架11；所述第一机架10用于固定第一圆环300；所述第二机架11用于固定第二圆环310；

所述管道输送装置2包括设置在所述第一机架10上的主动驱动轮20，设置在所述第二机架11上的从动轮21；

所述主动驱动轮20、从动轮21均与天然气管道外侧壁接触。

所述主动驱动轮20能够驱动天然气管道依次穿过主动驱动轮20、环状激光除锈器32、从动轮21、外部刷漆装置31。

所述第一机架10上设置有与主动驱动轮20连接的伺服控制系统。

其中，喷涂组件341、漆液泵压装置35、伺服控制系统、主动驱动轮20、脉冲激光源326、激光控制装置33、反射镜组323、聚焦镜组324均采用现有技术产品，且具体的产品型号本领域内技术人员可根据需要进行选择。

本装置的工作方法：工作人员将天然气管道放置在第一机架10上，伺服控制系统驱动主动驱动轮20转动；转动的主动驱动轮20利用摩擦力使天然气管道依次穿过环状激光除锈器32与环状上漆组件34；

在天然气管道穿过环状激光除锈器32时，激光控制装置33控制脉冲激光源326发射激光束，激光束经过反射镜组323与聚焦镜组324后到达天然气管道表面，实施激光除锈；

天然气管道经过激光除锈后穿过环状上漆组件34时，漆液泵压装置35向喷涂组件341油漆，对天然气管道表面进行刷漆，提升天然气管道的抗腐蚀性能。

实施例2

与实施例1不同的是：

如图5所示，所述激光器321与喷涂组件341之间设置有氩气保护装置36；

所述氩气保护装置36包括均匀设置在所述激光器321之间的连接件360，安装在所述连接件360上且中心轴线与天然气管道中心轴线重合的隔离环件361，均匀设置在所述隔离环件361上用于向天然气管道外侧壁喷氩气的喷气组件362，以及设置在所述支撑架1下方且与所述喷气组件362连接的氩气供给系统363；

所述喷气组件362包括设置在所述隔离环件361上的弧形喷气口364，一端与所述弧形喷气口364连接、另一端与氩气供给系统363连接的连接气管365，以及设置在所述连接气管365与氩气供给系统363连接处的调压组件。

所述连接件360与隔离环件361之间设置有驱动隔离环件361在天然气管道上滑动的伸缩组件366。

其中，伸缩组件366、调压组件、氩气供给系统363均采用现有技术产品，且具体的产品型号本领域内技术人员可根据需要进行选择。

实施例3

与实施例1不同的是：

如图6所示，所述喷涂组件341包括设置在所述第二旋转组件340上的喷漆筒342，6个以天然气管道中心轴线周向分布且活动安装在所述喷漆筒342上的辊轴343，以及设置在所述喷漆筒342上且能够与天然气管道侧壁接触的油漆刷344；

所述辊轴343侧面上均匀设置有与天然气管道表面接触的油漆出口；所述辊轴343端面的中心设置有油漆进口；

所述辊轴343的油漆进口与设置在支撑架1下方的漆液泵压装置35连接。

所述漆液泵压装置35包括用于储放油漆的储放罐350，设置在所述储放罐350内的活塞组件351，以及设置在所述储放罐350内用于驱动所述活塞组件351的伸缩杆352；

所述储放罐350的出液口与辊轴343的油漆进口连通。

其中，活塞组件351、伸缩杆352均采用现有技术产品，且具体的产品型号本领域内技术人员可根据需要进行选择。

实施例4

与实施例3不同的是：

如图7所示，所述喷漆筒342上均匀设置有与储放罐350连通的油漆雾化喷头353。

Claims (6)

1.一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，其特征在于，包括水平设置在地面用于放置天然气管道的支撑架（1），设置在所述支撑架（1）上用于传送天然气管道的管道输送装置（2），以及设置在支撑架（1）上且围设在天然气管道外壁上的外部防腐装置（3）；

所述外部防腐装置（3）包括设置在支撑架（1）上且套设在天然气管道外壁上的激光除锈组件（30）、外部刷漆装置（31）；

所述激光除锈组件（30）包括设置在所述支撑架（1）上且套设在天然气管道上的第一圆环（300），可转动设置在所述第一圆环（300）上的环状激光除锈器（32），以及与所述环状激光除锈器（32）连接的激光控制装置（33）；

所述环状激光除锈器（32）包括设置在所述第一圆环（300）上且中心轴线与天然气管道中心轴线重合的第一旋转组件（320），以及3~6个设置在所述第一旋转组件（320）内且沿第一旋转组件（320）周向均匀分布的激光器（321）；

所述外部刷漆装置（31）包括设置在支撑架（1）上且套设在天然气管道上的第二圆环（310），可转动设置在所述第二圆环（310）上的环状上漆组件（34），以及与所述环状上漆组件（34）连接的漆液泵压装置（35）；

所述环状上漆组件（34）包括设置在所述第二圆环（310）上的第二旋转组件（340），以及设置在所述第二旋转组件（340）内且与漆液泵压装置（35）连接的喷涂组件（341）；

所述激光器（321）包括一端安装在所述第一旋转组件（320）上的矩形保护盒（322），设置在所述矩形保护盒（322）内部且沿天然气管道轴向延伸的脉冲激光源（326），设置在所述矩形保护盒（322）另一端且与所述脉冲激光源（326）对应的反射镜组（323），设置在矩形保护盒（322）上且位于所述反射镜组（323）与天然气管道侧壁之间的聚焦镜组（324），以及用于连接脉冲激光源（326）与反射镜组（323）的光纤；

所述脉冲激光源（326）通过连接管件（325）与激光控制装置（33）连通；

所述脉冲激光源（326）发射的激光穿过光纤经反射镜组（323）反射后能够穿过聚焦镜组（324）到达天然气管道表面；

所述激光器（321）与喷涂组件（341）之间设置有氩气保护装置（36）；

所述氩气保护装置（36）包括均匀设置在所述激光器（321）之间的连接件（360），安装在所述连接件（360）上且中心轴线与天然气管道中心轴线重合的隔离环件（361），均匀设置在所述隔离环件（361）上用于向天然气管道外侧壁喷氩气的喷气组件（362），以及设置在所述支撑架（1）下方且与所述喷气组件（362）连接的氩气供给系统（363）；

所述喷气组件（362）包括设置在所述隔离环件（361）上的弧形喷气口（364），一端与所述弧形喷气口（364）连接、另一端与氩气供给系统（363）连接的连接气管（365），以及设置在所述连接气管（365）与氩气供给系统（363）连接处的调压组件；

所述连接件（360）与隔离环件（361）之间设置有驱动隔离环件（361）在天然气管道上滑动的伸缩组件（366）。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，其特征在于，所述喷涂组件（341）包括设置在所述第二旋转组件（340）上的喷漆筒（342），多个以天然气管道中心轴线周向分布且活动安装在所述喷漆筒（342）上的辊轴（343），以及设置在所述喷漆筒（342）上且能够与天然气管道侧壁接触的油漆刷（344）；

所述辊轴（343）侧面上均匀设置有与天然气管道表面接触的油漆出口；所述辊轴（343）端面的中心设置有油漆进口；

所述辊轴（343）的油漆进口与设置在支撑架（1）下方的漆液泵压装置（35）连接。

3.根据权利要求2所述的一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，其特征在于，所述漆液泵压装置（35）包括用于储放油漆的储放罐（350），设置在所述储放罐（350）内的活塞组件（351），以及设置在所述储放罐（350）内用于驱动所述活塞组件（351）的伸缩杆（352）；

所述储放罐（350）的出液口与辊轴（343）的油漆进口连通。

4.根据权利要求3所述的一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，其特征在于，所述喷漆筒（342）上均匀设置有与储放罐（350）连通的油漆雾化喷头（353）。

5.根据权利要求1所述的一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，其特征在于，所述支撑架（1）包括第一机架（10）与第二机架（11）；所述第一机架（10）用于固定第一圆环（300）；所述第二机架（11）用于固定第二圆环（310）；

所述管道输送装置（2）包括设置在所述第一机架（10）上的主动驱动轮（20），设置在所述第二机架（11）上的从动轮（21）；

所述主动驱动轮（20）、从动轮（21）均与天然气管道外侧壁接触；

所述主动驱动轮（20）能够驱动天然气管道依次穿过主动驱动轮（20）、环状激光除锈器（32）、从动轮（21）、外部刷漆装置（31）。

6.根据权利要求5所述的一种天然气管道外壁除锈刷漆的一体化防腐装置，其特征在于，所述第一机架（10）上设置有与主动驱动轮（20）连接的伺服控制系统。

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