CN115447120A - 3pe弯管防腐生产线及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3PE弯管防腐生产线及其工艺方法，涉及弯管防腐技术领域，包括与弯管曲率半径相等的圆形传送线，圆形传送线包括主动推进弯臂和从动工艺弯臂，圆形传送线上依次设置有中频加热装置、环氧喷涂装置、缠绕机，其中缠绕机下游一侧的圆形传送线上还设置有远红外加热装置、碾压整形装置和分级冷却装置。本发明提供了使用便捷可靠且远红外加热装置和碾压整形装置进行碾压整形，分级冷却装置进一步冷却防腐带，以保证防腐质量的一种3PE弯管防腐生产线及其工艺方法。

Description

3PE弯管防腐生产线及其工艺方法

技术领域

本发明涉及弯管防腐技术领域，尤其涉及3PE弯管防腐生产线及其工艺方法。

背景技术

埋地管道的寿命很大程度上取决于防腐层的质量。聚乙烯三层结构防腐又称三层PE防腐，它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层，其结构由三层组成：底层为熔结环氧(约60-80μm)；中间层为胶粘剂(约170-250μm)；表面层为聚乙烯(约2mm)。管道施工中，由于地形等条件限制，需要使用大量的弯管，为了提高管道寿命，需要对弯管进行防腐处理。

现有授权公告号为CN201597110U的中国发明专利公布了一种热弯弯管防腐作业系统，包括中频加热装置、粉末喷涂装置和缠绕装置，还包括旋转式悬臂，旋转式悬臂包括绕回转轴旋转的旋转梁和设置在旋转梁上的弧形悬臂，所述旋转梁的一端安装在回转轴上，另一端支撑在弧形轨道上，热弯弯管固定设置在弧形悬臂上，中频加热装置、粉末喷涂装置和缠绕装置沿弧形悬臂的运动轨迹设置，且热弯弯管依次与中频加热装置、粉末喷涂装置和缠绕装置配合。

采用上述技术方案，工作时，弯管依次穿过中频加热装置、粉末喷涂装置和缠绕装置后，完成弯管的加热防腐操作，然而在实际生产过程中，一方面，缠绕完成后的弯管还存在较高的热量，采用常规的水冷方式会因水流冲击在高温软化后的防腐带表面产生橘纹或褶皱，导致防腐带表面质量差；另一方面，由于防腐带缠绕过程中有重合部位，钢管的热量传递到防腐带的不同位置时，对胶粘剂的加热均匀度不一致，易导致重叠部位的防腐带粘合效果差，进一步影响防腐质量。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种3PE弯管防腐工艺方法，通过设置分级冷却装置提高弯管高质量防腐操作，并对防腐质量进行检验，以提高产品防腐质量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种3PE弯管防腐生产线，包括与弯管曲率半径相等的圆形传送线，所述圆形传送线包括主动推进弯臂和从动工艺弯臂，所述圆形传送线上依次设置有中频加热装置、环氧喷涂装置、缠绕机，其中所述缠绕机下游一侧的圆形传送线上依次设置有远红外加热装置、碾压整形装置和分级冷却装置；

远红外加热装置，包括设置在圆形传送线上的加热座，所述加热座内设置有若干感应加热块；

碾压整形装置，包括设置在圆形传送线上的整形座，所述整形座上转动设置有整形环，所述整形环上间隔弹性设置有若干碾压轮；

分级冷却装置，包括风环和水冷却器，其中所述风环设置在水冷却器上游一侧，所述风环内间隔设置有喷嘴。

通过采用上述技术方案，工作时，主动推进弯臂带动弯管依次穿过中频加热装置、环氧喷涂装置和缠绕机进行防腐操作，之后再依次进入远红外加热装置和碾压整形装置，进行防腐带胶粘剂的加热和对防腐带重叠处的碾压整形操作；之后弯管依次进入到风环和水冷却器，其中风环吹送冷却风使防腐带表层快速固化，之后水冷却器对防腐带进行快速冷却操作。

本发明进一步设置为：所述喷嘴侧壁上成型有若干匀风孔，所述喷吹外壁上设置有导风板，所述喷嘴内壁对应各匀风孔处固定有锥形分流板，所述锥形分流板上成型有若干通风孔。

通过采用上述技术方案，利用匀风孔和导风板与锥形分流板配合，对冷却风进行均匀分散，一方面能够确保风环对弯管表面吹送冷却风的均匀性，另一方面，能够扩大风环的吹扫面积，提高降温效率；同时当弯管冷却后，风环还能起到弯管表面水分吹落的功能。

本发明进一步设置为：所述圆形传送线上还设置有成像检验装置，其包括设置在圆形传送线上的检验座，所述检验座上固定设置有若干高速相机，所述圆形传送线外部设置有与各高速相机电连接的检验显示台。

通过采用上述技术方案，通过设置高速相机和检验显示台，将弯管表面的各个位置进行拍摄，并配合弯管的输送实现对整个弯管表面质量的拍照记录，并将数据输送至检验显示台，从而使工作人员能够快速对弯管不同部位的防腐质量进行检验，尤其是弯管底部和顶部等不易检查的部位。

本发明进一步设置为：所述圆形传送线上还设置有环切装置，其包括设置在圆形传送线上的支撑座，所述支撑座上转动设置有可供弯管穿过的主回转，所述主回转上铰接设置有环切刀，所述主回转上铰接设置有与环切刀铰接的环切气缸。

通过采用上述技术方案，工作时，当弯管两端分别移动至环切装置处时，环切气缸带动环切刀伸入到弯管与主动推进弯臂或从动工艺弯臂之间，并将防腐带连接处切断，之后主回转带动环切刀进行转动，从而实现对防腐带的割带操作。

本发明进一步设置为：所述主回转上还铰接设置有剥离刀，所述主回转上铰接设置有与剥离刀铰接配合的剥离气缸。

通过采用上述技术方案，当防腐带质量检验不合格且无法修补时，利用中频加热装置将防腐带加热至碳化，之后利用主回转带动剥离刀配合主动推进弯臂，将弯管上附着的防腐带进行剥离操作，以便后续流程使用。

一种3PE弯管防腐工艺方法，包括如下工艺步骤：

A、吊装夹持：将除锈合格的弯管吊装至圆形传送线，并与主动推进弯臂和从动工艺弯臂固夹；

B、加热防腐：主动推进弯臂推动弯管依次穿过中频加热装置、环氧喷涂装置、缠绕机、远红外加热装置、碾压整形装置，完成防腐带缠绕和再次加热碾压整形操作；

C、分级冷却：主动推进弯臂推动弯管先进入风环进行初级冷却，待防腐带表层初步固化后进入水冷却器快速冷却；

D、退料：主动推进弯臂带动冷却后的弯管反向移动，对弯管两端的多余防腐带进行割带；

E、质检：工作人员进行弯管防腐带表面质量检验；

1)表面质量合格，进行步骤F；

2)表面不合格，判断质量不合格处是否可修补：

a)可修补，对不合格处进行修补处理并合格后，进入步骤F；

b)不可修补，进行防腐层去除作业。

F、吊离生产线，将弯管输送至圆形传送线空余处，将弯管从圆形传送线上吊离；重复上述步骤。

本发明进一步设置为：上述D步骤中，主动弯臂带动弯管两端分别穿入到环切装置中时，主回转带动环切刀对弯管两端多余的防腐带进行割带。

本发明进一步设置为：上述E步骤中，当主动推进弯臂移动至成像检验装置处时，高速相机对弯管表面进行高速连拍，并将数据传送至检验显示台，以进行表面质量检验。

本发明进一步设置为：上述b)步骤中，将弯管从圆形传送线上吊装至高温炉焚烧去除防腐层。

本发明进一步设置为：上述b)步骤中，将弯管送入中频加热装置和环切装置，中频加热至防腐层碳化后由剥离刀进行防腐层剥离。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

(1)通过设置风环和水冷却器实现对弯管防腐层的分级冷却操作，有效防腐带的表面质量；

(2)利用环切装置和质量检验装置，方便工作人员进行割带操作和防腐带表层质量检验操作，提高工作效率；

(3)利用主回转带动剥离刀配合主动推进弯臂进行弯管表层防腐带的剥离操作，有效确保剥离的效果，提高装置使用的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1整体结构的俯视示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图，体现远红外加热装置和碾压整形装置的结构；

图3是本发明实施例1风环的局部示意图，体现喷嘴的内部结构；

图4是本发明实施例2成像检验装置的局部示意图，体现成像检验装置与圆形传送线的位置关系；

图5是本发明实施例3环切装置的局部示意图，体现环切装置与圆型传送线的位置关系；

图6是本发明实施例3环切装置的轴测示意图，体现环切装置的具体结构；

图7是本发明实施例4的工艺流程示意图。

附图标记：1、圆形传送线；2、主动推进弯臂；3、从动工艺弯臂；4、中频加热装置；5、环氧喷涂装置；6、缠绕机；7、远红外加热装置；71、加热座；72、电热块；8、碾压整形装置；81、整形座；82、整形环；83、整形驱动电机；84、碾压轮；85、弹性件；9、分级冷却装置；91、风环；911、喷嘴；912、匀风孔；913、导风板；914、锥形分流板；915、通风孔；92、水冷却器；10、成像检验装置；101、检验座；102、高速相机；103、检验显示台；11、支撑座；12、主回转；13、环切电机；14、环切刀；15、环切气缸；16、剥离刀；17、剥离气缸。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述。

实施例1：

参见附图1，一种3PE弯管防腐生产线，包括圆形传送线1，圆形传送线1包括沿圆形传送线1周向转动的主动推进弯臂2和从动工艺弯臂3，其中主动推进弯臂2和从动工艺弯臂3为带有涨紧组件的支臂和弧形臂的组合结构，能够用于撑紧待加工弯管的内壁完成撑紧夹持；进一步带动弯管沿圆形传送线1周向移动输送。

圆形传送线1上依次设置有中频加热装置4、环氧喷涂装置5、缠绕机6，其中缠绕机6下游一侧的圆形传送线1上还设置有远红外加热装置7、碾压整形装置8和分级冷却装置9。其中中频加热装置4、环氧喷涂装置5和缠绕机6均为现有技术，此处不再对其具体结构进行赘述。

参见附图2，远红外加热装置7，包括设置在圆形传送线1上的加热座71，其中加热座71为圆环状结构，加热座71内部沿其周向均匀间隔设置有若干电热块72；当弯管上防腐带依次穿过加热做内部时，电热块72对弯管上防防腐带进行均匀加热，从而使防腐带之间的胶粘剂均匀热熔。

碾压整形装置8，包括设置在圆形传送线1上的整形座81，整形座81设置在加热座71下游一侧，且整形座81上转动设置有整形环82，其中整形座81上固定设置有整形驱动电机83，整形驱动电机83与整形座81之间传动连接有链传动组件，整形环82内壁沿其周向间隔设置有若干碾压轮84，其中碾压轮84为带有支撑框的滚轮，碾压轮84与整形环82之间固定连接有弹性件85。其中链传动组件为现有技术，此处不再对其具体结构进行赘述。

参见附图1和附图3，分级冷却装置9，包括风环91和水冷却器92，水冷却器92可以为水淋器或喷淋器；其中风环91设置在水冷却器92上游一侧，风环91内沿其周向间隔设置有喷嘴911，喷嘴911可以为圆型管状结构，喷嘴911侧壁上沿其周向成型有若干匀风孔912，喷嘴911外壁上固定设置有导风板913，导风板913可以为伞状结构，喷嘴911内壁对应各匀风孔912处固定有锥形分流板914，锥形分流板914上成型有若干沿喷嘴911轴线方向延伸的通风孔915。

利用匀风孔912和锥形分流板914配合，将喷嘴911内的冷却气流进行均匀分散，并通过导风板913将气流引导吹向弯管，一方面能够实现防腐带的表层快速冷却固化，另一方面，能够在弯管防腐完成向外推送时，起到吹干弯管表面的作用。

本实施例的工作原理是：工作时，主动推进弯臂2带动弯管依次穿过中频加热装置4、环氧喷涂装置5和缠绕机6进行防腐操作，之后再依次进入远红外加热装置7和碾压整形装置8，进行防腐带胶粘剂的加热和对防腐带重叠处的碾压整形操作；之后弯管依次进入到风环91和水冷却器92，其中风环91吹送冷却风使防腐带表层快速固化，之后水冷却器92对防腐带进行快速冷却操作，有效避免防腐带表面产生橘纹或者褶皱缺陷，提高防腐带的防腐质量。

实施例2：

参见附图4，一种3PE弯管防腐生产线，基于实施例1，其区别特征在于：圆形传送线1上还设置有成像检验装置10，其包括设置在位于中频加热装置4上游一侧圆形传送线1上的检验座101，检验座101可以为环状结构，检验座101内壁上沿其轴向均匀间隔固定有若干高速相机102，圆形传送线1外部放置有与各高速相机102电连接的检验显示台103。

本实施例的工作原理是：通过设置高速相机102和检验显示台103，将弯管表面的各个位置进行拍摄，并配合弯管的输送实现对整个弯管表面质量的拍照记录，并将数据输送至检验显示台103，从而使工作人员能够快速对弯管不同部位的防腐质量进行检验，尤其是弯管底部和顶部等不易检查的部位，有效提高检验效率。

实施例3：

参见附图5和附图6，一种3PE弯管防腐生产线，基于实施例1，其区别特征在于：圆形传送线1上还设置有环切装置，环切装置包括设置在圆形传送线1上的支撑座11，支撑座11可以设置在碾压整形装置8和分级冷却装置9之间，支撑座11上转动设置有可供弯管穿过的主回转12，主回转12可以为环状机构；支撑座11一侧固定设置有环切电机13，环切电机13可以为步进电机，环切电机13与主回转12之间传动连接有链传动组件；主回转12内壁上铰接设置有环切刀14；主回转12上还铰接设置有与环切刀14中部铰接的环切气缸15。

当需要进行防腐带的切断操作时，主动推进弯臂2带动弯管移动，直至弯管与主动推进弯臂2或者从动工艺弯臂3之间的间隙移动至环切刀14处时，环切气缸15伸出带动环切刀14伸入到对应的缝隙内，此时环切电机13通过链传动组件带动主回转12转动，进一步带动环切刀14对防腐带进行整圈的环切操作，通过这种方式，一方面切断的均匀度较好，另一方面操作的安全性较高。

主回转12上还铰接设置有剥离刀16，其中剥离刀16能够与弯管外壁贴合并将防腐带从弯管上剥离，剥离刀16与环切刀14错位设置，主回转12上铰接设置有与剥离刀16铰接配合的剥离气缸17。

本实施例的工作原理是：当检测出不可修补的防腐带并需要对其剥离时，只需主动推进弯臂2带动弯管先经过中频加热装置4至防腐带碳化，之后进入到环切装置处，剥离气缸17伸出带动剥离刀16与弯管外壁贴合，主回转12带动剥离刀16转动并进一步配合主动推进弯臂2完成对整根弯管的防腐层去除操作。

实施例3：

参见附图7，一种3PE弯管防腐生产工艺，基于实施例1，其特征在于：包括如下工艺步骤：

A、吊装夹持：将除锈合格的弯管吊装至圆形传送线1，并与主动推进弯臂2和从动工艺弯臂3固夹；

B、加热防腐：主动推进弯臂2推动弯管依次穿过中频加热装置4、环氧喷涂装置5、缠绕机6、远红外加热装置7、碾压整形装置8，完成防腐带缠绕和再次加热碾压整形操作；

C、分级冷却：主动推进弯臂2推动弯管先进入风环91进行初级冷却，待防腐带表层初步固化后进入水冷却器92快速冷却；

D、退料：主动推进弯臂2带动冷却后的弯管反向移动，工作人员手工对弯管两端的多余防腐带进行割带；

E、质检：工作人员直接肉眼观测弯管，并进行弯管防腐带表面质量检验；

1)表面质量合格，进行步骤F；

2)表面不合格，判断质量不合格处是否可修补：

a)可修补，对不合格处进行修补处理并合格后，进入步骤F；

b)不可修补，进行防腐层去除作业；在本实施例中，弯管防腐层去除作业时，直接将弯管吊装至高温炉内燃烧去除；

F、吊离生产线，将弯管输送至圆形传送线1空余处，将弯管从圆形传送线1上吊离；重复上述步骤。

本实施例的工作原理是：通过设置分级冷却装置9和碾压整形装置8，有效保证对弯管防腐带的缠绕效果和防腐质量，有效避免防腐带表层的橘纹或褶皱状缺陷，同时设置质检环节，对弯管缺陷进行检查和修复，确保弯管的防腐质量。

实施例4：

一种3PE弯管防腐生产工艺，基于实施例3，其区别特征在于：上述E步骤中，当主动推进弯臂2移动至成像检验装置10处时，高速相机102对弯管表面进行高速连拍，并将数据传送至检验显示台103，以进行表面质量检验。

本实施例的工作原理是：能够通过高速相机102进行数据采集，一方面能够对不易观察的底部和顶部进行数据采集，方便工作人员的检验速度，另一方面，工作人员远离生产线，安全性高。

实施例5：

一种3PE弯管防腐生产工艺，基于实施例3，其区别特征在于：上述D步骤中，主动弯臂带动弯管两端分别穿入到环切装置中时，主回转12带动环切刀14对弯管两端多余的防腐带进行割带；上述b)步骤中，将弯管送入中频加热装置4和环切装置，中频加热至防腐层碳化后由剥离刀16进行防腐层剥离；之后再将弯管输送至圆形传送线1空余处，将弯管从传送线上吊离。

本实施例的工作原理是：将环切装置和剥离刀16进行组合，能够减少生产线占地面积的同时，能够通过中频加热和剥离刀16配合实现防腐层的去除操作，有效提高装置使用的可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3PE弯管防腐生产线，包括与弯管曲率半径相等的圆形传送线(1)，其特征在于：所述圆形传送线(1)包括主动推进弯臂(2)和从动工艺弯臂(3)，所述圆形传送线(1)上依次设置有中频加热装置(4)、环氧喷涂装置(5)、缠绕机(6)，其中所述缠绕机(6)下游一侧的圆形传送线(1)上还设置有远红外加热装置(7)、碾压整形装置(8)和分级冷却装置(9)；

远红外加热装置(7)，包括设置在圆形传送线(1)上的加热座(71)，所述加热座(71)内设置有若干感应加热块；

碾压整形装置(8)，包括设置在圆形传送线(1)上的整形座(81)，所述整形座(81)上转动设置有整形环(82)，所述整形环(82)上间隔弹性设置有若干碾压轮(84)；

分级冷却装置(9)，包括风环(91)和水冷却器(92)，其中所述风环(91)设置在水冷却器(92)上游一侧，所述风环(91)内间隔设置有喷嘴(911)。

2.根据权利要求1所述的3PE弯管防腐生产线，其特征在于：所述喷嘴(911)侧壁上成型有若干匀风孔(912)，所述喷吹外壁上设置有导风板(913)，所述喷嘴(911)内壁对应各匀风孔(912)处固定有锥形分流板(914)，所述锥形分流板(914)上成型有若干通风孔(915)。

3.根据权利要求1所述的3PE弯管防腐生产线，其特征在于：所述圆形传送线(1)上还设置有成像检验装置(10)，其包括设置在圆形传送线(1)上的检验座(101)，所述检验座(101)上固定设置有若干高速相机(102)，所述圆形传送线(1)外部设置有与各高速相机(102)电连接的检验显示台(103)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的3PE弯管防腐生产线，其特征在于：所述圆形传送线(1)上还设置有环切装置，其包括设置在圆形传送线(1)上的支撑座(11)，所述支撑座(11)上转动设置有可供弯管穿过的主回转(12)，所述主回转(12)上铰接设置有环切刀(14)，所述主回转(12)上铰接设置有与环切刀(14)铰接的环切气缸(15)。

5.根据权利要求4所述的3PE弯管防腐生产线，其特征在于：所述主回转(12)上还铰接设置有剥离刀(16)，所述主回转(12)上铰接设置有与剥离刀(16)铰接配合的剥离气缸(17)。

6.一种3PE弯管防腐工艺方法，基于权利要求1所述的3PE弯管防腐生产线，其特征在于：包括如下工艺步骤：

A、吊装夹持：将除锈合格的弯管吊装至圆形传送线(1)，并与主动推进弯臂(2)和从动工艺弯臂(3)固夹；

B、加热防腐：主动推进弯臂(2)推动弯管依次穿过中频加热装置(4)、环氧喷涂装置(5)、缠绕机(6)、远红外加热装置(7)、碾压整形装置(8)，完成防腐带缠绕和再次加热碾压整形操作；

C、分级冷却：主动推进弯臂(2)推动弯管先进入风环(91)进行初级冷却，待防腐带表层初步固化后进入水冷却器(92)快速冷却；

D、退料：主动推进弯臂(2)带动冷却后的弯管反向移动，对弯管两端的多余防腐带进行割带；

E、质检：工作人员进行弯管防腐带表面质量检验；

1)表面质量合格，进行步骤F；

2)表面不合格，判断质量不合格处是否可修补：

a)可修补，对不合格处进行修补处理并合格后，进入步骤F；

b)不可修补，进行防腐层去除作业。

F、吊离生产线，将弯管输送至圆形传送线(1)空余处，将弯管从圆形传送线(1)上吊离；重复上述步骤。

7.根据权利要求6所述的3PE弯管防腐工艺方法，其特征在于：上述D步骤中，主动弯臂带动弯管两端分别穿入到环切装置中时，主回转(12)带动环切刀(14)对弯管两端多余的防腐带进行割带。

8.根据权利要求6所述的3PE弯管防腐工艺方法，其特征在于：上述E步骤中，当主动推进弯臂(2)移动至成像检验装置(10)处时，高速相机(102)对弯管表面进行高速连拍，并将数据传送至检验显示台(103)，以进行表面质量检验。

9.根据权利要求6所述的3PE弯管防腐工艺方法，其特征在于：上述b)步骤中，将弯管从圆形传送线(1)上吊装至高温炉焚烧去除防腐层。

10.根据权利要求6所述的3PE弯管防腐工艺方法，其特征在于：上述b)步骤中，将弯管送入中频加热装置(4)和环切装置，中频加热至防腐层碳化后由剥离刀(16)进行防腐层剥离。

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