CN203972417U - 核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，包括主气路、供气系统、加砂系统、加水系统、涂覆系统、控制系统；主气路前端与供气系统相连接，后端形成下沉段并与管道相连接；主气路设置有主吹扫阀；加砂系统包括的加砂罐，加砂罐的加砂口设置有上砂阀，出砂口经下砂阀与主气路相连接；加水系统包括加水罐，加水罐的加水口设置有上水阀，出水口经下水阀与主气路相连接；涂覆系统连接于主气路的下沉段的前端，包括加涂料漏斗，加涂料漏斗的出料口经涂料阀与主气路相连接；控制系统分别与主吹扫阀、上砂阀、下砂阀、上水阀、下水阀相连接。本实用新型既可以实现管道内壁的清理，也可实现管道内壁涂料的涂覆，具有广泛的适用范围。

Description

核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于清理管道内壁的腐蚀产物并对管道内壁涂覆涂料的装置，尤其适用于核电站中的小径、弯曲、变径管道。

背景技术

直径500mm以下的管道，在工程上泛概括为小口径管道。碳钢、铸铁、不锈钢等材质的管道在长期使用后其内部会出现腐蚀和积污问题，影响管道的水流通量，甚至出现堵塞或腐蚀穿孔等问题。

由于口径过小，人不可达，小口径管道的腐蚀综合治理是世界级难题。目前世界上对在役管道的清理与修复技术有几十种，总结主要包括五类：化学法（酸洗等）、振动法（超声波等）、电磁法（电击、磁化等）、衬套法（穿插软、硬管等）、机械法（内置工具、机器人等）。

前三种方法对管道只有清理疏通的功能，无改造、强化的功能，且存在化学残留、清理不彻底、无法在内壁涂覆涂层等缺点。常用的化学法清理，需要大量的化学物质，并需要长时间浸泡反应，能够清理管道表面的锈迹，而对于油污、其它异物等则需要更换清洗剂，耗费大量的人力、物力和时间，由此产生的废物也必将污染环境。后两种方法对管道不仅有清理疏通的功能，还有改造、强化功能，能进行管道内壁涂层的涂覆，但这两种方法仍遇到难以克服的四大难题：管道转弯、管道变径、管道垂直、小口径管道，因而实际应用受到很大局限。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种既具有清理疏通功能，又具有涂层涂覆功能，且使用范围广泛的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，用于对核电站中管道的内壁进行腐蚀产物的吹扫清理并涂覆上涂层，其包括主气路、供气的供气系统、供砂的加砂系统、供水的加水系统、供涂料的涂覆系统以及控制系统；

所述的主气路的前端与所述的供气系统相连接，所述的主气路的后端形成一下沉段并在所述的下沉段后与待清理的管道相连接；所述的主气路上设置有主吹扫阀；

所述的加砂系统和所述的加水系统分别连接于所述的主气路的中部并位于所述的主吹扫阀之后；

所述的加砂系统包括具有加砂口和出砂口的加砂罐，所述的加砂罐的加砂口设置有上砂阀，所述的加砂罐的出砂口经由下砂阀与所述的主气路相连接，所述的加砂罐还连接有调节其中气压的砂回气通路；

所述的加水系统包括具有加水口和出水口的加水罐，所述的加水罐的加水口设置有上水阀，所述的加水罐的出水口经由下水阀与所述的主气路相连接，所述的加水罐还连接有调节其中气压的水回气通路；

所述的涂覆系统连接于所述的主气路的下沉段的前端，其包括具有出料口的加涂料漏斗，所述的加涂料漏斗的出料口经由涂料阀与所述的主气路相连接；

所述的控制系统分别与所述的主吹扫阀、所述的上砂阀、所述的下砂阀、所述的上水阀、所述的下水阀相连接。

优选的，所述的主气路的后端通过橡胶管与待清理的管道相连接。

优选的，所述的供气系统包括具有进气口和出气口的压缩气罐，所述的压缩气罐的进气口与压缩气源相连接，所述的压缩气罐的出气口与所述的主气路相连接。

优选的，所述的加砂系统还包括加砂漏斗，所述的加砂漏斗通过所述的上砂阀连接至所述的加砂罐的加砂口。

优选的，所述的加水系统还包括加水漏斗，所述的加水漏斗通过所述的上水阀连接至所述的加水罐的加水口。

优选的，所述的砂回气通路和所述的水回气通路分别与所述的主气路相连接，所述的砂回气通路上设置有由所述的控制系统控制的砂回气阀，所述的水回气通路上设置有由所述的控制系统控制的水回气阀。

优选的，所述的控制系统包括PLC、与所述的PLC相连接的交互装置、为所述的PLC和所述的交互装置供电的电源。

优选的，所述的主气路上的下沉段的下沉角度为45°。

优选的，所述的主吹扫阀的两侧连接有旁通气路，所述的旁通气路上设置有由所述的控制系统控制的旁通阀。

优选的，其还包括若干个压力变送器，各个所述的压力变送器与所述的控制系统相连接。

本实用新型工作原理是：通过供气系统提供的气体带动加砂系统提供的砂和积水系统提供的水共同进入待清理的管道中，对管道的内壁进行腐蚀产物清理；待管道内壁干燥后，再通过供气系统提供的气体带动涂覆系统提供的涂料进入待清理的管道内，对管道的内壁进行涂料涂覆。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型既可以实现先对管道内壁的腐蚀产物进行清理，还可以实现再对管道内壁进行涂料的涂覆，即既具有清理疏通的功能，又具有改造强化的功能，管道的弯头、变径、横管、竖管等情况均不受影响，具有广泛的适用范围。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一：参见附图1所示。一种核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其包括主气路、供气的供气系统、供砂的加砂系统、供水的加水系统、供涂料的涂覆系统以及控制系统。

水平布置的主气路的两端分别称其为前端和后端，故而以下所述“前”和“后”均是参照主气路的前端和后端而言的。主气路的前端与供气系统相连接。供气系统包括具有进气口和出气口的压缩气罐，压缩气罐的进气口与无油空压机提供的压缩气源相连接，压缩气罐的出气口通过第一法兰与主气路相连接。压缩气罐上设置有安全阀。主气路的后端形成一下沉角度为45°的下沉段，并在下沉段后通过高压耐磨橡胶管与待清理的管道相连接，该下沉段的两端分别通过内法兰和第二法兰而与主气路的其它部分和橡胶管相连接。主气路上设置有主吹扫阀和急停阀，急停阀位于主吹扫阀的前端。主吹扫阀的两侧还连接有旁通气路，旁通气路上设置有旁通阀。

加砂系统和加水系统分别连接于主气路的中部并位于主吹扫阀之后。加砂系统包括具有加砂口和出砂口的加砂罐、加砂漏斗。加砂漏斗与加砂罐的加砂口相连接，加砂罐的加砂口设置有上砂阀，该上砂阀可以设置在加砂漏斗与加砂罐的加砂口之间的管路上。加砂罐的出砂口经由下砂阀与主气路相连接，加砂罐的出砂口与主气路也通过管路相连接，下砂阀设置在该管路上。加砂罐还连接有调节其中气压的砂回气通路，砂回气通路与主气路上主吹扫阀的前端相连接，砂回气通路上设置有砂回气阀。加水系统包括具有加水口和出水口的加水罐、加水漏斗，加水漏斗与加水罐的加水口相连接，加水罐的加水口设置有上水阀，该上水阀可以设置在加水漏斗和加水罐的加水口之间的管路上。加水罐的出水口经由下水阀与主气路相连接，加水罐的出水口也通过管路相连接，下水阀设置在该管路上。加水罐还连接有调节其中气压的水回气通路，水回气通路与主气路相连接，水回气通路上设置有水回气阀。水回气通路上与主气路相连接的一端和砂回气通路上与主气路相连接的一端可以合并成一条管路。

涂覆系统连接于主气路的下沉段的前端，其包括具有出料口的加涂料漏斗，加涂料漏斗的出料口经由涂料阀与主气路相连接，加涂料漏斗的出料口也经过管路和主气路相连接，而涂料阀设置在该管路上。

控制系统包括PLC、与PLC相连接的交互装置、为PLC和交互装置供电的电源。其中，PLC中写有整套装置的控制程序；电源采用24V蓄电池，其具有能够与交流电源相连接的充电接口；交互装置采用HMI触摸屏。控制系统中的PLC分别与主吹扫阀、上砂阀、下砂阀、上水阀、下水阀、急停阀、砂回气阀、水回气阀、旁通阀相连接并对它们的开闭进行控制。上述各阀门均为气动球阀，其电磁执行机构所需的电源也由24V蓄电池供给，而外接气源则来自气动阀门联箱，气动阀门联箱通过具有第三法兰作为连接件的管路与供气系统中的压缩气罐相连接，该管路上设置有联箱供气阀。涂料阀为手动球阀。

该装置中还设置若干个与控制系统的PLC相连接压力变送器，分别为：（1）检测主气路中主吹扫阀和急停阀前端、压缩气罐后端处气体气压的第一压力变送器；（2）检测主吹扫阀后端、主气路的下沉段前端处气体气压的第二压力变送器；（3）检测水回气通路和砂回气通路所合并成的一条管路处的气体气压的第三压力变送器；（4）检测加砂罐内气压的第四压力变送器；（5）检测加水罐内气压的第五压力变送器。这些压力变送器将所检测到的压力值传送给控制系统的PLC，PLC再根据这些压力值的情况控制整套装置工作。

本装置在使用前，需要根据现场所需处理的管道的直径来选测不同型号的本装置，其差别主要在于装置内部的各管道、储罐和阀门等零部件的大小尺寸不同，主气路的管径需与待清理的管到底管径相同。以处理DN100口径的管道为例，选定好该条管道的一个入口和一个出口，出入口之间的管道总长度不应超过2000倍的管道直径，即200米以内，并将沿途支管全部隔离。将本装置通过高压耐磨橡胶管与管道的入口相连，管道的出口连接一个专用的废物收集箱，用于收集清理出来的管道内壁腐蚀产物、污水等。

本装置的工作流程如附图2所示。首先打开空压机，向压缩气罐内提供压缩空气，使压缩气罐内的压力达到0.65MPa以上，然后开启对管道的吹扫，过程如下：首先打开急停阀并关闭其他各阀门并锁定，禁止使用HMI触摸屏对PLC进行操作。然后，检测加砂罐内和加水罐内的压力是否小于0.15MPa，若是，则可以向加砂罐内加砂和向加水罐内加水；若否，则打开下砂阀和下水阀排气，使加砂罐和加水罐内的压力下降至0.15MPa或以下，再关闭下砂阀和下水阀，此时即可向加砂罐内加砂和向加水罐内加水。接着，向加砂罐内加砂和向加水罐内加水，分别打开上砂阀和上水阀，等到人工通过加砂漏斗和加水漏斗分别向加砂罐中加砂和加水罐中加水，加完后关闭上砂阀和上水阀。PLC可以通过检测上砂阀和上水阀是否完成一次开和关的动作来判断加砂和加水是否完成。加完后锁定上砂阀和上水阀等待后续操作。

对核电站中管道的内壁进行腐蚀产物的吹扫清理过程如下：选择吹扫模式在压缩气罐内的主气压大于0.65MPa时执行吹扫清理作业。打开砂回气阀和水回气阀向加砂罐和加水罐中充入气体，待加砂罐和加水罐中的压力均与主气压一致时执行下一步骤。同时打开下砂阀和下水阀，并延迟0.5秒后打开主吹扫阀，此时，由供气系统提供的气体带着加砂罐提供的砂和加水罐提供的水一同由主气路进入到待清理的管道中并流动，从而对管道的内壁进行吹砂磨除污垢以及吹扫冲洗，该过程中，主气压逐渐降低。待主气路的出气口的气压与主气压一致且小于0.3MPa时，结束一次吹扫清理过程。一般的，对一条管道至少需要吹扫清理8次以上。

全部吹扫清理完成后，采用手动控制方式，保持急停阀和主吹扫阀常开，采用供气系统提供的压缩空气对管道持续吹风30分钟以上，使得管道内壁干燥，为管道内壁上涂料的涂覆做好准备。

管道内吹干后，采用手动控制方式，关闭除急停阀以外的全部阀门，将搅拌好的涂料通过加涂料漏斗加入，由于涂覆系统设置在主气路的下沉段的前端，故而骨料可以顺流至主气路的后端而不会污染主气路的其它部分。涂料加装完毕后，当主气压达到0.65MPa以上时，手动缓缓打开旁通阀，待主气路的出气口压力上升至0.5MPa以上时，打开主吹扫阀，进行第一次涂料喷涂。待主气压降低至0.4MPa以下时，关闭旁通阀以及主吹扫阀，待主气压恢复到0.65MPa以上时，仅打开主吹扫阀进行第二次涂料喷涂，并按照第二次涂料喷涂的过程再喷涂几次涂料，直至涂料喷涂共计达到4至5次，完成对核电站中管道的内壁的涂料涂层涂覆。

本装置尤其适用于清理核电站13~500mm口径的，SEP（饮用水系统），JPD，JPP、JPH（消防系统），GFR（汽机安保油系统）等系统的管道内壁腐蚀产物或积污的设备，并能进行内壁涂层涂覆。相较于现有的5种管道清理及修复方法，具有双重功能并对管道的形式无特殊要求，因而适用范围广泛。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，用于对核电站中管道的内壁进行腐蚀产物的吹扫清理并涂覆上涂层，其特征在于：其包括主气路、供气的供气系统、供砂的加砂系统、供水的加水系统、供涂料的涂覆系统以及控制系统；

所述的主气路的前端与所述的供气系统相连接，所述的主气路的后端形成一下沉段并在所述的下沉段后与待清理的管道相连接；所述的主气路上设置有主吹扫阀；

所述的加砂系统和所述的加水系统分别连接于所述的主气路的中部并位于所述的主吹扫阀之后；

所述的加砂系统包括具有加砂口和出砂口的加砂罐，所述的加砂罐的加砂口设置有上砂阀，所述的加砂罐的出砂口经由下砂阀与所述的主气路相连接，所述的加砂罐还连接有调节其中气压的砂回气通路；

所述的加水系统包括具有加水口和出水口的加水罐，所述的加水罐的加水口设置有上水阀，所述的加水罐的出水口经由下水阀与所述的主气路相连接，所述的加水罐还连接有调节其中气压的水回气通路；

所述的涂覆系统连接于所述的主气路的下沉段的前端，其包括具有出料口的加涂料漏斗，所述的加涂料漏斗的出料口经由涂料阀与所述的主气路相连接；

所述的控制系统分别与所述的主吹扫阀、所述的上砂阀、所述的下砂阀、所述的上水阀、所述的下水阀相连接。

2.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的主气路的后端通过橡胶管与待清理的管道相连接。

3.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的供气系统包括具有进气口和出气口的压缩气罐，所述的压缩气罐的进气口与压缩气源相连接，所述的压缩气罐的出气口与所述的主气路相连接。

4.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的加砂系统还包括加砂漏斗，所述的加砂漏斗通过所述的上砂阀连接至所述的加砂罐的加砂口。

5.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的加水系统还包括加水漏斗，所述的加水漏斗通过所述的上水阀连接至所述的加水罐的加水口。

6.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的砂回气通路和所述的水回气通路分别与所述的主气路相连接，所述的砂回气通路上设置有由所述的控制系统控制的砂回气阀，所述的水回气通路上设置有由所述的控制系统控制的水回气阀。

7.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的控制系统包括PLC、与所述的PLC相连接的交互装置、为所述的PLC和所述的交互装置供电的电源。

8.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的主气路上的下沉段的下沉角度为45°。

9.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：所述的主吹扫阀的两侧连接有旁通气路，所述的旁通气路上设置有由所述的控制系统控制的旁通阀。

10.根据权利要求1所述的核电站管道内壁腐蚀产物清理和涂层涂覆装置，其特征在于：其还包括若干个压力变送器，各个所述的压力变送器与所述的控制系统相连接。