大口径弯管减阻内涂层工艺.pdf

本发明公开了一种大口径弯管减阻内涂层工艺，涉及管道涂覆技术领域,包括以下步骤：弯管初检，预制工艺管段及前端工艺管备用，安装行走小车、安装喷砂装置和喷涂装置，行走小车的滚轮上安装抗颠覆轮，吊装弯管上辊道并移至喷砂工位，工艺管段对接密封，行走小车进入并后退喷砂；吊装弯管至喷涂工位，前端工艺管对接并密封，行走小车进入并后退喷涂。利用滚轮上的抗颠覆轮可自动调节行走小车的自身平衡，保证行走小车的平稳运行，将弯管吊到辊道上并依次在喷砂工位和喷涂工位就位，在行走小车的运行过程中利用喷砂装置和喷涂装置实现弯管内壁的喷砂除锈和涂层喷涂。本发明解决了人工操作劳动强度大的问题，保证了工作质量，提高了工作效率。

1.  一种大口径弯管减阻内涂层工艺，其特征在于，包括以下操作步骤：
(一).待处理弯管（4）初检，预制与待处理弯管（4）同壁厚同管径的工艺管段（7）及前端工艺管（13）备用，安装行走小车（1）的电机和传动部件，在行走小车（1）的电机上安装变频器，在车体下方的滚轮（2）圆周上均布安装抗颠覆轮（3），抗颠覆轮（3）的轴线均与滚轮（2）的轴线垂直，使行走小车（1）可沿弯管（4）内壁径向滑动，以保持车身平衡；
(二).安装喷砂装置和喷涂装置：
1）.喷砂装置：选择旋转式喷枪类型及喷砂磨料，喷砂装置的旋转式喷枪（19）选用Y型喷枪，将输砂胶管（8）一端与旋转式喷枪相连,另一端与气罐（9）和砂罐（10）相连，利用线缆（20）将旋转式喷枪（19）的气动马达、气罐（9）和砂罐（10）上的气阀和砂阀均与第一控制柜（11）相连；
2）.喷涂装置：①选择旋转式喷枪、涂料泵类型及涂料，喷涂装置的旋转式喷枪（19）选用旋杯喷枪，将输料胶管（14）一端与旋转式喷枪（19）相连,另一端与涂料泵（16）相连，将涂料泵（16）与涂料储罐（15）连通，利用线缆（20）将旋杯喷枪（13）的电机、涂料泵（16）均与第二控制柜（17）相连；②确定涂料为双组份涂料，涂料泵（16）为双组份供料泵，双组份涂料包括基料和固化剂，其配比为，基料：固化剂=4:1；
（三）.待处理弯管、行走小车喷砂工序就位：利用天车将初检合格的待处理弯管（4）吊装至辊道（18）上，驱动辊道（18）进给至喷砂工位，将待处理弯管（4）前端与磨料回收仓（5）对接并密封，磨料回收仓（5）与除尘装置（6）相连通；将Y型喷枪安装在行走小车（1）上，同时将行走小车（1）的电机与第一控制柜（11）相连，将行走小车（1）吊装至工艺管段（7）内，将工艺管段（7）与待处理弯管（4）后端对接，并用聚氨酯片密封，用透明封盖封堵工艺管段（7）端口，驱动行走小车（1）行至待处理弯管（4）前端；
（四）.喷砂作业：开启除尘装置（6）的除尘风机、分离器、提升机及螺旋输送器，打开气罐（9）出口气阀，启动气动马达，Y型喷枪在气动马达的作用下高速旋转，开启砂罐（10）的砂阀开始输砂，磨料通过输砂胶管（8）到喷枪，磨料高速喷出，驱动行走小车（1）后退，开始喷砂；行走小车（1）后退至工艺管段（7）位置，关闭砂阀，气阀，吊离工艺管段（7），操作辊道（18），使弯管（4）退出磨料回收仓（5），喷砂结束；
（五）.待处理弯管、行走小车喷涂工序就位：利用天车将喷砂除锈合格的待处理弯管（4）吊装至辊道（18）上，驱动辊道（18）进给至喷涂工位，在待处理弯管（4）前端预置前端工艺管（13），将前端工艺管（13）与涂料吸附仓（12）对接并密封，涂料吸附仓（12）与除尘装置（6）相连通；将旋杯喷枪安装在行走小车（1）上，同时将行走小车（1）的电机与第二控制柜（17）相连，将行走小车（1）吊装至工艺管段（7）内，将工艺管段（7）与待处理弯管（4）后端对接，并用聚氨酯片密封，用透明封盖封堵工艺管段（7）端口，驱动行走小车（1）行至待处理弯管（4）前端的前端工艺管（13）内1米；
（六）.喷涂作业：开启除尘装置（6）的除尘风机、分离器、提升机及螺旋输送器，启动旋杯喷枪电机及双组份供料泵，双组份涂料在混合器中混合后供给旋杯喷枪中，旋杯喷枪在电机作用下高速旋转，使得涂料借助离心力的作用从旋杯周边的细密小孔中甩出，并呈雾状喷涂至弯管（4）内壁，驱动行走小车（1）后退，开始喷涂；行走小车（1）后退至工艺管段（7）位置，关闭双组份供料泵及旋杯喷枪电机，吊离工艺管段（7），操作辊道（18），使弯管（4）退出涂料吸附仓（12），喷涂结束。

2.  根据权利要求１所述的大口径弯管减阻内涂层工艺，其特征在于：所述待处理弯管（4）的直径D为406～1422mm，折弯半径为5D～6D。

3.  根据权利要求１所述的大口径弯管减阻内涂层工艺，其特征在于：所述待处理弯管（4）为热煨弯管。

4.  根据权利要求１所述的大口径弯管减阻内涂层工艺，其特征在于：在步骤（六）中喷涂得到的膜厚≥80μm，表面粗糙度≤7.6μm。

5.  根据权利要求１所述的大口径弯管减阻内涂层工艺，其特征在于：在步骤（四）和步骤（六）中行走小车（1）后退速度为0～5m/min，所述旋杯喷枪转速≥23000r/min。

6.  根据权利要求１所述的大口径弯管减阻内涂层工艺，其特征在于：每个滚轮（2）上的抗颠覆轮（3）均为8个。

大口径弯管减阻内涂层工艺
技术领域
本发明涉及管道诶表面涂覆技术领域,尤其涉及一种大口径弯管减阻内涂层工艺。
背景技术
大口径长输天然气管道工程的管道建设中，为了减少天然气的输送阻力、提高输气效率、增加输气量，大口径天然气管道均采用减阻内涂层的技术。减阻内涂层技术我国天然气管道建设过程中已经日臻成熟，但仅限于直管部分的减阻涂覆，弯管减阻内涂覆还大多处于手工喷砂及手工涂覆的状况。
减阻内涂层生产仅通过管道的喷砂除锈及喷涂施工即可完成,内涂层的性能取决涂料性能、喷砂及喷涂的工艺。但弯管的减阻内涂覆生产与直管内涂生产存在明显差异,热煨弯管不能沿轴向转动，导致直管内涂覆所使用的悬臂式抛丸进给和悬臂式高压无气喷枪进给无法实现，增加了施工的难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大口径弯管减阻内涂层工艺，
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种大口径弯管减阻内涂层工艺，包括以下操作步骤：
(一).待处理弯管初检，预制与待处理弯管同壁厚同管径的工艺管段及前端工艺管备用，安装行走小车的电机和传动部件，在行走小车的电机上安装变频器，在车体下方的滚轮圆周上均布安装抗颠覆轮，抗颠覆轮的轴线均与滚轮的轴线垂直，使行走小车可沿弯管内壁径向滑动，以保持车身平衡；
(二).安装喷砂装置和喷涂装置：
1）.喷砂装置：选择旋转式喷枪类型及喷砂磨料，喷砂装置的旋转式喷枪选用Y型喷枪，将输砂胶管一端与旋转式喷枪相连,另一端与气罐和砂罐相连，利用线缆将旋转式喷枪的气动马达、气罐和砂罐上的气阀和砂阀均与第一控制柜相连；
2）.喷涂装置：①选择旋转式喷枪、涂料泵类型及涂料，喷涂装置的旋转式喷枪选用旋杯喷枪，将输料胶管一端与旋转式喷枪相连,另一端与涂料泵相连，将涂料泵与涂料储罐连通，利用线缆将旋杯喷枪的电机、涂料泵均与第二控制柜相连；②确定涂料为双组份涂料，涂料泵为双组份供料泵，双组份涂料包括基料和固化剂，其配比为，基料：固化剂=4:1；
（三）.待处理弯管、行走小车喷砂工序就位：利用天车将初检合格的待处理弯管吊装至辊道上，驱动辊道进给至喷砂工位，将待处理弯管前端与磨料回收仓对接并密封，磨料回收仓与除尘装置相连通；将Y型喷枪安装在行走小车上，同时将行走小车的电机与第一控制柜相连，将行走小车吊装至工艺管段内，将工艺管段与待处理弯管后端对接，并用聚氨酯片密封，用透明封盖封堵工艺管段端口，驱动行走小车行至待处理弯管前端；
（四）.喷砂作业：开启除尘装置的除尘风机、分离器、提升机及螺旋输送器，打开气罐出口气阀，启动气动马达，Y型喷枪在气动马达的作用下高速旋转，开启砂罐的砂阀开始输砂，磨料通过输砂胶管到喷枪，磨料高速喷出，驱动行走小车后退，开始喷砂；行走小车后退至工艺管段位置，关闭砂阀，气阀，吊离工艺管段，操作辊道，使弯管退出磨料回收仓，喷砂结束；
（五）.待处理弯管、行走小车喷涂工序就位：利用天车将喷砂除锈合格的待处理弯管吊装至辊道上，驱动辊道进给至喷涂工位，在待处理弯管前端预置前端工艺管，将前端工艺管与涂料吸附仓对接并密封，涂料吸附仓与除尘装置相连通；将旋杯喷枪安装在行走小车上，同时将行走小车的电机与第二控制柜相连，将行走小车吊装至工艺管段内，将工艺管段与待处理弯管后端对接，并用聚氨酯片密封，用透明封盖封堵工艺管段端口，驱动行走小车行至待处理弯管前端的前端工艺管内1米；
（六）.喷涂作业：开启除尘装置的除尘风机、分离器、提升机及螺旋输送器，启动旋杯喷枪电机及双组份供料泵，双组份涂料在混合器中混合后供给旋杯喷枪中，旋杯喷枪在电机作用下高速旋转，使得涂料借助离心力的作用从旋杯周边的细密小孔中甩出，并呈雾状喷涂至弯管内壁，驱动行走小车后退，开始喷涂；行走小车后退至后端工艺管段位置，关闭双组份供料泵及旋杯喷枪电机，吊离工艺管段，操作辊道，使弯管退出涂料吸附仓，喷涂结束。
优选的，所述待处理弯管的直径D为406～1422mm，折弯半径为5D～6D。
优选的，所述待处理弯管为热煨弯管。
优选的，在步骤（六）中喷涂的膜厚≥80μm，表面粗糙度≤7.6μm。
优选的，在步骤（四）和步骤（六）中行走小车的后退速度为0～5m/min，所述旋杯喷枪转速≥23000r/min。
优选的，每个滚轮上的抗颠覆轮均为8个。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：利用滚轮上的抗颠覆轮可自动调节行走小车在弯管内部行走过程中的自身平衡，保证行走小车的平稳运行，将弯管放置到辊道上并移动到喷砂工位或喷涂工位，在行走小车的运行过程中利用喷砂装置或喷涂装置实现弯管内壁的喷砂除锈或涂层喷涂。本发明具有结构简单、操作方便的优点，利用本发明所生产的弯管减阻内涂层通过NACE-SP0188/NACE-TM0384湿海绵低压漏点检测，性能完全能够满足APIRP5L的技术要求,可用作天然气高压输送用减阻内涂层，解决了人工操作劳动强度大的问题，提高了工作质量和工作效率。
附图说明
图1是发明在喷砂状态下的示意图；
图2是本发明在喷涂状态下的示意图；
图3是图1和图2中行走小车的滚轮示意图；
图中:1-行走小车，2-滚轮，3-抗颠覆轮，4-弯管，5-磨料回收仓，6-除尘装置，7-磨料喷枪，8-输砂胶管，9-气罐，10-砂罐，11-第一控制柜，12-涂料吸附仓，13-旋杯喷枪，14-输料胶管，15-涂料储罐，16-涂料泵，17-第二控制柜,18-辊道，7-工艺管段，13-前端工艺管，20-线缆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种大口径弯管减阻内涂层工艺，所用的设备结构如图1、2、3所示，包括行走小车1及其驱动机构、除尘装置6、磨料回收仓5、涂料吸附仓12、喷砂装置和喷涂装置，所述喷砂装置和喷涂装置的旋转式喷枪19可分别设置在行走小车1上，所述行走小车1包括车体和滚轮2，所述滚轮2为4个，每个滚轮2圆周上均布设有8个抗颠覆轮3，所述抗颠覆轮3的轴线均与滚轮2的轴线垂直，可使行走小车1沿弯管4内壁径向滑动；待处理弯管4一端可分别与磨料回收仓5及涂料吸附仓12密封相连，所述磨料回收仓5及涂料吸附仓12可分别与除尘装置6相连。
待处理弯管4设置在辊道18上，利用辊道18的驱动部件可在喷砂工位与喷涂工位之间移动；待处理弯管4另一端设有工艺管段7，所述工艺管段7与待处理弯管4同壁厚同管径，所述行走小车1可事先吊至工艺管段7内，所述工艺管段7与待处理弯管4用聚氨酯片密封连接，所述涂料吸附仓12与待处理弯管4间设有前端工艺管13，所述前端工艺管13与涂料吸附仓12和待处理弯管4分别密封连接；并在工艺管段7另一端设有透明封盖进行封堵，可避免粉尘跑冒到外部空间，保持生产车间环境清洁，保证操作人员身体健康。
所述喷砂装置的旋转式喷枪19选用Y型喷枪，与Y型喷枪相连的输砂胶管8贯穿待处理弯管4，与输砂胶管7相连的气罐9和砂罐10设置在待处理弯管4外部，所述Y型喷枪由气动马达驱动并设置在行走小车1上，所述行走小车1包括电机和传动部件，所述气罐9和砂罐10的出口分别设有气阀和砂阀，所述气动马达、行走小车1的电机、气阀和砂阀均与待处理弯管4外部的第一控制柜11相连；所述行走小车1的电机通过变频器来调节速度。启动气阀和砂阀可将砂罐10内磨料输送至Y型喷枪，Y型喷枪在气动马达的作用下高速旋转对弯管4内壁进行喷砂。
所述喷涂装置的旋转式喷枪选用旋杯喷枪，与旋杯喷枪相连的输料胶管14贯穿待处理弯管4,并与涂料储罐15连通，旋杯喷枪由电机驱动并设置在行走小车1上，所述行走小车1包括电机和传动部件，所述涂料储罐15与涂料泵16连通，所述行走小车1和旋杯喷枪的电机、涂料泵16均与待处理弯管4外部的第二控制柜17相连；所述行走小车1的电机通过变频器来调节速度。由于弯管4内减阻施工节奏较慢，涂料的混合使用寿命较短，不宜采用单组份泵进行供料，所述涂料泵16选用双组份供料泵供给涂料，可以使配比准确，清洗方便，减少涂料损耗，且涂料流量无级可调，配合行走小车1的后退速度可以精确控制涂膜厚度，同时利用旋杯喷枪的高速旋转，涂料雾化效果极佳，达到对弯管4内壁均匀喷涂的目的。其中双组份供料泵选用美国Graco公司生产的双组份涂料泵。
分别通过第一控制柜11和第二控制柜17控制行走小车1的速度，使行走小车1的行走速度为0～5m/min，使用变频器控制行走小车1的速度，实现速度均匀无级可调，同时喷砂速度和喷涂速度均可调整，实现喷涂搭接层数的精确控制。
一种大口径弯管减阻内涂层工艺，具体操作步骤如下：
(一).弯管初检，所述待处理弯管的直径D为406～1422mm，折弯半径为5D～6D，以直径为1422mm的待处理弯管4为例，折弯半径R为7110mm；预制与待处理弯管4同壁厚同管径的工艺管段7及前端工艺管13备用，安装行走小车1的的电机和传动部件，并在行走小车1电机上安装变频器，在车体下方的滚轮2圆周上均布安装8个抗颠覆轮3，使行走小车1可沿弯管4内壁径向滑动，以保持车身平衡；
(二).安装喷砂装置和喷涂装置：
1）.喷砂装置：选择旋转式喷枪类型及喷砂磨料，喷砂装置的旋转式喷枪19选用Y型喷枪，将输砂胶管8一端与磨料喷枪7相连,另一端与气罐9和砂罐10相连，利用线缆20将磨料喷枪7的气动马达、气罐9和砂罐10上的气阀和砂阀均与第一控制柜11相连；
2）.喷涂装置：①选择旋转式喷枪、涂料泵类型及涂料，喷涂装置的旋转式喷枪19选用旋杯喷枪，将输料胶管14一端与旋杯喷枪13相连,另一端与涂料泵16相连，将涂料泵16与涂料储罐15连通，利用线缆20将旋杯喷枪13的电机、涂料泵16均与第二控制柜17相连；②确定涂料为双组份涂料，涂料泵16为双组份供料泵，双组份涂料包括基料和固化剂，其配比为，基料：固化剂=4:1；
（三）.待处理弯管、行走小车喷砂工序就位：利用天车将初检合格的待处理弯管4吊装至辊道18上，驱动辊道18进给至喷砂工位，将待处理弯管4前端与磨料回收仓5对接并密封，磨料回收仓5与除尘装置6相连通；将Y型喷枪安装在行走小车1上，同时将行走小车1的电机与第一控制柜11相连，将行走小车1吊装至工艺管段7内，将工艺管段7与待处理弯管4后端对接，并用聚氨酯片密封，用透明封盖封堵工艺管段7端口，驱动行走小车1行至待处理弯管4前端；
（四）.喷砂作业：开启除尘装置6的除尘风机、分离器、提升机及螺旋输送器，打开气罐9出口气阀，启动气动马达，Y型喷枪在气动马达的作用下高速旋转，开启砂罐10的砂阀开始输砂，磨料通过输砂胶管8到喷枪，磨料高速喷出，驱动行走小车1后退，开始喷砂，其中行走小车1的后退速度为0～5m/min；行走小车1后退至工艺管段7位置，关闭砂阀，气阀，吊离工艺管段7，操作辊道18，使弯管4退出磨料回收仓5，喷砂结束；
（五）.待处理弯管、行走小车喷涂工序就位：利用天车将喷砂除锈合格的待处理弯管4吊装至辊道18上，驱动辊道18进给至喷涂工位，在待处理弯管4前端预置前端工艺管13，将前端工艺管13与涂料吸附仓12对接并密封，涂料吸附仓12与除尘装置6相连通；将旋杯喷枪安装在行走小车1上，同时将行走小车1的电机与第二控制柜17相连，将行走小车1吊装至工艺管段7内，将工艺管段7与待处理弯管4后端对接，并用聚氨酯片密封，用透明封盖封堵工艺管段7端口，驱动行走小车1行至弯管4前端的前端工艺管13内1米；
（六）.喷涂作业：开启除尘装置6的除尘风机、分离器、提升机及螺旋输送器，启动旋杯喷枪电机及双组份供料泵，双组份涂料在混合器中混合后供给旋杯喷枪中，旋杯喷枪在电机作用下高速旋转，旋杯喷枪转速≥23000r/min，使得涂料借助离心力的作用从旋杯周边的细密小孔中甩出，并呈雾状喷涂至弯管4内壁，驱动行走小车1后退，其中行走小车1的后退速度为0～5m/min，开始喷涂，弯管内壁喷涂的膜厚≥80μm，表面粗糙度≤7.6μm；行走小车1后退至工艺管段7位置，关闭双组份供料泵及旋杯喷枪电机，吊离工艺管段7，操作辊道18，使弯管退出涂料吸附仓12，喷涂结束；
（七）.成品检验。
综上所述，本发明具有结构简单、操作方便的优点，利用滚轮上的抗颠覆轮可自动调节行走小车在弯管内部行走过程中的自身平衡，保证行走小车的平稳运行，将弯管放置到辊道上并移动到喷砂工位或喷涂工位，在行走小车的运行过程中利用喷砂装置或喷涂装置实现弯管内壁的喷砂除锈或涂层喷涂。利用本发明所生产的弯管减阻内涂层通过NACE-SP0188/NACE-TM0384湿海绵低压漏点检测，性能完全能够满足APIRP5L的技术要求,可用作天然气高压输送用减阻内涂层，解决了人工操作劳动强度大的问题，提高了工作质量和工作效率。