1.前言
內涂覆工藝的主要生產設備有:上管平臺、預熱設備、拋丸設備、涂覆設備和固化爐。由于內涂質量的要求嚴格,所以內涂覆工藝對設備的要求也很高,尤其是參數控制的準確性。在西氣東輸工程之前,國內曾三次引進國外設備,用于國內油田防蝕內涂用,這三條作業線分別在青縣華北管廠(用于鉆桿內潦)、大慶油田建材公司和勝利油田基建處。所用涂料有液體涂料、粉末涂料和雙組分環氧樹脂,為油田建設作出了貢獻。
內涂的生產車間應適合所生產的管子長度、管子直徑的內涂作業,生產串應在300~400m2/h,通常要采用噴(拋)射法表面處理,表面應達到Sa2.5,根據所選涂料一次無氣噴涂可達50~80μm,為保證生產的連續性,生產廠房應具有枕惡劣天氣和快速固化的條件。對于類似西氣東輸工程這種管徑的管子,內涂生產線主要有:內拋丸除銹、磨料回收、內噴涂和快速固化等。
內涂工藝的摹本流程是:
(1)鋼管由上管機構進入生產線;
(2)鋼管通過預熱裝置預熱,加熱管體、除去水汽;
(3)進入除銹工位進行內拋丸處理,丸料進入底部的循環系統,粉塵回收凈化處理,排出符合環保的氣體;
(4)倒丸或吹掃工位,清理管內殘余鋼丸和浮塵,經分離凈化后,鋼丸返回料斗循環使用;
(5)鋼管進入涂覆工位,使用高壓無氣噴涂系統,將液態的涂料按要求的厚度均勻涂到鋼管的內表面;
(6)進入固化工位,可采用快速固化工藝,用干燥爐對涂覆過的鋼管進行烘干。
書中的彩圖2是荷蘭Selmrs公司的先外后內工藝的生產線布置示意圖。彩圖3和彩圖4是鎮江防腐廠做完內覆蓋層的管子。彩圖5、彩圖6、彩圖7是新加坡BP公司的管內火焰加熱和內噴涂的照片。彩圖8是鋼管內涂和接頭保護的照片,彩圖9是鋼管內噴砂設備照片,彩圖10是鋼管內拋丸設備的照片。彩圖11、彩圖12、彩圖13、彩圖14是管道局鎮扛防腐廠的表面處理內拋丸除銹機拋頭、拋丸除銹機、內噴涂機噴頭與微塵吹掃頭、鋼管內噴涂設備的照片。
2.上管平臺
上管平臺通常由兩根帶有支腿的工字鋼組成,上面有一些保護性材料,防止損傷鋼管表面或外防腐層。上管平臺一般長20m左右,有的平臺達30m以上。涂覆作業時,通過吊裝或搬運機具將管子搬至上管平臺上。
3.預熱設備
預熱方式主要有三種,中頻感應加熱、熱風加熱和火焰加熱。中頻感應加熱和火焰加熱方式加熱速度快,調節方便,相對熱風加熱能耗低。具體的預熱方式可根據生產速度和現場條件來選用。彩圖8是采用火焰加熱預熱管子的照片。
4.內表面拋丸清理設備
對于大直徑管子,用拋丸方法不僅可以除去鋼管表面的銹跡、氧化皮,而且可使鋼管表面強化,消除殘余應力,提高耐疲勞性能和耐應力腐蝕性能,并具有磨料利用率高、速度快、成本低等優點。表面內拋丸清理設備主要部件如下[2]:
(1)前后拋丸清理室 即鋼管兩端的護罩,一個為固定護罩,一個為移動護罩;
(2)帶有內伸壁的行走小車 可分為前部小車(包括車體、清理室、行走電機、輸送臂支撐等)和進給小車(包括車體、液壓站、行走電機、控制臺、輸送臂支撐等);
(3)輸送臂 主要包括旋轉支撐、伸臂、輸送皮帶及電機等;
(4)機械式內拋丸器 主要包括葉輪、葉片、分丸輪、定向套、主動軸、液壓馬達、皮帶及帶輪等;
(5)鋼丸循環系境 主要包括提升機、分離器,、貯料斗、下料閥、底部輸送皮帶等;
(6)除塵回收系統 主要包括布袋除塵器、風機、管路等;
(7)液壓系統和電氣控制系統;
(8)轉管臺 用于鋼管進入和退出清理工位以及驅動鋼管旋轉,主要包括車體、旋管電機、行走電機、液壓上、下管機械手和轉管機構等。
圖4-1是內拋丸原理示意圖。
下面介紹表面處理工藝中幾個主要設備的作用。
(1)護罩 護罩是由鋼板制成,塑鋼加強,內襯錳鋼減少磨損,易于更換。它的作用是對操作人員進行人身安全的保護、隔離粉塵并將粉塵送到除塵器、回收用過的磨料。
(2)拋丸室和拋頭 拋丸室由型鋼制作,一端和傳送帶連接并與行進小車相連,另一端和拋頭相連。拋頭是一個帶有可旋轉葉片的整體部件,通過螺栓固定并可接收傳送帶送來的磨料。工作時葉片旋轉,將磨料拋向管子的內表面。拋丸室配有滑輪,確保轉管時在管內行走。

