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钢管涂塑技术支援胜利油田发展

国外在20世纪50年代中期开始研究钢管涂塑技术80年代逐渐扩大推广应用,960年环氧粉末涂层钢管就已产品化。当时这种产品在美国的应用发展很快美国3M公司的环氧粉末涂层钢管已有40年的应用历史。1958年日本着眼于研究聚乙烯粉末涂料和涂装技术.并于1961年开始正式投入生汽在以后40年中,随着聚乙烯树脂需求量的扩大.生产规模不断扩大.涂装管道的口径为15-4000mm长度达6-12m。生产厂有第一高周波川崎制铁、新日铁住友童属工业.日本钢管公司,积水化学工业.三菱树脂等公司并且在技术引进的情况下发展了环氧粉末涂层钢管。住友金属工业和日本钢管公司在1981年开始正规生产环级粉末涂层钢管。

我国对钢管涂塑技术的研究起步较晚于20世纪80年代初开始着手研究比先进国家晚了20多年但发展速度较快.上海船舶工艺研究所自80年代初开展钢管内壁涂塑工艺研究以来已有二十年的历史,对钢管涂塑技术在工艺.装备、检测技术、粉末涂料等方面进行了不断开发取得了一系列的科研成果.钢管内壁涂塑技术推广应用“获原中国船舶工业总公司科技进步一等奖“钢管内壁涂塑技术.防腐型环氧粉末涂料“.“聚乙烯粉末涂料“.聚级乙烯粉末涂料“,"NOX-1耐高温强腐蚀粉末涂料“和聚酸胺粉末涂料分别获原中国船舶工业总公司科技进步二等奖和三等奖。钢管内壁涂塑技术’参加1990年军转民高技术出口产品展览文易会.获国防科工委.国家建委、国家科委.对外经济毗部联合颁发的银质奖章同年又被国家科委列入国家级科技成果重点推广计划。目前国家级钢管内壁涂塑技术研究推广中心就设在上海船舶工艺研究所。

上海船舶工艺研究所首创的钢管内壁涂塑技术在国内已转让了30余家.其应用领域从船舶行业延伸到石油、化工、电力、市政等各行各业。此次上海船舶工艺研究所与胜利油田合作将钢管内壁涂塑技术应用于油田系统使这项技术实现了又-次飞跃。研制成功的油田专用管内壁涂塑生产线解决了6根钢管同时喷砂.10m长的钢管喷/吸粉钢管旋转固化等技术难题目前已正式投产。

    上料用抓管机将成捆的新油管放至上料架卸塑料护套除油.上钢质内丝。外丝护套。
    清洗好的管子由链条上的拨齿拨至千燥炉内。千操炉为连续炉炉上设置通风A,烘烤15min,干燥好的管子滚至料架。干燥炉采用燃油式加热炉体外形尺寸为7x11x1m0炉内温度为0-2D00C,走速及温度可调.如图3,
    一外壁抛丸干燥后已上护套的管子由气动装置拨到外壁抛丸机上进行除锈,通过调节管子的运行速度来保证抛丸的要求。
    一内壁喷砂这是保证整个生产线生产能力的关键工位.在设计上采用6根管子同时喷砂6支喷砂枪以设定速度往复喷砂喷枪由电动台车驱动.台车上有三个自动喷砂器(如图引,每个喷砂器带两把喷枪。台车每往复一个周期,自动加料一次。磨料循环系统的工作原理是钢砂由喷枪经清理室尾端的收集室进入翰送螺旋然后由提升机将钢砂提升至螺旋筛选分离器.分离完全的钢砂落入储砂斗.最后进入喷砂器(合车上的)储砂缸内(每往复一次加砂一次)三个喷砂器自动按需进砂.外壁喷砂合格的管子由气动分离托架依次送入喷砂室内因抽风原因该喷砂室内呈负压.确保灰尘不外溢.管子按270mm中心距6根排好,然后落入自旋转装皿。自旋转装置使管子自旋并且向喷枪方向移动.使管子紧贴入端密封系统避免飞砂。管子喷砂结束后落料托架将其托起,落料托架与吹扫料架接轨。管子自动向前滚动此时一组6根钢管喷砂结束。

    喷砂后的管子由气动输送装皿送至吹扫工位由电动小车驱动吹扫喷管进入管内进行吹扫目的是进一步除尘及将残余钢砂.管壁吸附物吹扫干净.检测喷砂质且时粗糙度由便携式粗糙度仪检验,衰面清洁度通过内窥镜窥视对比判定(视频图象与标准图片对照)。

    吹扫‘检测完的管子由滚轮输送到预热工位.由气动装置将管子拨至预热炉上料架.预热炉为连续炉。上料架上的管子由预热炉拨齿拨到链条上如图5。预热炉的温度可在0-350℃内调控。

    一喷涂.预热后的管子由机械手将其拨至涂塑工位靡擦轮上管子通过库擦轮原地转动.库擦轮速度无级可调(如图6)。带有供粉系统的驱动小车带动喷粉枪进行喷涂两端配皿粉末外溢回收罩。喷粉速度为,.2'2.5mIn/根设计上采用进不喷粉退喷粉的方式喷粉枪的最大出粉量控制在2.5kg/min【可调)以保证管子喷粉厚度在300-600Nm。由于喷粉枪长时间在加热管内喷粉,喷枪头材料聚四氮乙烯需要经过特殊设计r才能满足耐热性及出粉雾化效果的要求喷粉枪采用特殊方式进行冷却。供粉系统由流化床.文丘里泵控制系统等组成流化压力.送粉压力等参数可调。管子温度由红外线测温仪检测。

    一吸涂供粉设备的出粉口及回收设备的吸风口同时扣到已移至摩擦轮上且已旋转的管子两端.自动控制供粉时间粉末在风力的驱动下于旋转的管内壁停留几秒钟便均匀地涂敷在管子内壁供粉系统由流化床、气动系统.电控系统.计it系统等组成。回收系统由吸风机旋风分离器脉冲除尘系统等组成。

    管子在固化炉内固化时要求有一定的自转速度设计上采用两对传动链条相向运动来保证管子自转。涂塑完的管子由机械手拨至固化炉内进行固化。炉内设t走向相反的两对链条正传动链条上设置拨齿.每个拨齿上装有圆轮管子处于两个拨齿之间逆向链条通过靡擦甘子使其自转正传动链条以一定的速度带动管子在炉内运动,如图7a固化炉温度在0--300℃内可调。

    从固化炉出来的管子滚至下料架进行冷却。管子冷却后通径规在轨道小车的驱动下对管子进行检测然后用磁性测厚仪QuaNix 7500人工Eli两端的涂层厚度。最后进行检漏检测将检漏海棉探头组合在一根探杆上探杆在轨道小车的驱动下,在管内边走边检,如图B。对检验不合格的管子用行车将其吊走。

    将检测合格的管子输送出车问外场地.然后对管子外表面进行人工喷漆标识.油漆干后卸下钢质护套,换上清洗前的塑料护套,然后用管子打包机打包。

    油田专用管内壁涂塑生产线调试成功以来.已经完成了三千吨油管的生产任务未发生任何技术上的向题取得了初步成效。可以说钢管涂塑技术在胜利油田油管上的应用已取得成功。钢管涂塑技术的发展在定型管上已经趋于成熟.但是在非定型管上的应用还需要进一步研究希望和同行一起交流以推动我国钢管涂塑技术的进一步发展。