新型无气喷涂设备在钢管内防腐中的应用
吴加友,段素梅
焊管
随着国内油气管线建设规模的不断扩大,钢管的需求量也将增加,对钢管内部进行喷涂处理的质量也越来越受到人们的重视。目前对钢管内部进行减阻处理已被大多数油气管线广泛采用。而国外多采用无气喷涂技术对钢管内部进行减阻施工,该技术已被国内大多数防腐厂家认同。涂料的品种发展很快,新品种的出现促进了涂装设备的发展。无气喷涂设备也不例外,为适应新型涂料的喷涂需要,改善无气喷涂设备的工艺性能,不断地研制出了许多新型的专业无气喷涂设备,如双组份无气喷涂设备。该设备适用于对钢管内部进行减阻施工,不仅工艺性能优越,省去了人工配料环节,增加了涂料的配制精度;而且减少了涂料浪费和环境污染,提高了涂装作业效率。
摘 要:为了进一步提高钢管内喷涂质量,研制开发出双组份新型无气喷涂设备。介绍了这种新设备的喷涂原理、特点及在实际操作中应该注意的事项。详细阐述了新型无气喷涂设备的混合原理,说明这种技术已经取代了依靠人工操作配制涂料的传统技术,并取得了显著成效。
关键词:无气喷涂;钢管;内防腐;减阻施工；热喷涂http://www.sunspraying.com/kepuyuandi/repentu/20120914/1347588345484.html
1 双组份无气喷涂设备喷涂原理及特点
1. 1 原理
双组份无气喷涂设备的喷涂原理如图1所示,利用高压泵对涂料施加高压,通过静态混合器使涂料充分混合,使其从喷嘴高速喷出。当涂料离开喷嘴的瞬间,便与空气发生激烈地碰撞,使涂料破碎成微粒,在涂料微粒的速度未衰减前,涂料微粒继续向前与空气不断地多次碰撞,不断地被粉碎,最终使涂料雾化,并黏附在具有一定锚纹深度的钢管内表面。
1. 2 特点
(1)涂料配制比例精度高
双组份无气喷涂设备采用自动配比,在线自动混合的方式,使涂料配制省去了人工制料环节,涂料配制比例误差≤3%,极大提高了涂料配制精度。
(2)对涂料的适用范围广
不同原料厂家的涂料,基料与固化剂配制比例有所差别。例如,天津塘沽工程技术研究院研制开发的AW-01减阻涂料,基料与固化剂的配制体积比为3. 2∶1,如果采用人工配制涂料,比例精度很难保证。双组份无气喷涂设备基料与固化剂的体积配比范围0. 1∶1~10∶1,采用自动配比,在线混合的方式,很好地满足了对各种比例涂料的使用。同时,双组份无气喷涂设备对涂料黏度适应范围广,适用黏度200~20 000 cps。
(3)减少对环境的污染
由于省去了人工配料环节,漆雾飞散少,适用于黏度较高的涂料,同时减少了稀释剂用量,从而减少了对环境的污染以及对操作人员身体的伤害。
2 双组份无气喷涂设备的混合原理
双组份无气喷涂设备是按照基料和固化剂两种组份的体积比,经双组份泵将涂料按比例压送至静态混合器内进行混合,如图2所示,然后由喷枪喷出。混合器的主要机构为导管,导管内装有一定数量的涂料分割器,如图3所示,涂料分割器呈螺旋状结构,且分为左旋、右旋两种,两种分割器交替排列固定在导管内。分割器在涂料混合时处于静止状态,故称为静态混合器。
静态混合器能使涂料混合是由于分割器具有分割、变向和转移作用。当基料、固化剂通过静态混合器导管时,不断地被分割、变向、转移。由于左旋和右旋两种分割器在导管内是交替排列的,因此能使涂料不停地改变流向,如图4所示。由于分割器呈螺旋状,能使贴近管壁的涂料沿着扭转面向导管的中心部位转移,同时也能将导管中心部位的涂料向管壁转移,如此反复,达到混合的目的。导管中的分割器数量n决定分割效果,即分割次数M=2n,分割效果随分割器的增加而增加。总之,涂料在导管内不断地被分割、变向、转移,达到使基料与固化剂充分混合的目的。
环隙后,会产生信号,由于探头在一定范围内往复运动,会出现多次的环隙信号,因此,在检测滑台上安装一位置传感器,当滑块处于位置传感器处时控制漏磁检测探头的信号输出,再判别接口环隙到达与否,接口到达后给出输出触点信号,从而保证对钢管接口的精确定位。钢管接口位置信号输送到系统PLC,便可据此对脱管轮胎的电机进行加速,从而实现准确的自动脱管。
3 结 语
局部磁轭磁化漏磁检测方案能以低成本、高精度检测到连接钢管的接口,从而实现钢管3PE防腐生产的自动脱管,进而提高钢管3PE防腐线的自动化水平,降低生产成本。同时,在钢管从涂敷完成之后输送到水冷房之前,可利用钢管接口的漏磁检测信号,将涂层的人工切断方式改进为自动切断,避免恶劣工作环境对工人的危害。
笔者对我国目前3PE防腐生产线的自动脱管问题进行了探讨,从理论上对南京橡塑机械有限公司现有的专利技术进行了改进。也是抛砖引玉,希望同行们共同努力,尽快将自动脱管技术成功应用于我国的3PE防腐生产中。
参考文献略
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