专利名称：热弯弯管防腐作业系统及其作业方法
技术领域：
本发明涉及一种金属材料的表面防腐处理工艺及处理装置，尤其涉及一种热弯弯管防腐作业系统及其作业方法。
背景技术：
目前，国内油气钢质管道的直管段的三层PE防腐作业线及工艺技术已经比 较成熟，热弯弯管的外防腐目前大多采用热缩套或者双环氧粉末防腐。采用环形作业 线进行三层PE机械化作业的防腐生产线在现有技术中已经存在，例如中国专利号 “200510048358. 2”公开了一种钢制管道、弯头三层PE冷带缠绕热熔防腐工艺，其申请日为 2005年12月31号，
公开日为2006年8月2日，按以下步骤进行钢制管道、弯头共聚物底 胶冷带和聚乙烯冷带分别缠绕a.将共聚物底胶和聚乙烯材料分别制成共聚物冷胶带和 聚乙烯冷带；b.用中频感应加热或火焰预热去除管道、弯头表面的湿气，然后通过布置有 抛头的抛丸除锈设备对管道、弯头外表面进行抛丸除锈；c.将管道或者弯头用中频感应加 热设备加热；d.采用静电喷涂设备喷涂环氧粉末，喷室内喷枪环形布置，配置一套二级除 尘设备，在管道或者弯头表面喷涂环氧粉末形成底层；e.将预制好的共聚物冷胶带用缠绕 机缠绕在加热后的管道或弯头上，利用已加热的管道或弯头的蓄热将共聚物冷胶带熔融， 与喷涂在管道或弯头的环氧粉末底层熔合形成粘结层；f.同时将聚乙烯冷带也用缠绕机 缠绕在粘结层上，利用钢管或弯头透出的热量与熔融的共聚物底胶层熔合以及聚乙烯带之 间也熔合，形成外防护层；g.对缠绕完毕后的管道、弯头进行水冷降温。在实际应用中发现采用上述工艺及其设备还存在如下问题一、热弯弯管三层PE 防腐传动线太长，导致热弯弯管三层PE防腐生产作业的时间增加。二、热弯弯管三层PE防 腐生产的效率较低，机械化程度较低，不能满足大规模热弯弯管三层PE防腐生产的要求。 三、生产速度低、原材料浪费严重，防腐质量低且难以控制，即大规模生产的效率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中热弯弯管三层PE防腐工艺存在的上述问题， 提供一种热弯弯管防腐作业系统及其作业方法，本发明可简化热弯弯管三层PE防腐传动 线，可以快速提高热弯弯管三层PE防腐生产作业的时间，提高热弯弯管三层PE机械化防腐 生产的效率，实现热弯弯管三层PE机械化高效率防腐生产，能满足大规模热弯弯管三层PE 防腐生产的要求，并且可提高热弯弯管的防腐性能。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种热弯弯管防腐作业系统，包括上料升降平台、卸料平台、中频加热装置、粉末 喷涂装置、缠绕装置和冷却装置，其特征在于还包括旋转式悬臂，所述旋转式悬臂包括绕 回转轴旋转的旋转梁和设置在旋转梁上的弧形悬臂，所述旋转梁的一端安装在回转轴上， 另一端支撑在弧形轨道上，热弯弯管固定设置在弧形悬臂上，中频加热装置、粉末喷涂装 置、缠绕装置和冷却装置沿弧形悬臂的运动轨迹设置，且热弯弯管依次与中频加热装置、粉末喷涂装置、缠绕装置和冷却装置配合。所述弧形悬臂弧长所在的圆和弧形轨道的弧长所在的圆以回转轴的轴心为圆心 的同心圆。本发明还包括固定热弯弯管在弧形悬臂上的胀紧装置，所述胀紧装置包括设置在 弧形悬臂上的弧形支撑块和弧形涨块。本发明还包括托管车，弧形悬臂的自由端支撑在托管车上。本发明还包括带动旋转式悬臂运动的驱动装置。 所述弧形悬臂的自由端呈锥形状与托管车配合支撑。所述旋转梁经滚轮支撑在弧形轨道上。所述旋转梁为矩形梁。一种热弯弯管防腐作业方法，其特征在于，包括如下工艺步骤a、将抛丸除锈后的热弯弯管放置在上料升降平台上，转动旋转式悬臂，使弧形悬 臂的自由端从热弯弯管内穿过，并将热弯弯管固定在弧形悬臂上，再降下上料升降平台；b、旋转弧形悬臂，热弯弯管随弧形悬臂连续通过中频加热装置、粉末喷涂装置、PE 带缠绕装置和冷却装置处理，完成热弯弯管的三层PE防腐；C、将防腐后的热弯弯管冷却至60°以下，并使热弯弯管自由支撑在弧形悬臂上， 升起卸料平台托起热弯弯管，使热弯弯管与弧形悬臂分离；d、旋转弧形悬臂，将弧形悬臂从热弯弯管中旋出。所述a步骤中，热弯弯管通过胀紧装置固定在弧形悬臂上，胀紧装置包括设置在 弧形悬臂上的弧形支撑块和弧形涨块。所述b步骤中，弯管运动到粉末喷涂装置和PE带缠绕装置之间时，将弧形悬臂的 自由端支撑到托管车上，托管车在弧形悬臂的推动下沿弧形悬臂的运动轨迹前进。所述弧形悬臂的自由端呈锥形状，将锥形部分支撑在托管车上。所述c步骤中，松开胀紧装置，使热弯弯管自由支撑在弧形悬臂上。采用本发明的优点在于一、本发明的作业方法和作业系统可简化热弯弯管三层PE防腐传动线，可以快速 提高热弯弯管三层PE防腐生产作业的时间，提高热弯弯管三层PE机械化防腐生产的效率， 实现热弯弯管三层PE机械化高效率防腐生产，能满足大规模热弯弯管三层PE防腐生产的 要求，并且可提高热弯弯管的防腐性能，增加热弯弯管的使用寿命。二、本发明中的作业系统包括旋转式悬臂，旋转式悬臂包括绕回转轴旋转的旋转 梁和设置在旋转梁上的弧形悬臂，所述旋转梁的一端安装在回转轴上，另一端支撑在弧形 轨道上，热弯弯管固定设置在弧形悬臂上，中频加热装置、粉末喷涂装置、缠绕装置和冷却 装置沿弧形悬臂的运动轨迹设置，且热弯弯管依次与中频加热装置、粉末喷涂装置、缠绕装 置和冷却装置配合，采用此作业系统的作业方法，使热弯弯管三层PE防腐完全机械化，生 产速度极高，可减少原材料浪费，防腐质量高且便于控制，即大规模生产的效率高。三、本发明作业系统中的弧形悬臂弧长所在的圆和弧形轨道的弧长所在的圆以回 转轴的轴心为圆心的同心圆，采用同心圆设置，保证了运行的精确度，应用到作业方法中保 证了三层PE防腐质量。四、本发明作业系统还包括固定热弯弯管在弧形悬臂上的胀紧装置，胀紧装置包括设置在弧形悬臂上的弧形支撑块和弧形涨块，采用此胀紧装置便于将热弯弯管固定在弧形悬臂上，并且易于拆卸。五、本发明作业系统还包括托管车，弧形悬臂的自由端支撑在托管车上，使热弯弯 管在缠绕时能保持极佳的平衡度，应用到作业方法中保证了缠绕质量。六、本发明作业系统中的弧形悬臂的自由端呈锥形状与托管车配合支撑，便于将 自由端支撑在托管车上。七、本发明作业系统中，旋转梁经滚轮支撑在弧形轨道上，使旋转梁运动平稳，易 于控制。八、本发明作业系统中的旋转梁为矩形梁，保证的结构的稳定性，并且便于安装和 拆卸，提高工作效率。
图1为本发明的结构示意中标记为1、中频加热装置，2、粉末喷涂装置，3、缠绕装置，4、回转轴，5、旋转 梁，6、弧形悬臂，7、弧形轨道，8、热弯弯管，9、托管车。
具体实施例方式一种热弯弯管防腐作业系统，包括上料升降平台、卸料平台、中频加热装置1、粉末 喷涂装置2、缠绕装置3和冷却装置，还包括旋转式悬臂，旋转式悬臂包括绕回转轴4旋转 的旋转梁5和设置在旋转梁5上的弧形悬臂6，旋转梁5的一端安装在回转轴4上，另一端 支撑在弧形轨道7上，热弯弯管8固定设置在弧形悬臂6上，中频加热装置1、粉末喷涂装 置2、缠绕装置3和冷却装置沿弧形悬臂6的运动轨迹设置，且热弯弯管8依次与中频加热 装置1、粉末喷涂装置2、缠绕装置3和冷却装置配合。即热弯弯管8先通过中频加热装置1 进行加热，再通过粉末喷涂装置2进行环氧粉末喷涂，然后通过缠绕装置3进行缠绕，最后 通过冷却装置冷却。冷却装置一般采用水冷却装置，但并不局限于此冷却方式，本领域的技 术人员可以根据实际情况选择合适的冷却方式。将中频加热装置1、粉末喷涂装置2和缠绕装置3等工装固定，热弯弯管8随弧型 悬臂6沿回转轴4作圆周运动，通过中频加热装置1、粉末喷涂装置2、缠绕装置3和冷却装 置以完成弯管防腐。本发明的作业系统中，弧形悬臂3弧长所在的圆和弧形轨道7的弧长所在的圆以 回转轴4的轴心为圆心的同心圆。本发明的作业系统还包括固定热弯弯管8在弧形悬臂6上的胀紧装置，胀紧装置 包括设置在弧形悬臂6上的弧形支撑块和弧形涨块，本领域的技术人员根据上述技术方案 即可得知通过弧形支撑块和弧形涨块固定热弯弯管的操作方法。固定热弯弯管8在弧形悬 臂6上的方式有多种，并不局限于通过胀紧装置固定，还可通过其它固定方式实现。本发明的作业系统还包括托管车9，弧形悬臂6的自由端支撑在托管车9上。可 将弧形悬臂6的自由端设置呈锥形状与托管车9配合支撑。旋转梁5经滚轮支撑在弧形轨 道7上，旋转梁5与弧形轨道7的配合方式还有很多，并不局限于此方式。并且，将旋转梁 5设置为矩形梁，旋转梁5的结构并不局限于矩形梁，还可通过其它结构实现。本发明中还可以设置带动旋转式悬臂运动的驱动装置，驱动装置可以为电机驱动，也可采用其它形式 的驱动，或者根据实际情况，也可不设置驱动装置，采用其它方式带动，如人工操作。本发明 中涉及的热弯弯管8可以是单管或双管。采用上述作业系统的作业方法，包括如下工艺步骤a、将抛丸除锈后的热弯弯管放置在上料升降平台上，转动旋转式悬臂，使弧形悬 臂的自由端从热弯弯管内穿过，并将热弯弯管固定在弧形悬臂上，再降下上料升降平台；b、旋转弧形悬臂，热弯弯管随弧形悬臂连续通过中频加热装置、粉末喷涂装置、PE 带缠绕装置和冷却装置处理，完成热弯弯管的三层PE防腐；C、将防腐后的热弯弯管冷却至60°以下，并使热弯弯管自由支撑在弧形悬臂上， 升起卸料平台托起热弯弯管，使热弯弯管与弧形悬臂分离；d、旋转弧形悬臂，将弧形悬臂从热弯弯管中旋出。在a步骤中，热弯弯管通过胀紧装置固定在弧形悬臂上，胀紧装置包括设置在弧 形悬臂上的弧形支撑块和弧形涨块。在b步骤中，弯管运动到粉末喷涂装置和PE带缠绕装置之间时，将弧形悬臂的自 由端支撑到托管车上，托管车在弧形悬臂的推动下沿弧形悬臂的运动轨迹前进。本发明中，弧形悬臂的自由端呈锥形状，将锥形部分支撑在托管车上。在c步骤 中，松开胀紧装置，使热弯弯管自由支撑在弧形悬臂上。本发明的具体作业方法还可按如下步骤进行a、用行车将抛丸除锈合格后的热弯弯管放置在上料升降平台上，转动旋转式悬 臂，使弧形悬臂的自由端从热弯弯管内穿过，通过胀紧装置使热弯弯管在弧形悬臂上固定， 同时落下升降平台。b、启动驱动装置，使弧形悬臂旋转，热弯弯管随弧形悬臂连续通过中频加热装置、 粉末喷涂装置、PE带缠绕装置和水冷却系统处理，从而完成热弯弯管的三层PE防腐，在弯 管通过粉末喷涂装置后且在到达缠绕装置前，将弧形悬臂前端的锥形部分支撑到托管车 上，托管车在弧形悬臂的推动下沿弧形悬臂的运动轨迹前进。C、将防腐后的热弯弯管水冷却至60。以下后，松掉弧形悬臂上的胀紧装置，升起卸 料平台托起热弯弯管，使热弯弯管与弧形悬臂分离。d、启动弧形悬臂驱动装置，将弧形悬臂从热弯弯管中旋出。e、卸料行车吊走防腐热弯弯管成品。以上所述的仅是本发明的 优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，无需经过创造性劳动就能够联想到的技术特征，还可 以做出若干变型和改进，这些变化显然都应视为等同特征，仍属于本发明专利的保护范围 之内。
权利要求
一种热弯弯管防腐作业系统，包括上料升降平台、卸料平台、中频加热装置(1)、粉末喷涂装置(2)、缠绕装置(3)和冷却装置，其特征在于还包括旋转式悬臂，所述旋转式悬臂包括绕回转轴(4)旋转的旋转梁(5)和设置在旋转梁(5)上的弧形悬臂(6)，所述旋转梁(5)的一端安装在回转轴(4)上，另一端支撑在弧形轨道(7)上，热弯弯管(8)固定设置在弧形悬臂(6)上，中频加热装置(1)、粉末喷涂装置(2)、缠绕装置(3)和冷却装置沿弧形悬臂(6)的运动轨迹设置，且热弯弯管(8)依次与中频加热装置(1)、粉末喷涂装置(2)、缠绕装置(3)和冷却装置配合。
2.根据权利要求1所述的热弯弯管防腐作业系统，其特征在于所述弧形悬臂(6)弧 长所在的圆和弧形轨道(7)的弧长所在的圆以回转轴(4)的轴心为圆心的同心圆。
3.根据权利要求1或2所述的热弯弯管防腐作业系统，其特征在于还包括固定热弯 弯管(8)在弧形悬臂(6)上的胀紧装置，所述胀紧装置包括设置在弧形悬臂(6)上的弧形 支撑块和弧形涨块。
4.根据权利要求1或2所述的热弯弯管防腐作业系统，其特征在于还包括托管车 (9)，弧形悬臂(6)的自由端支撑在托管车(9)上。
5.根据权利要求1或2所述的热弯弯管防腐作业系统，其特征在于还包括带动旋转 式悬臂运动的驱动装置。
6.一种如权利要求1所述热弯弯管防腐作业系统的作业方法，其特征在于，包括如下 工艺步骤a、将抛丸除锈后的热弯弯管放置在上料升降平台上，转动旋转式悬臂，使弧形悬臂的 自由端从热弯弯管内穿过，并将热弯弯管固定在弧形悬臂上，再降下上料升降平台；b、旋转弧形悬臂，热弯弯管随弧形悬臂连续通过中频加热装置、粉末喷涂装置、PE带缠 绕装置和冷却装置处理，完成热弯弯管的三层PE防腐；c、将防腐后的热弯弯管冷却至60°以下，并使热弯弯管自由支撑在弧形悬臂上，升起 卸料平台托起热弯弯管，使热弯弯管与弧形悬臂分离；d、旋转弧形悬臂，将弧形悬臂从热弯弯管中旋出。
7.根据权利要求6所述的热弯弯管防腐作业方法，其特征在于所述a步骤中，热弯弯 管通过胀紧装置固定在弧形悬臂上，胀紧装置包括设置在弧形悬臂上的弧形支撑块和弧形 涨块。
8.根据权利要求6或7所述的热弯弯管防腐作业方法，其特征在于所述b步骤中，弯 管运动到粉末喷涂装置和PE带缠绕装置之间时，将弧形悬臂的自由端支撑到托管车上，托 管车在弧形悬臂的推动下沿弧形悬臂的运动轨迹前进。
9.根据权利要求8所述的热弯弯管防腐作业方法，其特征在于所述弧形悬臂的自由 端呈锥形状，将锥形部分支撑在托管车上。
10.根据权利要求6或7所述的热弯弯管防腐作业方法，其特征在于所述c步骤中， 松开胀紧装置，使热弯弯管自由支撑在弧形悬臂上。
全文摘要
本发明公开了一种热弯弯管防腐作业系统及其作业方法，热弯弯管防腐作业系统，包括旋转式悬臂，旋转式悬臂包括绕回转轴旋转的旋转梁和设置在旋转梁上的弧形悬臂，旋转梁的一端安装在回转轴上，另一端支撑在弧形轨道上，热弯弯管固定设置在弧形悬臂上，中频加热装置、粉末喷涂装置、缠绕装置和冷却装置沿弧形悬臂的运动轨迹设置，且热弯弯管依次与中频加热装置、粉末喷涂装置、缠绕装置和冷却装置配合。本发明可简化热弯弯管三层PE防腐传动线，可以快速提高热弯弯管三层PE防腐生产作业的时间，提高热弯弯管三层PE机械化防腐生产的效率，实现热弯弯管三层PE机械化高效率防腐生产。
文档编号F16L58/16GK101846230SQ201010109340
公开日2010年9月29日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者何洪勇, 田华, 陆其祥, 陈仕清, 黎方伟, 龙江川 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司