УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к устройствам для получения антикоррозионного металлополимерного покрытия и может быть использовано в нефтегазовой отрасли, в частности для ремонта металлических рабочих поверхностей колонного и емкостного оборудования, аппаратов и т.п., применяемых при добыче, транспортировке и переработке природного газа и других углеводородов.
Устройство для получения антикоррозионного металлополимерного покрытия содержит пистолет-металлизатор, выполненный с возможностью подачи двух проволочных металлических антикоррозионных материалов, при соприкосновении которых возбуждается электрическая дуга для расплавления материалов и формирования металлизационной струи. На боковых сторонах пистолета-металлизатора располагаются кронштейны, на которых установлены головки распылителя жидкого полимерного материала. Расположение головок распылителя на кронштейнах выполнено так, что позволяет регулировать угол подачи (поворот головок распылителя), дистанцию распыляемого полимерного материала, продольное и поперечное перемещение и расположение относительно оси металлизационной струи. При этом возможно распыление жидкого полимерного материала совместно с металлизационной струей, так и отдельно после ее выключения. При совместном напылении возможна подача полимерного жидкого материала в различные зоны металлизационной струи: непосредственно в струю, на срез струи, без контакта со струей.
Обеспечивается сокращение количества технологического оборудования, уменьшается время нанесения антикоррозионного металлополимерного покрытия, формирование антикоррозионного металлополимерного покрытия в рамках одного процесса без переналадки оборудования, получение усиленного антикоррозионного металлополимерного покрытия с заданными свойствами за счет возможности использования в качестве материалов покрытия антикоррозионных металлов и сплавов в сочетании различными жидкими полимерными материалами в виде суспензии или дисперсии.
В качестве ближайшего аналога предлагается патент RU 2715827 C1, С23С 4/12, опубликовано 03.03.2020, Бюл. №7. Устройство для получения антикоррозионного металлополимерного покрытия, содержащее пистолет-металлизатор, выполненный с возможностью подачи двух проволочных металлических материалов, при соприкосновении которых возбуждается электрическая дуга для формирования металлизационной струи.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является сочетание процесса электродуговой металлизации с процессом нанесения жидких полимерных материалов для получения усиленных антикоррозионных металлополимерных покрытий.
Желаемым техническим результатом является: сокращение количества технологического оборудования (объединение двух видов технологического оборудования в один), уменьшение времени нанесения антикоррозионного металлополимерного покрытия (за счет исключения времени на переналадку оборудования под другой процесс нанесения покрытий), формирование антикоррозионного металлополимерного покрытия в рамках одного процесса без переналадки оборудования, получение усиленного антикоррозионного металлополимерного покрытия с заданными свойствами за счет возможности использования жидких полимерных материалов, эргономика (за счет исключения отдельного оборудования под каждый вид процесса).
Желаемый технический результат достигается тем, что устройство дополнительно снабжено головками распылителя жидкого полимерного материала, установленными на кронштейнах, закрепленными с боковых сторон на корпусе пистолета-металлизатора, при этом головки распылителя выполнены с возможностью регулировки угла подачи на/до 180°, а также дистанции перемещения распыляемого полимерного материала и расположения относительно оси металлизационной струи в продольном направлении на расстояние 100-150 мм и поперечном направлении на расстояние 40-50 мм.
Головки распылителя позволяют регулировать угол распыла, расход и давление при подаче жидкого полимерного материала, что позволяет применять различные полимерные материалы и создавать на металлизационном покрытии поверхностное полимерное покрытие.
Устройство для получения антикоррозионного металлополимерного покрытия представляет собой пистолет-металлизатор, используемый для нанесения антикоррозионных металлополимерных покрытий в составе оборудования для процесса электродуговой металлизации. Головки распылителя, установленные на кронштейнах на пистолете-металлизаторе, предназначены для нанесения поверхностного полимерного покрытия на металлизационное покрытие и усиления антикоррозионных свойств металлополимерного покрытия.
Особенность конструкции данного пистолета-металлизатора заключается в наличии головок распылителя жидкого полимерного материала, установленных на кронштейнах, закрепленных на корпусе пистолета-металлизатора. Данная конструкция пистолета-металлизатора обеспечивает подачу жидкого полимерного материала как совместно с металлизационной струей, так и отдельно после ее выключения, для формирования полимерного покрытия на металлизационном покрытии и создания антикоррозионного металлополимерного покрытия. Соединение головок распылителя и шлангов с транспортирующим газом выполняется с помощью быстросъемных соединений для удобства монтажа.
Принцип работы
В пистолет-металлизатор через направляющие каналы непрерывно осуществляется подача двух проволочных материалов (коррозионностойкого металла или сплава), при соприкосновении которых возбуждается электрическая дуга, за счет чего происходит их расплавление и последующее распыление расплавленного металла струей транспортирующего газа (сжатого воздуха) на металлическую поверхность, подготовленную способом абразивно-струйной обработки, затем металлизационную струю отключают.
Далее включают распыление жидкого полимерного материала из головок распылителя, установленных на кронштейнах с боковых сторон пистолета-металлизатора, и наносят поверхностный полимерный слой покрытия так, чтобы промежуток времени между нанесением металлического и полимерного слоев был минимальный. Последующая термообработка для высыхания полимерного покрытия не требуется, так как достаточно теплоты нанесенного металлического покрытия.
Жидкий полимерный материал подается под давлением по шлангам из отдельно установленной емкости. В качестве транспортирующего газа используется сжатый воздух. Параметры подачи жидкого полимерного материала, такие как давление и расход транспортирующего газа, расход жидкого полимерного материала устанавливаются и настраиваются на панели управления блока распылителя. Угол и дистанция распыла настраиваются непосредственно на головке распылителя.
При этом металлический слой из коррозионностойкого металла или сплава наносят для обеспечения механических, антикоррозионных свойств и адгезии к металлической поверхности порядка 5-20 МПа.
Нанесение полимерного покрытия проводят на только что нанесенное, еще в нагретом состоянии металлизационное покрытие без перерыва или с минимальным промежутком времени, что способствует лучшему проникновению и соединению полимерного слоя с металлическим слоем из-за отсутствия окислов и загрязнений металлического слоя, а также увеличенной активации за счет нагретой поверхности металлического слоя. При этом поры металлического слоя заполнены полимерным материалом, который на поверхности образует сплошной защитный слой.
Данная конструкция пистолета-металлизатора обеспечивает подачу жидкого полимерного материала как совместно с металлизационной струей, так и отдельно после ее выключения, для формирования полимерного покрытия на только что нанесенном металлизационном покрытии и создания антикоррозионного металлополимерного покрытия. Соединение головок распылителя и шлангов с транспортирующим газом выполняется с помощью быстросъемных соединений для удобства монтажа.