КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ПОРОШКОВОГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НА ТРУБЫ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к изоляции металлических труб и может быть использована при производстве металлических труб с внутренним порошковым полимерным покрытием для строительства трубопроводов, в том числе магистральных, любых отраслей промышленности, выдвигающих требования надежной и долговечной антикоррозионной защиты.
Методы изоляции металлических труб и осуществляющие их устройства очень многообразны и постоянно совершенствуются.
Известен метод изолирования внутренней поверхности труб, например, электростатический метод нанесения эмалевого порошка с механизмом его псевдосжижения и подачи на движущийся объект при помощи сопла. (См. патент США №5173325 В05D 1/06, 1992 г.)
Данный метод является достаточно энергоемким и сложно технологичным. Существует поточная линия изоляции труб, содержащая соединенные рольгангами накопитель черных труб, установку отжига, установки дробеструйной очистки наружной и внутренней, поверхностей, установку нанесения наружного и внутреннего стеклоэмалевого покрытия, устройство контроля покрытия, накопитель готовой продукции и перекладчики труб. (См. Авт. Свид. СССР №989900 С23D 5/00, 1984 г.).
Достоинство этой линии состоит в возможности получения двустороннего покрытия, однако, применение поточной линии энергоемко, а нанесение только одного вида изоляции (стеклоэмалевого) приводит к ограничению области применения устройства изоляции труб.
Известна универсальная поточная линия изоляции труб, содержащая установки наружного нанесения покрытий, а также установку внутреннего нанесения стеклоэмалевого покрытия. Установки снабжены накопителями и соединены между собой рольгангами. В состав поточной линии входят устройства для подготовки поверхностей труб под покрытия: устройство для отжига труб, дробеструйной очистки и контроля покрытий. (См. патент РФ №2199694 F16L 58/02, 2003 г.)
Недостатками известной поточной линии является высокая энергоемкость технологического процесса и невысокое качество изоляции труб, что может привести к возникновению дефектов покрытия трубы.
Известен способ нанесения внутреннего антикоррозионного покрытия из эпоксидной порошковой краски в заводских условиях, при котором покрытие наносится по всей длине труб и деталей, за исключением концевых участков зон термического влияния. (См. журнал «Экспозиция», 3/Н, (64), май 2008 г.)
Существует линия по нанесению полимерных покрытий на внутреннюю поверхность труб, содержащая участки термического обезжиривания в печи, дробеструйной обработки внутренней поверхности труб, предварительного нагрева труб, нанесения покрытия и полимеризации покрытия. (См. публикацию Бугульминского механического завода (БМЗ) ОАО «Татнефть» им. В.Д.Шашина).
Недостатками данных технических решений являются высокая материалоемкость, ограничение области применения и большая площадь, занимаемая технологическим оборудованием.
В связи с указанными недостатками технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является создание комплекса оборудования для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия, с помощью которого возможно нанесение качественного покрытия на внутреннюю поверхность труб, отвечающего высоким технологическим требованиям, с оптимальными экономическими и энергетическими затратами.
Технология процесса с использованием предлагаемого комплекса оборудования для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия состоит из общеизвестных операций и включает в себя абразивную очистку, обеспыливание и обезжиривание внутренней поверхности металлической трубы перед покрытием, затем нанесение внутреннего порошкового полимерного покрытия при нагреве металлической трубы до необходимой по технологическим параметрам температуры, и далее перемещение ее на стеллажи полимеризации.
Комплекс оборудования для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия состоит из соединенных между собой в единую технологическую схему двух участков: участка для очистки внутренней поверхности трубы и участка для нанесения внутреннего покрытия. Новым в предлагаемом устройстве является применение гидропневмоабразивной установки на участке для очистки внутренней поверхности металлической трубы перед нанесением покрытия.
Новым является то, что участок для нанесения внутреннего покрытия содержит две рольганговые линии: прямолинейно-поступательную, установленную на люнеты для подачи металлической трубы и вращательно-поступательную для организации обратного, вращательно-поступательного рабочего движения обрабатываемой трубы для получения качественного внутреннего покрытия.
Новым является и то, что металлическая труба для процесса нанесения покрытия надвигается на стационарно установленную штангу.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет установить его соответствие условиям патентоспособности, а именно новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.
Принцип работы оборудования поясняется схемой на фиг.1., где представлен комплекс для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия.
На схеме представлена металлическая труба 1 (далее труба 1), распыляющая головка 2, центратор 3, штанга 4 для крепления распыляющей головки 2, индуктор 5 для нагрева трубы 1, рольганг 6 для вращательно-поступательного рабочего хода трубы 1, установленный на люнеты 9 рольганг 7 с прямолинейно-поступательным движением, для подачи трубы 1 на штангу 4, установка образования и подачи воздушно-порошковой смеси 8. На участке для очистки внутренней поверхности трубы на фиг.1 показаны вращатели 10 и гидропневмоабразивная установка 11.
Работает комплекс оборудования для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия следующим образом.
Движение трубы 1 согласно технологической схеме производится в следующей последовательности: по стеллажу - покату труба 1 попадает на участок для очистки внутренней поверхности трубы, где с помощью гидропневмоабразивной установки 11 очищается, обеспыливается и обезжиривается внутренняя поверхность трубы 1. Затем через промежуточный стеллаж труба 1 поступает на участок для нанесения внутреннего покрытия.
Участок для нанесения внутреннего покрытия включает две рольганговые линии: прямолинейно-поступательную 7 и вращательно-поступательную 6. По рольгангу 7, приподнятому люнетами 9, труба 1 надвигается на стационарно установленную штангу 4, затем опускается на рольганг 6 и с заданной скоростью, при обратном, вращательно-поступательном движении трубы 1 начинается процесс нанесения порошкового полимерного покрытия. Труба 1 при этом нагревается до необходимой температуры, (согласно требуемым технологическим параметрам) с помощью индуктора 5, что позволяет оптимизировать энергетические затраты на производство процесса.
После нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия труба 1 перемещается на стеллаж полимеризации.
Параметры нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия могут регулироваться согласно конкретным требованиям технологического процесса, таким как температура нагрева поверхности трубы, дозировка порошкового материала, шаг подачи и скорость вращения трубы.
Таким образом, к очевидным преимуществам комплекса оборудования для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия можно отнести:
- компактность размещения оборудования предлагаемого комплекса;
- возможность включения комплекса в линии по нанесению наружного покрытия на металлические трубы;
- высокую технологичность и простоту процесса нанесения покрытия;
- низкую стоимость оборудования и самого процесса нанесения;
- высокие физико-механические показатели получаемого покрытия, что в свою очередь, способствует уменьшению количества порывов трубопроводов.
Трубопроводы, получаемые на предлагаемом оборудовании, могут использоваться при транспортировании нефтегазовых смесей, нефтяного газа, обводненной смеси, сточных промысловых вод с содержанием сероводорода и других агрессивных сред.
Комплекс оборудования для нанесения внутреннего порошкового полимерного покрытия позволяет создать единую концепцию производственного цикла, позволяющую снизить энергоемкость и материалоемкость процесса нанесения внутреннего и наружного покрытия на трубы.