一种钢管表面涂层涂覆前处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种钢管表面涂层涂覆前处理装置。经抛丸等物理方法处理后的钢管，表面除锈等级达到瑞典标准的Sa21/2，再经过磷酸洗、高压水洗等工序进行二次清理、并经过铬酸盐钝化后进入才能完全满足最终涂覆的涂层与钢管基体的最佳附着力。本实用新型在抛丸除锈等物理方式后，增加了磷酸洗、去离子水冲洗、铬酸盐钝化，去除了抛丸等物理方法后钢管表面所遗留的金属氧化物、氢氧化物，油脂、石蜡、油分、硅胶、水分、氯化物等。增加了涂层与钢管基体的结合力，从而抵消由于温度变化、涂层快速冷却，钢管静水压试验，土壤应力和热应力等导致钢管基体与涂层之间产生的剥离力，提高了钢管涂层的涂覆质量。
【专利说明】一种钢管表面涂层涂覆前处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钢质管道涂层成型前表面预处理【技术领域】，具体说是一种钢管表面涂层涂覆前处理装置。
【背景技术】
[0002]近几年，石油、天然气、给排水等长输管道，多采用3LP0外防腐涂层，称之为三层聚烯烃涂层。在伊朗输油管道、墨西哥输气管道等国外长期运行的三层聚烯烃涂层长输管道中，某些管段均出现了防腐层大面积的剥离，国内三层聚烯烃防腐涂层管道，由于埋地时间较短，还未出现大面积脱落，但根据国际上涂层失效案例分析，有可能在若干年后也会出现防腐涂层剥离问题。
[0003]通过失效案例分析，所剥离的涂层均为，环氧涂层与中间粘接剂以及最外层聚烯烃为一整体从钢管本体表面剥离，这是因为聚烯烃层在涂层冷却、试运行、静水压试验、正常运行(土壤应力和热应力)等过程中，使得熔接环氧涂层与钢管本体之间产生更大的应力，此外由于钢管表面的含盐量等如果超过标准规定值，在长期运行过程中，因外加阴极保护造成含盐量高区域的涂层阴极剥离，降低了涂层与钢管本体的结合力，所以当环氧涂层与钢管本体之间的结合力无法抵消所产生的应力时，就会造成涂层的整体剥离。
【发明内容】
[0004]鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种钢管表面涂层涂覆前化学处理装置。通过磷酸洗装置，磷酸酸雾处理装置磷酸洗、高压水洗装置水洗清除抛丸除锈后钢管表面残余的金属氧化物、氢氧化物，油脂、石蜡、油分、硅胶、水分、氯化物等。通过铬酸盐钝化装置在钢管喷涂的铬酸盐钝化液，在钢管表面生成一层铬/硅/锌络合物氧化层，增加与环氧涂层的结合能力。
[0005]本实用新型的目的是通过以下措施来达到:
[0006]一种钢管表面涂层涂覆前处理装置，主要包括传输滚轮，钢管，钢管外壁抛丸清理机，钢管外壁灰尘清理装置，磷酸洗装置，磷酸酸雾处理装置，高压水洗装置，热风烘干装置，检验平台，铬酸盐钝化装置，加热装置和钢管外涂层涂覆系统。由传送滚轮驱动钢管向前螺旋传动，经钢管外壁抛丸清理机，钢管外壁抛丸清理机上的钢丸击打去除钢管表面的浮绣氧化皮；钢管再经钢管外壁灰尘清理装置，钢管外壁灰尘清理装置上的清洁刷清除、吸附钢管表面的灰尘；钢管再通过磷酸洗装置和磷酸酸雾处理装置，磷酸洗装置和磷酸酸雾处理装置将混配磷酸液通过喷嘴呈雾状喷出，喷涂在钢管表面；然后采用高压水清洗装置，对钢管进行高压水冲洗；水洗后的钢管采用加热烘干装置对水洗后的钢管表面水分烘干；烘干后钢管经下管装置托举放置在检验平台上，检测钢管表面灰尘度等级；钢管经传输滚轮螺旋传送至铬酸盐钝化装置，铬酸盐钝化装置将混配的铬酸盐钝化液经过专用喷嘴呈雾状喷洒在旋转钢管表面，并将钝化液用弹性耐磨刮板均匀刮涂在钢管表面，完成钝化后钢管继续由传输经过加热装置加热后进入钢管外涂层涂覆系统。[0007]上述磷酸洗装置设置三组喷头，喷嘴垂直向下，喷头距离钢管壁为200mm，喷头散射角60°，三组喷头间距各为220_。
[0008]上述高压水洗装置中设置四组喷头，喷嘴垂直向下，喷头距离钢管壁为150mm，喷头散射角30°，四组喷头间距各为70mm。
[0009]上述铬酸盐钝化装置设置三组喷头，喷嘴垂直向下，喷头采用耐酸材质，喷头距离钢管壁为200mm，喷头散射角60°，三组喷头间距各为220mm。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有的优点和产生的有益效果是:
[0011]1、在钢管抛丸除锈线物理表面处理后，增加了钢管外壁抛丸清理，钢管外壁灰尘清理、磷酸洗和水洗预处理；去除了抛丸除锈后，钢管表面残留的钢管表面残余的金属氧化物、氢氧化物，油脂、石蜡、油分、硅胶、水分、氯化物等。
[0012]2、本实用新型所采用的设备简易，工序简单，经磷酸洗、水洗，方便清除物理除锈后表面遗留的其他杂质，再增加了铬酸盐钝化，在洁净的钢管表面生成一层铬/硅/锌络合物氧化层，增加与环氧涂层结合力，以完全杜绝三层聚烯烃涂层从钢管本体剥落的可能性。
[0013]3、本实用新型提供的钢管表面涂层涂覆前处理装置，与原成型方式结合方便，易于掌握，在不改变原工艺的基础上，适于一般技术人员掌握。易于在现有钢管涂层成型工艺上推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型结构示意图。
[0015]图中:1-传输滚轮，2-钢管，3-钢管外壁抛丸清理机，4-钢管外壁灰尘清理装置，5-磷酸洗装置，6-磷酸酸雾处理装置，7-高压水洗装置，8-热风烘干装置，9-检验平台，10-铬酸盐钝化装置，11-加热装置，12-钢管外涂层涂覆系统。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种钢管表面涂层涂覆前处理装置，主要包括传输滚轮1，钢管2，钢管外壁抛丸清理机3，钢管外壁灰尘清理装置4，磷酸洗装置5，磷酸酸雾处理装置6，高压水洗装置7，热风烘干装置8，检 验平台9，铬酸盐钝化装置10，加热装置11和钢管外涂层涂覆系统12。由传送滚轮I驱动钢管2向前螺旋传动，经过表面预热装置预热至环境露点温度10°C -25°C ;经钢管外壁抛丸清理机3，钢管外壁抛丸清理机3的钢丸击打去除钢管表面的浮绣氧化皮，使的钢管表面的除锈等级达到瑞典标准Sa21/2。钢管2再经钢管外壁灰尘清理装置4，钢管外壁灰尘清理装置4的清洁刷清除、吸附钢管表面的灰尘，以减少磷酸洗液用量；钢管2再通过磷酸洗装置5和磷酸酸雾处理装置6，用磷酸洗装置5和磷酸酸雾处理装置6使用耐酸泵混配磷酸液经过喷嘴呈雾状喷出，喷嘴所用压力0.5Mpa，混合液接触钢管时间20秒，混合液温度维持在40°C -48°C，清洗后钢管表面的PH≤1.0。磷酸酸雾经过引风机(排风能力:8000m3/h)引至酸雾处理塔，酸雾从处理塔体下方进气口沿切向进入，在引风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上，气相中酸性(或碱性)物质与液相中碱性(或酸性)物质发生化学反应，反应生成可溶性酸(碱)类物质随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的酸性(或碱性)气体继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴，与气体充分混合接触，继续发生化学反应，然后酸性(碱性)气体上升到二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。废气处理塔体的最上部是除雾段，气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来，经过处理后的洁净空气从塔上方口排出。贮液槽废液与磷酸洗装置喷洒的多余酸液回流至中和池，经碱液中和至PH=7后进入污水处理厂进行二次处理达标后排放。磷酸洗装置设置三组喷头，喷嘴垂直向下，喷头采用耐酸材质，喷头距离钢管壁为200mm，喷头散射角60°，钢管传动螺距为200mm，三组喷头间距各为220mm。磷酸洗完成后2S内进行高压水冲洗。高压水洗装置7采用高压清洗泵(Q = 35L/min，P =400bar)，将压力为8 Mpa去离子水(电导率≤20 y s/cm，硬度200*l(r6mg/l)经过清洗喷头呈射流状清洗钢管表面，去离子水用量IL/ Hf，去离子水温度维持25°C以上，清洗后测定钢管表面PH>6.0。高压水洗装置7中设置四组喷头，喷嘴垂直向下，喷头距离钢管壁为150mm，喷头散射角30°，钢管传动螺距为200mm，四组喷头间距各为70mm。水洗后的钢管3秒内采用加热烘干装置烘干钢管表面水分，热源装置最高出风温度280°C，最大风量22m3/min，风压2.3KPa。烘干后钢管经下管装置托举放置在检验平台9上，检测钢管表面灰尘度等级为I级或以下，钢管表面盐分含量小于15mg/nf ;钢管2经传输滚轮螺旋传送至铬酸盐钝化装置10，铬酸盐钝化装置10用耐酸泵(Q = 20L/min, H = 15m)把用去离子水(电导率≤20 u s/cm，硬度200*l(T6mg/l)混配的铬酸盐钝化液(10%体积比)经过喷嘴呈雾状喷洒在旋转钢管表面，并将钝化液用宽度为300mm的弹性耐磨刮板均匀刮涂在钢管表面，铬酸盐钝化液温度20°C，钢管表面铬酸盐量为0.3g/ Hf，在钢管表面形成的铬/硅/锌络合物氧化层厚度0.2 μ m,铬酸盐钝化装置回流废液经专门废液处理装置进行处理。完成钝化后钢管继续由传输经过加热装置11加热后进入钢管外涂层涂覆系统12。铬酸盐钝化装置设置三组喷头，喷嘴垂直向下，喷头采用耐酸材质，喷头距离钢管壁为200mm，喷头散射角60°，钢管传动螺距为200mm，三组喷头间距各为220mm。
【权利要求】
1.一种钢管表面涂层涂覆前处理装置，主要包括传输滚轮(1)，钢管(2)，钢管外壁抛丸清理机(3)，钢管外壁灰尘清理装置(4)，磷酸洗装置(5)，磷酸酸雾处理装置(6)，高压水洗装置(7)，热风烘干装置(8)，检验平台(9)，铬酸盐钝化装置(10)，加热装置(11)和钢管外涂层涂覆系统(12)，其特征是由传送滚轮(I)驱动钢管(2)向前螺旋传动，经钢管外壁抛丸清理机(3)，钢管外壁抛丸清理机(3)上的钢丸击打去除钢管表面的浮绣氧化皮；钢管(2)再经钢管外壁灰尘清理装置(4)，钢管外壁灰尘清理装置(4)上的清洁刷清除、吸附钢管表面的灰尘；钢管(2)再通过磷酸洗装置(5)和磷酸酸雾处理装置(6)，磷酸洗装置(5)和磷酸酸雾处理装置(6)将混配磷酸液通过喷嘴呈雾状喷出，喷涂在钢管表面；然后采用高压水清洗装置(7)，对钢管(2)进行高压水冲洗；水洗后的钢管(2)采用加热烘干装置对水洗后的钢管表面水分烘干；烘干后钢管(2)经下管装置托举放置在检验平台(9)上，检测钢管表面灰尘度等级；钢管(2)经传输滚轮螺旋传送至铬酸盐钝化装置(10)，铬酸盐钝化装置(10)将混配的铬酸盐钝化液经过专用喷嘴呈雾状喷洒在旋转钢管表面，并将钝化液用弹性耐磨刮板均匀刮涂在钢管表面，完成钝化后钢管(2)继续由传输经过加热装置(11)加热后进入钢管外涂层涂覆系统(12)。
2.根据权利要求1所述一种钢管表面涂层涂覆前处理装置，其特征是磷酸洗装置(5)设置三组喷头，喷嘴垂直向下，喷头距离钢管壁为200mm，喷头散射角60°，三组喷头间距各为220mm。
3.根据权利要求1所述一种钢管表面涂层涂覆前处理装置，其特征是高压水洗装置(7)中设置四组喷头，喷嘴垂直向下，喷头距离钢管壁为150mm，喷头散射角30°，四组喷头间距各为70mm。
4.根据权利要求1所述一种钢管表面涂层涂覆前处理装置，其特征是铬酸盐钝化装置(10)设置三组喷头，喷嘴垂直向下，喷头采用耐酸材质，喷头距离钢管壁为200mm，喷头散射角60°，三组喷头间距各为220_。
【文档编号】C23C22/76GK203565305SQ201320730489
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】乔军平, 金跃强, 何继龙 申请人:天华化工机械及自动化研究设计院有限公司, 德清金瑞机械设备有限公司