一种集输管道缓蚀剂涂膜器的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明公开一种集输管道缓蚀剂涂膜器，特别是用于高含硫湿气集输管道的缓蚀剂涂膜器。
【背景技术】
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[0002]在天然气工业中，湿气集输管道的功能是将集气站内未经分离和净化处理的天然气输往气体处理厂进一步加工。在湿气输送过程中管道与外部环境之间会发生热交换，当热传导使管壁温度低于水蒸气露点时一部分重组分会凝析出来，从而产生积液。对于含有硫化氢和二氧化碳的酸气管线，在有积液存在条件下，会引起管线严重的电化学腐蚀，造成管壁减薄甚至穿孔，从而导致有毒介质泄漏，进而引发中毒或火灾、爆炸等事故。实际工业生产中通常采用定期进行管道缓蚀剂涂膜的方法来防止管线腐蚀。即通过向管线内加注缓蚀剂，使缓蚀剂和管内壁充分接触，缓蚀剂通过特殊亲金属性化学键作用，会和管内金属表面强烈结合，形成一层保护膜。在对管壁进行涂膜时通常采用两个清管器，缓蚀剂加注在前后两个清管器之间，形成一个封闭的液塞。两清管器在后方气体推动下在管内行走，封闭在两清管器间的缓蚀剂液塞和管壁接触，从而对管壁进行涂膜。但在实际涂膜作业过程中，由于清管器在管道中运动特性受多种因素影响，前后两个清管器运行速度往往不一致，当前方清管器运行速度大于后方清管器时，前后两清管器之间的间距会增加，此时封闭在两清管器之间的缓蚀剂将不再充满整个管道，而是产生分层，从而导致上部管壁由于未能和缓蚀剂接触，不能形成保护膜，因此顶部管线的腐蚀速率远大于管线底部，产生所谓的管线顶部腐蚀。
[0003]美国专利US6874193提出一种喷射型缓蚀剂涂膜装置。该装置核心部件是安装在头部的文丘里喷嘴，文丘里喷嘴和装置尾部连通。当清管器后方气体到达文丘里喷嘴时，因流通面积突然缩小，流体得到加速，根据伯努利原理将产生负压，造成局部真空，从而使沉积在管线下部的液体经由液体抽吸管被携带进入喷嘴，被气流夹带向管壁上部喷射，对管线上部进行缓蚀剂涂膜保护。但该装置在使用过程中存在如下问题:一是由于清管器后方气体不断进入两清管器所形成封闭空间，从而导致前后两清管器间距越来越大，封闭在其间的液体高度越来越低，液体进入喷嘴的难度也越来越大，甚至完全失效；二是清管器在运行过程中可能会发生转动，从而导致喷嘴喷射位置偏离管线顶部，从而导致管壁顶部可能接收不到喷射液体；三是喷射的液体量受管道后方气体流速、管路结构等多种因素影响，无法维持恒定，不能保证预膜质量。
[0004]文章“湿气管道的顶部腐蚀与防护”(腐蚀与防护，2007年第28卷第4期:167-170)提到了一种旋转型涂膜装置。该装置为一个圆柱体，圆柱表面加工有许多螺旋状沟槽，当装置在管道中被气体推动前进时，螺旋状沟槽中的气流会推动涂布器不停地旋转，从而将加注到管道底部的液相缓蚀剂带到管道顶部。事实上，由于清管器和管内壁之间的摩擦阻力相当大，清管器在运行过程中很难发生转动，无法将底部液体携带到顶部，因此无法应用于实际生产中。
[0005]发明专利CN102266838公开了一种集输管道缓蚀剂涂膜器，由电池仓，电机仓，叶轮组成，叶轮上安装有叶片，叶轮在电机驱动下旋转，通过叶片将管道下部缓蚀剂携带到管道顶部，覆盖整个管道内壁。该方法采用电池驱动电机旋转，其运行时间受电池容量限制，难以适用于距离较长的集输管道。同时，由于装置存在电器连接，对防爆性有较高要求，在输送易燃、易爆的集输管线上使用存在安全隐患。
[0006]为了克服上述现有技术中涂膜装置存在的缺陷，本发明提出一种能够无需额外动力的，能将缓蚀剂均匀涂敷在管壁四周的自驱动型集输管道缓蚀剂涂膜器。与现有缓蚀剂涂膜器相比，具有体积小、结构紧凑、无需额外动力，安全可靠等优点。
【发明内容】
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[0007]本发明涉及一种集输管道缓蚀剂涂膜器，主要包括一根主轴、动力装置总成和涂敷刷，主轴为内部中空的圆筒结构，其前后两端分别安装有防撞头和导向盘，动力装置总成有两组，每组动力装置总成的数目均为3个，分别沿主轴周向布置，两组动力装置总成前后的主轴上均安装有涂敷刷。
[0008]所述的动力装置总成由固定套筒，角度调节杆，连杆支撑机构以及驱动轮组成，固定套筒的一端固定在主轴的筒体外壁上，另一端的筒体内安装有角度调节杆；角度调节杆一端嵌入在固定套筒内，另一端与连杆支撑机构相连，连杆支撑结构末端安装有驱动轮。
[0009]所述的固定套筒固定在与主轴的中心线垂直的同一截面上，相互之间的夹角为120°，固定套筒的筒体内壁沿周向均匀布置有若干个导向槽，固定套筒与角度调节杆相连一侧的筒体端面上设置有显示导向槽的周向角的角度指示盘。
[0010]所述的角度调节杆为圆柱体，其外壁沿轴线方向上对称布置有两列导向直轨道，导向直轨道截面形状与固定套筒导向槽的端面形状相同，可使角度调节杆的导向直轨道沿着固定套筒的导向槽深入固定套筒内部的适当位置。
[0011]所述的固定套筒外壁上设有固定角度调节杆的定位孔和定位销，可以将角度调节杆固定在适当位置。
[0012]所述的驱动轮与主轴的中心线的夹角均保持相同，驱动轮的材质为具有一定耐磨性和弹性的聚氨酯或橡胶材料。
[0013]所述的涂敷刷的由刷柄和刷毛组成，刷柄一端沿主轴外壁周向均匀布置，另一端安装有刷毛，刷毛末端距离主轴中心的距离约为1.05-1.5倍管道半径。
[0014]所述的防撞头为半球形，材质为具有一定耐磨性和弹性的聚氨酯或橡胶材料。
[0015]所述的主轴尾部安装有定位发射器。
[0016]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0017](1)不需要额外的动力驱动，仅在后方清管器的轴向推动力作用下即可运行，节省能源，使用方便，且避免了在运输易燃易爆气体时因电火花引起的爆炸；
[0018](2)多层涂膜，位于最后的涂敷刷可将前方被驱动轮破坏的液膜重新涂膜，保证涂膜质量；
[0019](3)装置组成简单，具有生产和运行成本低、操作方便等优点。
【附图说明】
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[0020]图1为本发明结构示意图；
[0021]图2为本发明动力装置总成截面图；
[0022]图3为本发明动力装置局部结构示意图；
[0023]图4为本发明涂敷刷工作示意图；
[0024]图5为单个本发明在集输管道中涂膜过程示意图。
[0025]图6为两个本发明在集输管道中涂膜过程示意图。
【具体实施方式】
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[0026]如图1所示，本发明所述的一种集输管道缓蚀剂涂膜器，主要包括一根主轴1、动力装置总成2和涂敷刷3，主轴1的前后两端分别安装有防撞头4和导向盘5，动力装置总成2有两组，每组动力装置总成2的数目均为3个，分别沿主轴1周向布置，两组动力装置总成2前后的主轴1上均安装有涂敷刷3。
[0027]如图2所示，所述的动力装置总成2由固定套筒6，角度调节杆7，连杆支撑机构8以及驱动轮9组成，固定套筒6的一端固定在主轴1的筒体外壁上，另一端的筒体内安装有角度调节杆7 ;角度调节杆7 —端嵌入在固定套筒6内，另一端与连杆支撑机构8相连，连杆支撑结构8末端安装有驱动轮9。
[0028]所述的固定套筒6固定在与主轴1的中心线垂直的同一截面上，相互之间的夹角为120°，固定套筒6的筒体内壁沿周向均匀布置有若干个导向槽10，固定套筒6与角度调节杆7相连一侧的筒体端面上设置有显示导向槽10的周向角的角度指示盘11。
[0029]如图3所示，所述的角度调节杆7为圆柱体，其外壁沿轴线方向上对称布置有两列导向直轨道12，导向直轨道12截面形状与固定套筒6的导向槽10的端面形状相同，可使角度调节杆7的导向直轨道12沿着固定套筒6的导向槽10深入固定套筒6内部的适当位置。
[0030]固定套筒6的外壁上设有固定角度调节杆7的定位孔15和定位销16，可以将角度调节杆7固定