一种3pe输油管道补口pe表面处理机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种3PE输油管道补口PE表面处理机，包括喷头，喷头通过行走装置活动式安装于输油管道上，喷头上设置有等离子接口且喷头通过管道连接文丘里混合器；文丘里混合器上设置有压缩气体接口以及有机气体接口。本方案采用低温等离子体与有机气体配合的方式，在对PE处理时表面接枝部分有机物，从而有效改善处理后材料表面的粘结能力，较现有的处理方式相比效果更好，为3PE输油管道补口提供了一种新方法和新思路；本装置采用电控方式，且具有行走机构，便于在管线上的移动和施工，整体操控可控性好，使用方便；本装置工艺简单，质量可控，便于制定标准化操作流程，同时节能环保，安全可靠，提升了整体施工效率。
【专利说明】
一种3PE输油管道补口 PE表面处理机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种能够改善3PE输油管道表面的聚乙烯层粘接力的装置，具体涉及一种通过等离子体将聚乙烯表面进行表面处理并接枝有机物而增强其与环氧树脂等防腐层的粘接力的处理机。
【背景技术】
[0002]目前，带有3PE外防腐层的钢管普遍应用于输油管道中，由于聚乙烯PE表面具有化学惰性，环氧树脂、胶粘带等多数防腐材料的粘接力均欠佳，导致补口部位很容易出现脱胶、开裂等现象。为了改善粘接力，一般采用打磨增加粗糙度加手工火焰表面处理，但是存在施工质量不稳定、处理效果随着时间变差等现象。
[0003]公开号为CNlOl368660A的中国发明专利申请公开了一种管道防腐层补口方法及一体化补口机，该方案采用三层PE补口防腐层连续成型方法，并提出了补口机设备，能达到较好的效果，但该补口方法工艺、设备均比较复杂，使用成本高。
[0004]公开号为CNlOl 187426A的中国发明专利申请公开了一种管道补口方法，采用氟气和氦气混合气体来对聚乙烯表面进行处理，但氟气有剧毒，并且有强烈的刺激性，现场使用危险性太大，很容易对使用人员造成伤害。
[0005]现有技术中也提出了采用低温等离子体来进行PE表面处理的方法，利用等离子体中的带电正粒子、负粒子以辐射、中性粒子流和离子流的碰撞等方式作用于材料表面，产生自由基或与材料表面发生化学反应，改善材料的表面特性。这种方法质量可控且工艺简单，但低温等离子体对PE表面处理能力有限，使处理后的PE表面不能达到最佳的粘结效果，仍有较大的改善空间。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种3PE输油管道补口 PE表面处理机，
[0007]为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]一种3PE输油管道补口 PE表面处理机，包括喷头，喷头通过行走装置活动式安装于输油管道上，喷头上设置有等离子接口且喷头通过导管连接文丘里混合器;文丘里混合器上设置有压缩气体接口以及有机气体接口。
[0009]进一步地，所述的行走装置包括安装在输油管道上且与输油管道轴向平行的导轨，所述的喷头安装在导轨上，且喷头上设置有用于驱动喷头在导轨上运动的伺服电机。
[0010]进一步地，所述的伺服电机利用一个带有显示屏的控制器通过有线或无线的方式控制。
[0011]进一步地，所述的行走装置还包括可拆卸地安装于输油管道上的一对卡圈，卡圈分布在输油管道上补口部位的两侧，所述的导轨两端分别安装在这一对卡圈上。
[0012]进一步地，所述的导轨通过调节架安装在所述的卡圈上，调节架可调节导轨与输油管道的间距。
[0013]进一步地，所述的卡圈包括两个半圆圈，两个半圆圈可拼合成一个圆形的固定圈；在每个半圆圈的端部均设置有带有螺孔的耳板。
[0014]进一步地，所述的卡圈内部分布有多个张紧器。
[0015]进一步地，所述的卡圈外壁上沿卡圈的周向开设有滑槽，滑槽中装配有滑块，所述的调节架固定在滑块上。
[0016]进一步地，所述的导轨端部连接有把手。
[0017]本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点:
[0018]1.本方案采用低温等离子体与有机气体配合的方式，在对PE处理时表面接枝部分有机物，从而有效改善处理后材料表面的粘结能力，较现有的处理方式相比效果更好，为3PE输油管道补口提供了一种新方法和新思路；
[0019]2.本装置采用电控方式，且具有行走机构，便于在管线上的移动和施工，整体操控可控性好，使用方便；
[0020]3.本装置使用工艺简单，质量可控，便于制定标准化操作流程，同时节能环保，安全可靠，提升了整体施工效率。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0022]图2为行走装置中卡圈的结构分解示意图；
[0023]图中标号代表:1一压缩气体接口，2—有机气体接口，3—文丘里混合器，4一导管，5一导轨，6—等尚子接口，7—伺服电机，8—调节架，9一滑块，10—喷头，11一把手，12—卡圈，13—耳板，14一滑槽，15—张紧器，16—螺孔，17—控制器，A—防腐层，B—焊口，C一补口部位。
【具体实施方式】
[0024]如图1所示，展现了典型的3PE输油管道补口位置的结构，在图中，最内部的为钢管，钢管外部从内到外包覆有三层防腐层A，分别为环氧树脂、胶粘剂和PE层。补口部位CSP为焊口 B两端钢管裸露出的位置。
[0025]本实用新型的原理是，在文丘里混合器3上连接有压缩气体接口I以及有机气体接口 2，通过文丘里混合器3对压缩气体和有机气体进行充分和稳定的混合后，输送给喷头10;喷头10上接有等离子生成装置，在喷头10内部对有机气体放电产生等离子体，等离子体混合有机气体共同喷射于聚乙烯表面，有机气体在此过程中参与反应，接枝到聚乙烯的表面上，由此改善表面粘接力。
[0026]本实用新型的具体技术方案如图1所示，一种3PE输油管道补口PE表面处理机，包括喷头10，喷头10通过行走装置活动式安装于输油管道上，喷头10上设置有等离子接口 6且喷头10通过高压导管4连接文丘里混合器3;文丘里混合器3上设置有压缩气体接口 I以及有机气体接口 2。
[0027]本方案中的压缩气体接口I用于引入压缩空气，可以接高压氮气瓶；由于在补口工艺前需要先进行喷砂处理，喷砂的时候需要用到高压气源，因此压缩气体接口 I上还可以连接喷砂用压缩机、单独的柴油压缩机，且供气压力应保持稳定，这样有利于施工过程，并能提供源源不断的气体。本方案中的有机气体接口 2用于通入有机气体，有机气体在等离子体轰击聚乙稀表面能的时候参与反应，接枝到聚乙稀表面上，由此来改善表面的粘接力。喷头10起到混合喷射的作用，为了使喷射能均匀地作用于补口位置，本方案设置了行走装置，将喷头10安装在行走装置上后，可控制喷头10安装设定的轨迹运动，以使喷头10能均匀、全面地喷射处理管道表面，从而提高处理效率和质量。
[0028]本方案提出的这种行走装置如图1所示，行走装置包括安装在输油管道上且与输油管道轴向平行的导轨5，所述的喷头10安装在导轨5上，且喷头10上设置有用于驱动喷头10在导轨5上运动的伺服电机7。
[0029]导轨5平行输油管道设置且与输油管道之间留有足够的间距，不影响喷头10的运动。使用时，在伺服电机7的作用下，推动喷头10在导轨5上运动，伺服电机7能精确控制喷头10的位置和运动速度，从而使喷射处理的质量更好。对于伺服电机的控制，可采用一个带有显示屏的控制器17，根据实际情况选择有线或无线的方式对喷头10的运动进行设定和控制，以满足实际使用需求。
[0030]行走装置还包括可拆卸地安装于输油管道上的一对卡圈12，卡圈12分布在输油管道上补口部位的两侧，所述的导轨5两端分别安装在这一对卡圈12上。卡圈12的作用是对导轨5起到安装和固定作用，同时也能适用于不同管径的输油管道。卡圈12为可拆卸式结构，使用前首先固定安装在输油管道上。
[0031]导轨5与卡圈12的一种具体安装连接方式是，导轨5通过调节架8安装在所述的卡圈12上，调节架8可调节导轨5与输油管道的间距。调节架8的自身长度可以调节，如调节架8可采用套杆;通过调节架8能调节喷头10与输油管道之间的距离，由此能调整喷射面积和喷射的力度。
[0032]卡圈12的结构如图2所示。卡圈12包括两个半圆圈，两个半圆圈可拼合成一个圆形的固定圈；在每个半圆圈的端部均设置有带有螺孔16的耳板13。卡圈12采用这种拼合方式的结构，其优点是拆装很方便，需要使用时先将卡圈12套在输油管道外部，然后利用螺栓穿过螺孔16固定即可。
[0033]为了增强本装置的通用性，对于不同外径的输油管道，可在卡圈12内部分布多个张紧器15;如图2所示，张紧器15包括一个弧形板，弧形板通过弹簧杆与卡圈12连接。张紧器15的作用是使卡圈12能相对于输油管道固定，不发生转动，防止影响喷头10的运动。
[0034]上述的导轨5可实现喷头10在输油管道的轴向上运动。为了使喷射能覆盖输油管道的圆周方向，本方案中卡圈12外壁上沿卡圈12的周向开设有滑槽14，滑槽14中装配有滑块9，所述的调节架8固定在滑块9上。在滑块9的带动下，可使导轨5以平行于输油管道的姿态在输油管道的周向上转动，由此可以带动导轨5喷涂于补口位置周向上的不同位置。为了便于操作，导轨5端部连接有把手11;使用时通过控制器17设置喷头10为往复运动模式，然后操作工人只需要握住把手11，不断调整导轨5的位置，即可方便快捷地利用喷头10对补口位置进行全面地处理。
【主权项】
1.一种3PE输油管道补口 PE表面处理机，包括喷头(10)，其特征在于，所述的喷头(10)通过行走装置活动式安装于输油管道上，喷头(10)上设置有等离子接口(6)且喷头(10)通过导管(4)连接文丘里混合器(3);文丘里混合器(3)上设置有压缩气体接口(I)以及有机气体接口(2)。2.如权利要求1所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的行走装置包括安装在输油管道上且与输油管道轴向平行的导轨(5)，所述的喷头(10)安装在导轨(5)上，且喷头(10)上设置有用于驱动喷头(10)在导轨(5)上运动的伺服电机(7)。3.如权利要求2所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的伺服电机(7)利用一个带有显示屏的控制器(17)通过有线或无线的方式控制。4.如权利要求2所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的行走装置还包括可拆卸地安装于输油管道上的一对卡圈(12)，卡圈(12)分布在输油管道上补口部位(C)的两侧，所述的导轨(5)两端分别安装在这一对卡圈(12)上。5.如权利要求4所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的导轨(5)通过调节架(8)安装在所述的卡圈(12)上，调节架(8)可调节导轨(5)与输油管道的间距。6.如权利要求4所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的卡圈(12)包括两个半圆圈，两个半圆圈可拼合成一个圆形的固定圈；在每个半圆圈的端部均设置有带有螺孔(16)的耳板(13)。7.如权利要求4所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的卡圈(12)内部分布有多个张紧器(15)。8.如权利要求5所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的卡圈(12)外壁上沿卡圈(12)的周向开设有滑槽(14)，滑槽(14)中装配有滑块(9)，所述的调节架(8)固定在滑块(9)上。9.如权利要求2所述的3PE输油管道补口PE表面处理机，其特征在于，所述的导轨(5)端部连接有把手(11)。
【文档编号】F16L58/10GK205424283SQ201620141621
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】陈鹏, 宋佩月, 马凯军, 王萌萌, 王丰
【申请人】陈鹏