旋转气流法管道内壁清垢除锈、涂层防腐技术的制作方法

技术领域

本发明涉及城市给排水、供暖、燃气、消防、石油、化工等诸多领域各类管道内壁清垢除锈、涂层防腐和新敷设管道内壁的涂层预防腐技术领域。特别是涉及一种适用于各类管网非开挖修复改造中管道内壁清垢除锈、涂层防腐作业的新方法。

技术背景

现有的城市给排水、供暖、燃气、消防、石油、化工等各类管道，经较长时间的使用后在管道内壁上会产生锈垢，既影响管输介质流量，又使得管道因锈蚀而与材质使用寿命不统一。目前，管道非开挖修复改造技术领域通常采用：1、原位固化法(CIPP)：即拉入法管道内衬修复，CIPP工艺施工成本高，CIPP软桶依赖进口(材料准备一般要一个月)。施工前对管道清洗要求较高。承压能力较低，管的质量较难控制，工程造价高；2、HDPE管内衬法：即采用高密度聚乙烯管修复旧管线工艺，HDPE管内衬法需根据管线埋深开挖操作坑与导向槽，端头处理等环节工艺还需探讨，管内折点弯度不能太大，管道缩径达到5％-20％，不适用DN100以下管线修复，施工前需要进行管道清洗；3、螺旋缠绕法，即采用PVC-U带状型材、不锈钢带、缠绕笼对管道进行修复，螺旋缠绕管道修复技术适用于DN150-DN750管线，设备投入较高，材料完全依赖进口，只适用于直管，支管较 多的管线不适宜采用该种修复方法。对原管道清洗要求较高，管道内不能有杂物尖锐突起，以免划伤衬管；4、PIG(通球)清洗技术，主要是通过发射器将PIG导进管道后，在摩擦力的作用下，PIG将附着在管道内壁上的污垢除下，同时PIG尾部的推动介质经过PIG圆周与管壁之间的环隙到达PIG头部，形成小流量、高速度的环隙射流，冲开已除下的堆积在PIG前部的污垢。PIG清洗技术要求：1)管径大于DN50的管线；2)管径弯头曲率半径不小于管径的1.5倍；3)管径的最大变形量不大于管径的20％；4)管线上的截断阀应为球阀或平板闸阀；5)管线上的管路附件的内径应与管线内径相同；6)管输介质温度不大于70℃；7)对于硬质锈垢清洗不彻底；8)无管道修复功能。

上述几种常用管道修复方法，虽然有管道修复功能，但是都有各自无法突破的技术瓶颈和难题，不但缩小了管径，降低了管道的输送能力，而且无法解决管道转弯、变径、垂直、分支及小口径管线等难题。

如要对旧管道进行开挖更换，对居民生活和企业生产，由于要破坏道路路面、停产停输等，必将造成生产生活等诸多不便。我们在“高压气、水管道除垢及护壁方法”(中国专利授权号：ZL02110830.7)、“大、中型管道内壁除锈除垢及涂膜防腐方法”(中国专利授权号：ZL200510024090.9)两项专利技术基础上，又成功地解决了“以管代罐”在实际应用中存在的问题。

本发明经过十多年的研究与施工经验，依托我们的原发明专利，提出了利用旋转气流对管道在原位修复改造-清垢除锈、涂层防腐、强化保护。使管道畅通，恢复流量，延长管道使用寿命。该发明能耗低、施工效率高，适用于各种口径的管道清垢除锈、涂层防腐。

技术实现要素：

本发明的目的是在原发明基础上，结合机电一体化设计理念，通过多年积累的实践经验，以旋转气流为工具，解决了管网非开挖修复改造中管道内壁清垢除锈、涂层防腐适用范围窄和自动操控能力差的难题，克服了原方法“以管代罐”分段施工中存在的不足。在以往大中型管道“以管代罐”施工中，因地埋管道年限长久，管道采取的阴极保护措施受到来自各方面因素的破坏，出现管道内表腐蚀。在“以管代罐”方法施工中，为防止压缩气体输气压力过高或管道耐压降低而造成的损伤爆管事故，在输气中不能满足施工工艺的压力要求，从而影响大中型管道清垢除锈、涂层防腐的效果。

本发明包括以下步骤：

本发明是按照如下方式实现的：采用洁净干燥适当压力的压缩气体、GM系列磨料、CL环保冷却润滑液对管道内锈垢进行清除，然后用PT系列涂层材料对管道内壁进行涂层防腐。GM系列磨料包括：石榴石、棕刚玉、白刚玉、锆刚玉、黑刚玉、碳化硅、金刚石、铜矿砂、石英砂、铁砂、海南砂等；CL环保冷却润滑液包括：环保冷却液及水；PT系列涂层材料包括：食品级和工业级。

本发明在作业时视管道口径、内壁锈垢轻重程度对管道进行分段，设定作业气体压力，并经稳压蓄能器净化、稳压、蓄能。首先，经调压装置释放适当压力的压缩气体，经RFC旋流自动操控系统进入作业管段，排除管内积水，使管道内气流畅通；其次，根据管道材质及管内锈垢轻重程度向RFC旋流自动操控系统内选择性加入GM系列磨料及CL环保冷却润滑液，通过RFC旋流自动操控系统操控压缩气体的压力在作业管道内产生高速旋转，旋转的高速气流夹带磨料和CL环 保冷却润滑液对管道内壁不断撞击、研磨，使得锈垢粉碎、脱落；然后，用高速旋转气流夹带CL环保冷却润滑液把管道内壁清洗干净，作业物料及锈垢通过工艺管线由GSR环保集收系统统一回收。接着用加热系统的把管壁吹干，再用高速旋转气流夹带PT系列防腐蚀涂层材料，在旋转过程中均匀地涂覆在管道内壁上形成防腐蚀保护层；涂敷结束后，再次利用加热系统向管道内吹送加热的压缩气体，加快涂层表干。整个过程采用闭合作业，安全环保。

本发明具体特点有：

本发明在工作时，通过高压储气罐，把压缩气体压入旋流蓄能装置，压缩增压后的气体经专用管道进入RFC旋流自动操控系统，根据施工管道口径、长度、锈垢程度等参数设置稳压蓄能器压力及储气量，以满足清涂工作需求，并能使其在被清涂的管道内形成旋转气流。

具体实施方式：

首先，经调压装置释放适当压力的压缩气体，经RFC旋流自动操控系统进入作业管段；其次，根据管道材质及管内锈垢程度向RFC旋流自动操控系统内选择性加入GM系列磨料及CL环保冷却润滑液，通过RFC旋流自动操控系统操控压缩气体的压力在作业管道内产生高速旋转气流，旋转的高速气流夹带磨料和CL环保冷却润滑液对管道内壁连续撞击、研磨，使得锈垢粉碎、脱落；然后，用高速旋转气流夹带CL环保冷却润滑液把管道内壁清洗干净，作业物料及锈垢通过工艺管线由GSR环保集收系统统一回收。接着，用加热系统把管壁吹干，再用高速旋转气流夹带PT系列防腐蚀涂层材料，在旋转过程中均匀地涂覆在管道内壁上形成防腐蚀保护层；涂敷结束后，再次利用加热系统向管道内吹送加热的压缩气 体，加快涂层表干。整个过程采用闭合作业，安全环保。本方法对于在役的各类型管道，不需要进行大规模地面开挖就可以方便地逐段进行清垢除锈、涂层防腐。

本发明的优点是十分明显的：本发明在工作时，首先视管道口径、内壁锈垢程度对管道进行分段，利用高压储气罐把压缩气体压入旋流蓄能装置，经压缩增压后的气体通过专用管道进入RFC旋流自动操控系统。根据施工管道口径、长度、锈垢程度等参数设置压力及储气量，以满足清涂工作需求，并能使其在被清涂的管道内形成旋转气流，对在役的各类管道进行清垢除锈、涂层防腐和新敷设管道内壁涂层预防腐。无论管道走向分布多复杂，长度有多长，不需进行大量地面开挖，便可清除管内锈垢等杂物，又能对作业管道内壁进行涂层防腐，操作简便，施工时间短，成本低，闭合施工、安全环保，符合国家节能环保的要求，尤其是对长距离埋设的大、中型口径管道是非常理想的非开挖修复方法。

具体实施方式：

本发明实施时，根据被清涂管道的口径、锈垢程度、周边的施工条件，确定分段作业点的位置，设置空气压缩机的位置和GSR环保集收系统的位置，设定旋流蓄能装置的压力及储气量、RFC旋流自动操控系统工作参数。

首先，经调压装置释放适当压力的压缩气体，经RFC旋流自动操控系统进入作业管段；其次，根据管道材质及管内锈垢程度向RFC旋流自动操控系统内选择性加入GM系列磨料及CL环保冷却润滑液，通过RFC旋流自动操控系统操控压缩气体的压力，在作业管道内产生高速旋转气流，夹带磨料和CL环保冷却润滑液对管道内壁连续撞击、研磨，使得锈垢粉碎、脱落；然后，用高速旋转气流夹带CL环保冷却润滑液把管道内壁清洗干净。作业物料及锈垢通过工艺管线由GSR 环保集收系统统一回收。接着用加热系统把管壁吹干，再用高速旋转气流夹带PT系列防腐蚀涂层材料，在旋转过程中均匀地涂覆在管道内壁上形成防腐蚀保护层；涂敷结束后，再次利用加热系统向管道内吹送加热的压缩气体，加快涂层表干。整个过程采用闭合作业，安全环保。

附图说明

附图是本发明实施例示意图，不对本发明进行限定，其中：

附图1是本发明方法实施步骤；

附图2是本发明方法工艺流程示意图。