一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置及方法与流程

本发明涉及一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置及方法，属于天然气管道领域。

背景技术：

1、氢能发展成为近年来的研究热点，鉴于氢气密度小、单位体积重量小等特点，高效输送、存储氢气的问题日益突出。借助天然气管道对氢气进行掺混输送是目前大规模推广氢气应用实现工程应用的道路之一。在役天然气输送管道是以输送天然气为基础设计的，掺氢后会对天然气管道本体产生不可逆影响，发生氢脆，降低管道剩余使用寿命，因此，在天然气管道掺混氢气前对管道进行额外的涂层保护，确保管道在引入一定比例的氢气后不会对天然气管道剩余寿命产生不可接受的影响。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置及方法，以防止氢渗进管道内而导致氢脆发生的装置。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一方面，本发明的技术方案提供了一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，包括清洁段、涂敷段和烘干段，所述清洁段、涂敷段和烘干段之间通过万向节依次连接；

4、所述清洁段包括第一支撑架和安装在所述第一支撑架上的清洁装置；

5、所述涂敷段包括至少两组涂敷装置和至少两个第二支撑架，所述涂敷装置和第二支撑架一一对应，每组所述涂敷装置安装在对应的所述第二支撑架上，两个所述第二支撑架之间间隔设置且二者之间通过阻尼器连接，两组所述涂敷装置与管道的内壁之间形成密闭的储存部，所述储存部用于储存涂层材料；

6、所述烘干段包括第三支撑架以及固定在所述第三支撑架上的烘干装置，所述烘干装置用于对涂敷在管道内壁上的涂层材料进行烘干。

7、进一步的，所述清洁装置包括安装在所述第一支撑架上的清洁皮碗和清洁钢刷，所述清洁皮碗和清洁钢刷均固定套设在所述第一支撑架的外侧，所述清洁皮碗的一端与所述清洁钢刷接触。

8、进一步的，所述清洁段还包括牵引拉环和信号发生器，所述牵引拉管固定在所述第一支撑架的前端的端部，所述信号发生器固定在所述第一支撑架的前端且靠近所述牵引拉环设置。

9、进一步的，所述信号发生器内设置有gps信号发射器，所述gps发射器将定位信号反馈给终端。

10、进一步的，两组所述涂敷装置关于所述阻尼器对称设置，所述涂敷装置包括涂敷皮碗，所述涂敷皮碗与管道接触的环形壁面上均匀布置有耐磨钢珠，所述耐磨钢珠嵌设在所述涂敷皮碗的环形壁面内，两个所述涂敷皮碗上的耐磨钢珠覆盖整个圆周。

11、进一步的，所述涂敷装置还包括防泄漏皮碗，两个所述防泄漏皮碗关于所述阻尼器对称设置，所述防泄漏皮碗固定在所述涂敷皮碗的外侧。

12、进一步的，所述烘干段还包括加热能量源和加热丝，所述加热丝缠绕在所述加热能量源的外侧壁。

13、进一步的，所述阻尼器为弹性减阻装置。

14、进一步的，所述第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架均包括主体钢架和辅助支撑连接管，所述辅助支撑连接管固定套设在所述主体钢架外，所述辅助支撑管的一端与所述万向节连接，所述防泄漏皮碗固定在所述主体钢架上，所述清洁皮碗固定在所述辅助支撑连接管上。

15、另一方面，本发明还提供了一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷的方法，基于所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，包括步骤：

16、采用发射装置将所述用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置进行发射，所述用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置在所述天然气管道中依靠在所述置前后产生的压差匀速前进；

17、在前进过程中，所述清洁装置将管道内壁的杂质进行去除，所述涂敷段在管道内介质的挤压作用下使涂料从所述存储部中挤压出去并经由所述涂敷装置涂敷在所述管道内壁；

18、所述烘干段对涂敷在管道内壁的涂料进行烘干。

19、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

20、通过对拟掺混氢气的天然气管道进行防氢脆涂层专用涂敷装置的设计，该装置可实现在不停输情况下利用天然气输送压力降将拟涂敷涂层均匀涂敷至管道内壁，且装置设置烘干模块，确保涂层在涂敷后与管道内壁紧密结合、不易脱落，确保管道在引入一定比例的氢气后不会对天然气管道剩余寿命产生不可接受的影响。

技术特征：

1.一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，包括清洁段、涂敷段和烘干段，所述清洁段、涂敷段和烘干段之间通过万向节依次连接；

2.根据权利要求1所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述清洁装置包括安装在所述第一支撑架上的清洁皮碗和清洁钢刷，所述清洁皮碗和清洁钢刷均固定套设在所述第一支撑架的外侧，所述清洁皮碗的一端与所述清洁钢刷接触。

3.根据权利要求1或2所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述清洁段还包括牵引拉环和信号发生器，所述牵引拉管固定在所述第一支撑架的前端的端部，所述信号发生器固定在所述第一支撑架的前端且靠近所述牵引拉环设置。

4.根据权利要求3所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述信号发生器内设置有gps信号发射器，所述gps发射器将定位信号反馈给终端。

5.根据权利要求2所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，两组所述涂敷装置关于所述阻尼器对称设置，所述涂敷装置包括涂敷皮碗，所述涂敷皮碗与管道接触的环形壁面上均匀布置有耐磨钢珠，所述耐磨钢珠嵌设在所述涂敷皮碗的环形壁面内，两个所述涂敷皮碗上的耐磨钢珠覆盖整个圆周。

6.根据权利要求5所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述涂敷装置还包括防泄漏皮碗，两个所述防泄漏皮碗关于所述阻尼器对称设置，所述防泄漏皮碗固定在所述涂敷皮碗的外侧。

7.根据权利要求1所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述烘干段还包括加热能量源和加热丝，所述加热丝缠绕在所述加热能量源的外侧壁。

8.根据权利要求1所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述阻尼器为弹性减阻装置。

9.根据权利要求6所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，所述第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架均包括主体钢架和辅助支撑连接管，所述辅助支撑连接管固定套设在所述主体钢架外，所述辅助支撑管的一端与所述万向节连接，所述防泄漏皮碗固定在所述主体钢架上，所述清洁皮碗固定在所述辅助支撑连接管上。

10.一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷的方法，基于权利要求1～9中任意一项所述的用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明涉及一种用于天然气管道防氢脆涂层的涂敷装置及方法，所述装置包括清洁段、涂敷段及烘干段三部分构成，三个部分之间由万向节连接，在天然气管道运行过程中，借助天然气管道输气过程中产生前后压差将涂敷装置推送至管道下游，运行过程中，将涂敷段的储存涂层均匀涂敷至管道内壁，并由涂层烘干段将涂敷涂层进行烘干处理，确保涂层紧密、均匀贴合至天然气管道内壁，为管道掺氢混输提供防氢脆屏障。

技术研发人员：杨宏伟,陈峰,刘方,肖立,付子航,冯亮,杨玉霞,韩银杉,黄洁馨,王亚群,邓付洁,王少炜
受保护的技术使用者：中海石油气电集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15