本實用新型涉及一種半自動管道內噴涂作業線。

背景技術：

在油田開采領域，開采出來的油氣成分復雜，原油的礦化度較高，并且其中含有污水，污水高含氯，注聚物具有強腐蝕性；開采出的天然氣也呈現高含H₂S和CO₂等酸性介質的情況。輸送油氣的中小口徑管道在油氣田產能開發中的應用越來越廣泛，伴隨投用時間的增長，具有腐蝕性的成分長期在管道中輸送，導致大量管道的管線穿孔破壞嚴重，除了造成跑、冒、泄漏事故而污染環境外，還容易引發爆炸和火災。

在石油天然氣的管道建設中，油氣田輸送管道面臨著日益嚴重的內腐蝕問題,實現管線安全運行尤為重要，最大程度上降低管道腐蝕造成的危害，不僅是經濟問題，也是社會問題，近年來，市場上出現了采用內壁噴涂有防腐蝕材料的管道來輸送油氣。一項授權公告號為CN204429568U的專利公開了一種管線內部的噴涂裝置，該裝置包括小車，小車前端安裝有油漆桶，油漆桶上分布有噴頭，油漆桶通過料管與供料裝置中的涂料罐相連，油漆桶的后端連接到小車上，通過小車在管線內行進進行噴涂，但是在噴涂的過程中，由于料管一直處于懸擺狀態，并且從油漆桶到涂料罐之間的懸擺距離較長，料管會產生不穩定性擺動，這樣直接影響到噴頭的穩定工作，會使噴頭在工作時產生晃動，造成對管線內壁的噴涂不夠均勻，產生流掛、針孔多等現象，這樣還會加快管道內腐蝕現象的發生，危及油氣開采建設的安全進行。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種半自動管道內噴涂作業線，通過使用該作業線，能夠解決由于管道內壁涂層噴涂不均勻、涂料倒掛等導致噴涂質量低下的問題。

為實現上述目的，本實用新型半自動管道內噴涂作業線的技術方案是：包括小車，小車前端設有噴頭，噴頭通過料管連接到供料裝置上，所述小車后端設有沿管道軸線方向延伸的管線安裝體，所述料管設于管線安裝體中，半自動管道內噴涂作業線還包括對管線安裝體的后部進行支撐或懸掛的穩定結構。

所述管線安裝體為套管。

所述穩定結構為懸掛的平衡掛鉤，所述套管后端掛于平衡掛鉤的鉤體上。

所述平衡掛鉤上方設有沿套管軸線方向設置的橫梁，所述平衡掛鉤沿前后方向移動裝配于橫梁上。

所述小車還包括置于套管前端的中心定位支架，所述中心定位支架包括套設于套管上的圓環，圓環周向均勻間隔設有徑向延伸的、長度可調的支桿，支桿外端部設有用于與管道內壁滾動配合的輪子。

所述噴頭外型為圓柱型，圓柱型噴頭在垂直于管道軸線方向的軸向兩端面上開設有多個噴灑微孔，噴頭繞與管道軸線重合的徑向旋轉中心線旋轉。

所述半自動管道內噴涂作業線包括用于牽引小車行進的絞車，絞車與調頻電機的輸出軸相連，絞車與小車通過絞線連接，絞線設于套管中。

所述供料裝置包括涂料罐和與涂料罐相連的高壓無氣噴涂機，還包括向高壓無氣噴涂機提供壓力氣體的壓縮空氣罐。

所述半自動管道內噴涂作業線包括用于驅動噴頭旋轉的氣動旋轉裝置，所述氣動旋轉裝置與壓縮空氣罐通過氣管相連，所述氣管置于套管中。

本實用新型的有益效果是：通過將料管置于管線安裝體中，管線安裝體后部設有對其進行支撐或懸掛的穩定結構，這樣首先對管線安裝體加以穩固，然后使得置于其中的料管更加穩固，減小了料管的不穩定性擺動，進而增強了與料管直接相連的噴頭的旋轉穩定性，使噴頭對管道內壁的噴涂更加均勻，避免了涂料倒掛現象的發生，有助于提高噴頭對管道內壁的噴涂質量。

進一步地，用于供料管安裝的管線安裝體為套管，穩定結構為平衡掛鉤，將套管后部置于平衡掛鉤的鉤體上，通過懸掛調整位置而保證平衡掛鉤上的套管與待噴涂的管道的軸線同心；套管保持平穩狀態后，在噴涂作業時，通過套管將料管平穩輸送到待噴涂的管道內，令套管保持料管的平衡穩定，進而保證了噴頭的平穩工作。

附圖說明

圖1為本實用新型的半自動管道內噴涂作業線的具體實施例一結構示意圖；

圖2為圖1中的中心定位支架與管道的配合示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。

本實用新型的半自動管道內噴涂作業線的具體實施例一，如圖1至圖2所示，半自動油氣管道內噴涂防腐作業線包括五大部分，分別是噴涂系統（I）、平衡系統(II)、傳動系統(III)、動力系統(IV)和原料系統(V)，五大部分相互關聯，協調工作，共同完成對管道內壁的噴涂防腐工作。

原料系統包括供料裝置，供料裝置包括涂料罐15和用于將涂料從罐中抽出的高壓無氣噴涂機14，高壓無氣噴涂機中設有涂料室，涂料室中設有活塞，活塞將涂料室分為上下兩個腔室，上下兩個腔室之間不連通；高壓無氣噴涂機上還設有料管17，料管17連接上腔室與涂料罐15，用于將涂料罐中的涂料引到上腔室中；高壓無氣噴涂機上還連接有氣管A12，氣管A12一端連通下腔室，另一端連通到動力系統中，動力系統經過氣管A12向高壓無氣噴涂機的涂料室的下腔室提供壓力氣體；上腔室還連接有料管B13，料管B13另一端連接到噴涂系統中，用于向噴涂系統提供壓力涂料；

動力系統用于向半自動管道內噴涂作業線的工作提供能量，動力系統包括壓縮空氣罐11與氣泵，壓縮空氣罐連接有氣源；壓縮空氣罐11通過氣管A12連接原料系統，氣管A12直接連通壓縮空氣罐11與原料系統中的下腔室，氣管A12上設有閥門，經過氣管A12，壓縮空氣罐中的壓縮空氣輸入到下腔室中，在氣體的壓力下，推動活塞向上移動，增大了上腔室中的壓力，此時上腔室中的涂料具有很大的壓力能；壓縮空氣罐11上還連接有另一氣管B16，氣管B16連通到噴涂系統中，用于向噴涂系統提供壓力氣體。

傳動系統包括絞車10與調頻電機9，調頻電機9的輸出軸連接到絞車10的轉動軸上，絞車10上纏繞有絞線1，絞線1一端連接到噴涂系統中；調頻電機9啟動，輸出軸旋轉，電機的正反轉帶動絞車順時針或逆時針旋轉，絞線1隨著絞車的旋轉卷入或卷出；手動將噴頭推動到待噴涂管道2的出口處，啟動調頻電機，絞線卷入絞車，拉動噴涂系統返回。

平衡系統包括穩定結構，穩定結構為平衡掛鉤8，平衡掛鉤8懸掛在固定橫梁上，在平衡掛鉤8的上端設有圓環7，通過將圓環7套設在橫梁上而將平衡掛鉤懸掛，通過圓環7可以使平衡掛鉤在橫梁上前后移動，這樣可以調節平衡掛鉤對于套管的支撐點的位置，有助于保證套管的平衡穩定，在本實施例中，平衡掛鉤設有三個，在其他實施方式中，平衡掛鉤可以設置一個、兩個，或者四個、五個等；平衡掛鉤8下端的掛鉤上鉤設有管線安裝體，在本實施例中，管線安裝體為套管6，平衡掛鉤8懸掛支撐套管6的后部；通過平衡掛鉤，可以使套管處于水平平衡狀態，使用三個平衡掛鉤，進一步增加了套管的平衡穩定性；套管6中穿過有絞線1、氣管B16和料管B13，絞線1、氣管B16和料管B13分別從傳動系統、動力系統和原料系統中伸出來后，穿過套管6伸入到噴涂系統中。

噴涂系統用于向管道2內壁噴涂防腐涂層，包括小車，小車前端設有旋轉噴頭4和用于帶動旋轉噴頭旋轉的氣動旋轉裝置5，旋轉噴頭4和氣動旋轉裝置5位于套管6的前端出口處，且旋轉噴頭4位于氣動旋轉裝置5的前方，套管6設于小車的后端；旋轉噴頭4為圓柱型，其徑向表面上設有供壓力涂料噴出的開口，旋轉噴頭4連通料管B13，壓力涂料通過料管B13壓入到旋轉噴頭4中，并且從旋轉噴頭4的軸向兩端面噴灑出來，噴涂到管道2內壁上；氣動旋轉裝置5連通氣管B16，通過氣管B16進入到氣動旋轉裝置5中，隨之壓力氣體驅動氣動旋轉裝置5高速旋轉，從而帶動旋轉噴頭4旋轉。

噴涂系統還包括具有支撐作用的中心定位支架1，中心定位支架1中間具有一圓環，套管6進入噴涂系統中的部分穿過圓環孔，中心定位支架1在環繞圓環的周向均勻設有六個支桿，每一支桿沿圓環徑向延伸，支桿一端連接在圓環上，另一端設有輪子，輪子可360°自由旋轉，且支桿長度可伸縮，通過調節支桿的伸縮長度，使中心定位支架1的徑向長度與所需噴涂的管道2內徑相匹配。

中心定位支架設有兩個，一個設于套管伸入噴涂系統的前端部，用于支撐旋轉噴頭4和氣動旋轉裝置5，還用來支撐穿進套管中的氣管B與料管B；另一個設于靠近平衡系統的位置，用于承接從平衡掛鉤處延伸過來的套管和置于套管中的氣管B、料管B；中心定位支架在工作過程中一直處于管道2內部。

在對管道進行噴涂時，管道為油田用13Km輸油管道，輸油管道內徑為60mm，防腐涂層材料為無溶劑型環氧樹脂，首先依據輸油管道內徑和涂料性能，選定中心定位支架、套管、氣動旋轉裝置等主要配件，調整好中心定位支架1的徑向長度，使其與管道內徑相適配，以保證旋轉噴頭4的旋轉中心位于管道中心，這樣在噴涂的過程中，涂料可以均勻的噴灑在管道內壁上。

接下來完善中心定位支架、旋轉噴頭、氣動旋轉裝置和氣管B、料管B、絞車之間的連接，并且對動力系統與原料系統中的各種連接進行檢查，以保證完好的連接；然后將中心定位支架置于輸油管道中。

對輸油管道內壁進行噴砂除銹后，在管道中將噴涂系統整體手動推送至出口端，調整旋轉噴頭和氣動旋轉裝置的旋轉中心、中心定位支架中心的同心度及其中心連接線與鋼管的同軸度，以使防腐涂層能夠均勻噴灑在輸油管道內壁上；還需要檢查氣源、電源、氣管、料管等的連接情況，以保證連接完好。

噴涂之前首先需要對系統中各轉速、工作壓力、電機轉速等參數進行調整確定，啟動氣泵，氣泵開始由氣源向壓縮空氣罐11中輸入氣體，使壓縮空氣罐中充滿具有一定壓力的壓力氣體；打開位于氣管B16上的閥門，壓力氣體進入氣管B16中，隨之氣動旋轉裝置開始工作，帶動旋轉噴頭4高速旋轉。

然后啟動高壓無氣噴涂機14，同時打開氣管A上的閥門，使壓力氣體進入涂料室中的下腔室，通過調節該閥門可以調節進入下腔室中的氣體壓力；壓力氣體推動活塞上移，擠壓上腔室中的壓力涂料通過料管B進入旋轉噴頭中噴灑出來，料管B上設有閥門可以對壓力涂料進行控制；根據涂料的粘稠度、涂層設計厚度，調節氣管B上的氣閥以實現對氣壓大小的調整，從而調節氣動旋轉裝置5的轉速，使轉速、工作壓力與涂料粘稠度、涂層設計厚度相匹配，以達到最佳涂覆質量。

啟動調頻電機9，帶動絞車10旋轉，根據涂料粘稠度、涂層設計厚度，通過調速電機控制屏，調節調頻電機9的轉動速度，從而調節噴涂系統往后倒退行進的速度，確保噴涂系統快速行進的同時，獲得最佳涂覆質量。

旋轉噴頭轉速、工作壓力和電機轉速等參數調整完畢后，關閉氣源、高壓無氣噴涂機、調頻電機，重新將噴涂系統手動推送至待噴涂管道出口端，然后再次啟動氣源、高壓無氣噴涂機、調頻電機，使用調整出的最佳參數進行噴頭作業，噴涂系統在絞車的牽引力作用下，自動勻速倒退，旋轉噴頭高速旋轉，由高壓無氣噴涂機、料管運送至旋轉噴頭的涂料，在離心力作用下，均勻涂覆至管道內壁，形成致密防腐涂層，使用該方法得到的涂層厚度均勻、流掛少、漏點少、外表光滑，生產效率高。

待噴涂系統移動至管道入口端，完成一道噴涂，如圖1所示，形成噴涂層3；關閉電源、氣源和高壓無氣噴涂機，涂層表干后，繼續按上述程序進行下一道涂層的噴涂，直至涂層厚度達到設計厚度。

作為本實用新型半自動管道內噴涂作業線的實施例二，與實施例一的不同之處在于，管線安裝體還可以是長條型的具有凹槽的安裝架，管、線置于安裝架的沿管道軸線方向延伸的槽中。

作為本實用新型半自動管道內噴涂作業線的實施例三，與實施例一的不同之處在于，穩定結構為滾輪和與滾輪托持配合的支撐導軌，滾輪設于套管的下部，伸入管道中的套管上的部分滾輪與管道內壁滾動配合，處于管道外的滾輪在設于管道外的供滾輪滾動的導軌上行走，通過調整導軌的高度可以使得套管軸線與管道軸線重合，在其他實施例中，穩定結構的滾輪也可以替換為滑塊，通過滑塊與管道內壁或導軌的滑動配合來支撐套管。