焊管．第３３卷第３期．２０１０年３月 ●应用与开发 新型无气喷涂设备在钢管内防腐中的应用 吴加友，段素梅 （宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西宝鸡７２１００８） 摘要：为了进一步提高钢管内喷涂质量，研制开发出双组份新型无气喷涂设备。介绍了这种 新设备的喷涂原理、特点及在实际操作中应该注意的事项。详细阐述了新型无气喷涂设备的混 合原理，说明这种技术已经取代了依靠人工操作配制涂料的传统技术，并取得了显著成效。 关键词：无气喷涂；钢管；内防腐；减阻施工 中图分类号：ＴＥ９８０．２文献标志码：Ｂ文章编号：１００１—３９３８（２０１０）０３—００３３—０２ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｐｅ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ Ａｉｒｌｅｓｓ Ｓｐｒａｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＷＵ Ｊｉａ—ｙｏｕ，ＤＵＡＮ Ｓｕ—ｍｅｉ （Ｂａｏｊｉ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｓｔｅｅｌ ＰｉＰｅ Ｃｏ．。Ｌｔｄ．，Ｂａｏｊｉ ７２１００８，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｉｒｌｅｓｓ ｓｐｒａｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ｓｐｒａｙ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃａｕｔｉｏｎｓ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ ｅｘｐａｔｉａｔｅｄ ｍｉｘｔｕｒｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａｉｒｌｅｓｓ ｓｐｒａｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｒｅｐｌａｃｅｄ ｔｈｅ ｔｒａｄｉ— ｔｉｏｎａｌ ｏｎｅ ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ ｏｎ ｍａｎｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ－ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓ ｒｅｓｕｌｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒｌｅｓｓ ｓｐｒａｙ；ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ；ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ—ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 随着国内油气管线建设规模的不断扩大，钢管 示，利用高压泵对涂料施加高压，通过静态混合器 的需求量也将增加，对钢管内部进行喷涂处理的质 使涂料充分混合，使其从喷嘴高速喷出。当涂料 量也越来越受到人们的重视。目前对钢管内部进 离开喷嘴的瞬间，便与空气发生激烈地碰撞，使涂 行减阻处理已被大多数油气管线广泛采用。而国 料破碎成微粒，在涂料微粒的速度未衰减前，涂料 外多采用无气喷涂技术对钢管内部进行减阻施工， 微粒继续向前与空气不断地多次碰撞，不断地被 该技术已被国内大多数防腐厂家认同。涂料的品 粉碎，最终使涂料雾化，并黏附在具有一定锚纹深 种发展很快，新品种的出现促进了涂装设备的发 度的钢管内表面。 展。无气喷涂设备也不例外，为适应新型涂料的喷 １．２特点 涂需要，改善无气喷涂设备的工艺性能，不断地研 （１）涂料配制比例精度高 制出了许多新型的专业无气喷涂设备，如双组份无 双组份无气喷涂设备采用自动配比，在线自动 气喷涂设备。该设备适用于对钢管内部进行减阻 混合的方式，使涂料配制省去了人工制料环节，涂 施工，不仅工艺性能优越，省去了人工配料环节，增 料配制比例误差≤３％，极大提高了涂料配制精度。 加了涂料的配制精度；而且减少了涂料浪费和环境 （２）对涂料的适用范围广 污染，提高了涂装作业效率。 不同原料厂家的涂料，基料与固化剂配制比 例有所差别。例如，天津塘沽工程技术研究院研 １ 双组份无气喷涂设备喷涂原理及特点 制开发的ＡＷ一０１减阻涂料，基料与固化剂的配 制体积比为３．２：１，如果采用人工配制涂料，比例 １．１ 原理 精度很难保证。双组份无气喷涂设备基料与固化 双组份无气喷涂设备的喷涂原理如图１所 剂的体积配比范围０．１：１～１０：１，采用自动配比， ・３４・ 焊 管 ２０１０年３月 １ 基料罐２一固化剂罐３一清洗剂罐４过滤器５一双组份喷涂泵 ６清洗泉７一混合模块８静态混合器９一喷 图１双组份无气喷涂设备系统 在线混合的方式，很好地满足了对各种比例涂料 涂料 右旋分割器 左旋分割器 的使用。同时，双组份无气喷涂设备对涂料黏度 适应范围广，适用黏度２００～２０ ０００ ｃｐｓ。 （３）减少对环境的污染 由于省去了人工配料环节，漆雾飞散少，适用 于黏度较高的涂料，同时减少了稀释剂用量，从而 减少了对环境的污染以及对操作人员身体的伤害。 分割、变向和转移作用。当基料、固化剂通过静态 混合器导管时，不断地被分割、变向、转移。由于 图３静态混合器的混合原理 ２双组份无气喷涂设备的混合原理 双组份无气喷涂设备是按照基料和固化剂两 种组份的体积比，经双组份泵将涂料按比例压送 至静态混合器内进行混合，如图２所示，然后由喷 喷出。混合器的主要机构为导管，导管内装有 一左旋和右旋两种分割器在导管内是交替排列的， 因此能使涂料不停地改变流向，如图４所示。由 于分割器呈螺旋状，能使贴近管壁的涂料沿着扭 转面向导管的中心部位转移，同时也能将导管中 心部位的涂料向管壁转移，如此反复，达到混合的 定数量的涂料分割器，如图３所示，涂料分割器 目的。导管中的分割器数量ｎ决定分割效果，即 分割次数Ｍ＝２ ，分割效果随分割器的增加而增 加。总之，涂料在导管内不断地被分割、变向、转 移，达到使基料与固化剂充分混合的目的。 呈螺旋状结构，且分为左旋、右旋两种，两种分割 器交替排列固定在导管内。分割器在涂料混合时 处于静止状态，故称为静态混合器。 静态混合器能使涂料混合是由于分割器具有 分割器数量 １ 分割次数 ２ ２ ４ ３ ８ ４ ｌ６ ３２ ６ ６４ 分割效果图 ① ① ① ① ① ① 图４分割器的变向、分割作用 图２静态混合器 （下转第３７页） 第３３卷第３期 龙志斌等：钢管３ＰＥ防腐生产中的自动脱管探讨——漏磁检测钢管接口 环隙后，会产生信号，由于探头在一定范围内往复 运动，会出现多次的环隙信号，因此，在检测滑台 笔者对我国目前３ＰＥ防腐生产线的自动脱管 问题进行了探讨，从理论上对南京橡塑机械有限公 司现有的专利技术进行了改进。也是抛砖引玉，希 望同行们共同努力，尽快将自动脱管技术成功应用 于我国的３ＰＥ防腐生产中。 参考文献： 上安装一位置传感器，当滑块处于位置传感器处 时控制漏磁检测探头的信号输出，再判别接口环 隙到达与否，接口到达后给出输出触点信号，从而 保证对钢管接口的精确定位。 钢管接口位置信号输送到系统ＰＬＣ，便可据 此对脱管轮胎的电机进行加速，从而实现准确的 自动脱管。 ３ 结 语 局部磁轭磁化漏磁检测方案能以低成本、高 精度检测到连接钢管的接口，从而实现钢管３ＰＥ ［１］南京橡塑机械厂．钢管传动线自动追脱控制系统：中 国，２００４２００２５１８２．Ｘ［Ｐ］．２００５—０３—２３． ［２］蒋奇．管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究 【Ｄ］．天津：天津大学，２００２：１２． ［３］ＧＢ／Ｔ １２６０６—１９９９，钢管漏磁探伤方法：Ｓ］． ［４］张武翔，康宜华，武新军．钢棒漏磁探 ｔ ｔ０端部效应 与检测盲区［Ｊ］．无损探伤，２００５，２９（１）：４２—４４． 防腐生产的自动脱管，进而提高钢管３ＰＥ防腐线 的自动化水平，降低生产成本。同时，在钢管从涂 敷完成之后输送到水冷房之前，可利用钢管接口 作者简介：龙志斌（１９８２一），男，助理工程师，硕士研究 生，２００８年硕士毕业于北京化工大学化．Ｙ－过程机械专业， 主要从事钢管防腐生产线研发和挤出机研发： 收稿日期：２００９—１０—１１ 编辑：汪翰云 的漏磁检测信号，将涂层的人工切断方式改进为 自动切断，避免恶劣工作环境对工人的危害。 （上接第３４页） 需求量将越来越大，对钢管内部进行减阻处理已 成为趋势。同时，对内减阻涂层质量的技术要求 也将越来越高。涂料的精确配比是确保涂层质量 的关键因素之一，经过宝鸡石油钢管有限责任公 ３操作注意事项 （１）基料与固化剂的精确配比是确保涂层质 司防腐厂几年来的探索、总结，双组份无气喷涂设 备在钢管内喷涂中的运用，极大提高了内涂层的 质量，在成本控制、环境保护等方面也取得了显著 成效。 参考文献： 量的关键因素之一，所以设备初次使用前，需对设 备进行比例测试。 （２）静态混合器的安装位置，需在输料软管 １５ ｍ之外安装，以确保涂料的完全混合。 （３）喷涂作业所使用的压力应尽可能选用低 压，以避免涂料雾化过多而飞散以及喷嘴等易损 件的过早磨损。 （４）喷涂泵开始运转或处于清洗状态时，应采 用低压，压力过高，运动部件和密封垫将过早损坏。 （５）压缩空气作为泵的动力源，空气净化必 ［１］叶扬祥，潘肇基．涂装技术使用手册［Ｋ］．北京：机械 工业出版社，２００３． ［２］王光彬．涂料与涂装技术［Ｍ］．北京：国防工业出版， １９９４． 须彻底，防止油、水混入损坏气缸及驱动部件。 （６）喷涂结束时，喷嘴与过滤网必须清洗彻 底，以免残留涂料固化，堵塞管道、喷嘴。 ［３］陈士杰．涂料工艺［Ｍ］．北京：化学工艺出版社，１９９４． ［４］王世泰，王淑仁．现代涂料及应用［Ｍ］．济南：山东大 学出版社，１９９８． 作者简介：吴加友（１９８１一），男，毕业于西南石油大学，助 理工程师，主要从事钢管内外防腐生产工艺及研究工作。 ４ 结语 收稿日期：２００９—０７—０３ 编辑：汪翰云 从国内油气管线建设发展趋势看，对钢管的
