一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法，采用两套间隔且反向布置的钢管除锈机构，两套钢管除锈机构的磨料箱和回收箱互为相对布置，每套钢管除锈机构中回收箱的出口处均安装磨料输送机构，磨料输送机构用于受控将磨料输送至另一套钢管除锈机构中的磨料箱。两套钢管除锈机构之间布置有钢管传送机构，用于将钢管由一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上平移至另一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上。全程自动化控制，不仅能够有效对细长钢管的长椭圆型过渡面进行除锈作业，而且要提高磨料的利用率，并实现磨料的自循环，从而降低细长钢管的内除锈成本、减轻工人劳动强度，尤其适用于小口径细长钢管的内除锈作业。

A fully automatic self-circulating bidirectional internal rust removing equipment and method for slender steel pipe

【技术实现步骤摘要】
一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法
本专利技术涉及钢管除锈设备领域，具体涉及一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法。
技术介绍
随着油田单井管线防腐技术的发展，细长防腐钢管（小口径）的使用逐渐普及，由于这种细长防腐钢管结构特殊，对钢管的内表面除锈提出了更高的要求。传统的钢管除锈机的喷砂枪枪管在管体内腔通过高压空气喷射磨料来除锈，为了实现整个管体内腔的全面除锈，枪管需要从细长钢管的一端伸入，然后在管体内腔由一端向另一端往复移动，枪管移动距离基本需要覆盖整个钢管内腔，上述方法即是目前大口径钢管常用的单向正压喷射磨料的方法，但是对于小口径钢管，实践中若直接沿用上述单向正压喷射磨料的方法，但是有以下缺陷：首先会造成喷砂枪管较长，压力损失严重，磨料的磨削利用率低下；而且单向喷砂导致磨料无法自循环，需要人工定时回收、添加磨料，以内径76mm、长8m的钢管为例：每喷砂处理10支左右就需要人工添加100-150kg的磨料，工人劳动强度高；尤其对于钢管两端独特的长椭圆型过渡面（见图1），现有的单向正压喷射磨料的方法存在除锈死角，比如枪管如按照图1所示由左端伸入钢管内，磨料呈一定角度向外侧发散喷射，尽管枪管可以往复移动喷射，但是其对于左侧的长椭圆型过渡面由于喷射角的原因，可能会导致出现除锈死角，而造成除锈不彻底；而如果采用将钢管调头将钢管右端转至左端，然后枪管再此进入除锈，其一采用起重机将钢管人工调头的方式，在实践操纵中工作效率低下、危险系数高，且除锈质量难以控制，造成内防腐层在使用过程中经常出现蜕皮、脱落等缺陷，其二，操作复杂，除锈效率低。综上所述，现有的除锈方法造成细长管道内除锈成本居高不下、工人劳动强度高、除锈效率低且质量难以控制，成为制约细长钢管防腐发展的技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法，其能够提高小口径细长钢管除锈效率和质量，同时通过磨料自循环提高磨料利用率，大大降低细长钢管的内除锈成本、减轻工人劳动强度。本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术之一是提供一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备，包括钢管除锈机构以及钢管传送机构，上述各机构通过控制器控制动作，其中：所述钢管除锈机构包括由前至后纵向依次布置的底座、钢管支撑机构以及回收箱；所述底座上前后依次安装有受控可沿其前后往复移动的磨料箱和移动罩，所述磨料箱的出口上连接有气体喷砂枪，所述气体喷砂枪的喷嘴连接枪管，所述枪管前端伸入移动罩的前端，所述移动罩的后端设有用于与待除锈钢管前端部对应的开口；所述钢管支撑机构用于托起待除锈钢管且受控能够带动钢管沿轴线转动；所述回收箱上设有与待除锈钢管后端部对应的进口；所述回收箱上设有与待除锈钢管后端部对应的进口；所述钢管除锈机构为间隔且反向布置的两套，两套钢管除锈机构的磨料箱和回收箱互为相对布置，每套钢管除锈机构中回收箱的出口处均安装磨料输送机构，所述磨料输送机构用于受控将磨料输送至另一套钢管除锈机构中的磨料箱；所述钢管传送机构布置在两套钢管除锈机构之间，用于将钢管由一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上平移至另一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上。进一步优选的，所述磨料输送机构包括横向布置的绞龙和竖向布置的提升机，所述绞龙的入口端与回收箱的出口对应布置，所述提升机的下端进口与绞龙的出口端对应布置，所述提升机的上端出口与磨料箱的进口对应布置。进一步优选的，所述钢管支撑机构用于托起待除锈钢管且受控能够带动钢管沿轴线转动以及往复直线移动，其包括纵向安装的导轨，所述导轨上间隔安装有多台受控沿其直线往复移动的转台小车，所述转台小车上均设有用于放置待除锈钢管且受控能够同步转动的托轮组。进一步优选的，所述气体喷砂枪为可调式负压喷砂枪，其包括枪芯、枪体、枪头以及进砂管，所述进砂管与枪体侧壁连接；所述枪头固定在枪体的前端，所述枪芯由枪体后端伸入安装在枪体中，且枪芯沿轴向在枪体内的位置可调节，所述枪芯内贯穿设有进气管。进一步优选的，所述枪芯外壁设有外螺纹，所述枪体后端内壁设有内螺纹，所述枪芯与枪体之间通过螺纹配合连接实现枪芯在枪体内的位置可调节，且所述枪芯外端还通过螺纹配合套装有将枪芯与枪体锁紧的备帽。进一步优选的，所述钢管传送机构包括升降支架组以及传送辊组；所述升降支架组为两套即第一升降支架组、第二升降支架组，分别与两套钢管支撑机构对应布置，每套升降支架组包括沿同一直线依次间隔布置的多个升降支架，每个升降支架包括底部受控动作的顶升气缸以及其上端连接的托架，所述托架的上表面向两侧延伸形成倾斜面；所述传送辊组布置在两套升降支架组之间，其包括沿同一直线依次间隔布置的多个受控可同步旋转的传送辊；两套升降支架组的托架倾斜方向一致，其中第一升降支架组的托架的低位、第二升降支架组的托架的高位分别与传送辊组的传送辊交错布置，第一升降支架组的托架的高位与其对应的一套钢管支撑机构对应布置，第二升降支架组的托架的低位与其对应的另一套钢管支撑机构对应布置。进一步优选的，两套升降支架组的托架的低位末端设有用于防止钢管脱落的限位板。进一步优选的，所述自循环双向内除锈机各受控部分与PLC可编程控制器连接实现自动控制动作本专利技术之二是提供一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈方法，其采用上述的全自动自循环双向内除锈设备，具体步骤如下：（1）将一根待除锈钢管放置在一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上，并且使待除锈钢管的前端、后端分别伸入移动罩和回收箱内；磨料箱受控向移动罩移动，使气体喷砂枪的枪管由待除锈钢管一端伸入内腔；（3）启动气体喷砂枪，磨料箱内的磨料经过高压气体带动由枪管前端快速喷入待除锈钢管内；然后控制磨料箱分别进行前进和后退运动，从而带动枪管在待除锈钢管一侧内部进行往复运动进行除锈作业；做功完毕后的磨料在高压气体的带动下继续前行进入回收箱中，然后经磨料输送机构输送至另一套钢管除锈机构的磨料箱内；（3）一侧除锈完毕后的钢管经过钢管传送机构平移至另一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上，然后重复步骤（1）、（2）中的相应步骤对该钢管另一侧进行内除锈作业；（4）待除锈钢管两侧均除锈完毕后，即可将其从全自动自循环双向内除锈设备上移除。进一步的，所述步骤（3）中，当一侧除锈完毕后的钢管经过钢管传送机构平移至另一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上时，第二根待除锈钢管同时放置在上一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上，进入下一个内除锈循环作业中。本专利技术提出的的一种全自动细长钢管双向内除锈设备以及方法，尤其适用于小口径细长钢管的内除锈作业，全程自动化控制，不仅能够有效对细长钢管的长椭圆型过渡面进行除锈作业，而且要提高磨料的利用率，并实现磨料的自循环，从而降低细长钢管的内除锈成本、减轻工人劳动强度，解决细长防腐钢管发展的技术瓶颈。与现有技术相比，主要的技术效果如下：（1）采用全自动双向内除锈磨料自循环结构，可有效对细长钢管的长椭圆型过渡面进行除锈作业，保证了除锈质量，解决了细长钢管防腐发展的技术瓶颈，、（2）磨料自循环结构节省了人工添加磨料的时间，降低了工人的劳动强度，同时采用双向内除锈法之后，只需要对钢管的一半进行除锈作业，从而使喷砂枪管的长度比单向内除锈法减短了1/3-1/2，不仅内除锈时间减半，而且大大降低了高压气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法，其特征在于，包括钢管除锈机构以及钢管传送机构，上述各机构通过控制器控制动作，其中：所述钢管除锈机构包括由前至后纵向依次布置的底座、钢管支撑机构以及回收箱；所述底座上前后依次安装有受控可沿其前后往复移动的磨料箱和移动罩，所述磨料箱的出口上连接有气体喷砂枪，所述气体喷砂枪的喷嘴连接枪管，所述枪管前端伸入移动罩的前端，所述移动罩的后端设有用于与待除锈钢管前端部对应的开口；所述钢管支撑机构用于托起待除锈钢管且受控能够带动钢管沿轴线转动；所述回收箱上设有与待除锈钢管后端部对应的进口；所述钢管除锈机构为间隔且反向布置的两套，两套钢管除锈机构的磨料箱和回收箱互为相对布置，每套钢管除锈机构中回收箱的出口处均安装磨料输送机构，所述磨料输送机构用于受控将磨料输送至另一套钢管除锈机构中的磨料箱；所述钢管传送机构布置在两套钢管除锈机构之间，用于将钢管由一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上平移至另一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上。

【技术特征摘要】
1.一种用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备及方法，其特征在于，包括钢管除锈机构以及钢管传送机构，上述各机构通过控制器控制动作，其中：所述钢管除锈机构包括由前至后纵向依次布置的底座、钢管支撑机构以及回收箱；所述底座上前后依次安装有受控可沿其前后往复移动的磨料箱和移动罩，所述磨料箱的出口上连接有气体喷砂枪，所述气体喷砂枪的喷嘴连接枪管，所述枪管前端伸入移动罩的前端，所述移动罩的后端设有用于与待除锈钢管前端部对应的开口；所述钢管支撑机构用于托起待除锈钢管且受控能够带动钢管沿轴线转动；所述回收箱上设有与待除锈钢管后端部对应的进口；所述钢管除锈机构为间隔且反向布置的两套，两套钢管除锈机构的磨料箱和回收箱互为相对布置，每套钢管除锈机构中回收箱的出口处均安装磨料输送机构，所述磨料输送机构用于受控将磨料输送至另一套钢管除锈机构中的磨料箱；所述钢管传送机构布置在两套钢管除锈机构之间，用于将钢管由一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上平移至另一套钢管除锈机构的钢管支撑机构上。2.根据权利要求1所述的用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备，其特征在于，所述磨料输送机构包括横向布置的绞龙和竖向布置的提升机，所述绞龙的入口端与回收箱的出口对应布置，所述提升机的下端进口与绞龙的出口端对应布置，所述提升机的上端出口与磨料箱的进口对应布置。3.根据权利要求1所述的用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备，其特征在于，所述钢管支撑机构用于托起待除锈钢管且受控能够带动钢管沿轴线转动以及往复直线移动，其包括纵向安装的导轨，所述导轨上间隔安装有多台受控沿其直线往复移动的转台小车，所述转台小车上均设有用于放置待除锈钢管且受控能够同步转动的托轮组。4.根据权利要求1所述的用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备，其特征在于，所述气体喷砂枪为可调式负压喷砂枪，其包括枪芯、枪体、枪头以及进砂管，所述进砂管与枪体侧壁连接；所述枪头固定在枪体的前端，所述枪芯由枪体后端伸入安装在枪体中，且枪芯沿轴向在枪体内的位置可调节，所述枪芯内贯穿设有进气管。5.根据权利要求4所述的用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备，其特征在于，所述枪芯外壁设有外螺纹，所述枪体后端内壁设有内螺纹，所述枪芯与枪体之间通过螺纹配合连接实现枪芯在枪体内的位置可调节，且所述枪芯外端还通过螺纹配合套装有将枪芯与枪体锁紧的备帽。6.根据权利要求1所述的用于细长钢管的全自动自循环双向内除锈设备，其特征在于，所述钢管传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：田黎明，穆学杰，杨东京，单宝峰，李广华，
申请(专利权)人：山东胜利长龙管道科技有限公司，李广华，
类型：发明
国别省市：山东,37