電磁感應(yīng)式管道3pe 防腐快速剝離裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置。它由電磁加熱控制系統(tǒng)和加熱線(xiàn)圈兩部分組成;電磁加熱控制系統(tǒng)輸出接繞在管道上的加熱線(xiàn)圈;所述電磁加熱控制系統(tǒng)的高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器的輸出接單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出依次串接功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路和隔離驅(qū)動(dòng)器，電源輸出接大功率整流電路，大功率整流電路和隔離驅(qū)動(dòng)器的輸出接IGBT全橋逆變電路，IGBT全橋逆變電路輸出接加熱線(xiàn)圈；所述加熱線(xiàn)圈為快裝型阻燃加熱帶。本發(fā)明不傷害鋼管本體，不影響鋼管的焊接強(qiáng)度，方便操作，節(jié)省人力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置。涉及管道系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于3PE防腐有很強(qiáng)的耐腐蝕能力，這種防腐材料有著耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿能力。在低溫條件下也具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性，PE吸水率低，同時(shí)具備環(huán)氧強(qiáng)度高，PE吸水性低和熱熔膠柔軟性好等，有很高的防腐可靠性，因?yàn)?PE防腐層的這種特性，給發(fā)生突發(fā)性搶修或計(jì)劃性換管、動(dòng)火等工作時(shí)去除帶來(lái)了很多遍不變，所以發(fā)明了以下設(shè)備。
[0003]一.西氣東輸管道公司在2010年申請(qǐng)了一套“履帶式大口徑管道外防腐層剝離機(jī)”的專(zhuān)利，該剝離機(jī)采用鏈條式爬行機(jī)構(gòu)，雙滾刷的方式清除管道外防腐層，每分鐘約可以清除200mm長(zhǎng)，150mm寬的防腐層。
[0004]西氣東輸?shù)姆栏瘜觿冸x機(jī)采用滾刀去除防腐，缺少控制環(huán)節(jié)，只能實(shí)現(xiàn)圓周的剝離，對(duì)于帶油帶壓堵漏器應(yīng)用過(guò)程的防腐層剝離無(wú)法使用。
[0005]二.沈陽(yáng)遼海輸油設(shè)備制造廠(chǎng)于2011年申請(qǐng)了“雙頭管道防腐層去除機(jī)”的發(fā)明專(zhuān)利。該專(zhuān)利中描述的防腐層去除機(jī)可以同時(shí)去除爬行機(jī)構(gòu)兩側(cè)的防腐層，去除方式為鋼刷去除。
[0006]沈陽(yáng)遼海的防腐層剝離采用雙側(cè)剝離，沒(méi)有考慮防爆要求，主要適用于管道建設(shè)期對(duì)口焊接的時(shí)候進(jìn)行防腐層快速剝離。對(duì)于維搶修環(huán)節(jié)，無(wú)論是封堵還是安裝卡具，防腐層的剝離主要是一個(gè)區(qū)域的集中剝離，而且作業(yè)空間通常受限，油氣尚未隔離，因此沈陽(yáng)遼海的防腐層剝離機(jī)不適合維搶修作業(yè)的要求。
[0007]根據(jù)以上兩種設(shè)備的簡(jiǎn)單敘述以上兩種設(shè)備都不能做到安全、快速、適用的效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是發(fā)明一種快速將3PE防腐層迅速的剝離管體、不傷害鋼管本體、不影響鋼管的焊接強(qiáng)度、方便操作、節(jié)省人力的電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置。
[0009]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置通過(guò)加熱方式，實(shí)現(xiàn)3PE防腐快速去除，以最短的時(shí)間開(kāi)展下一步工作。
[0010]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置由兩部分組成:分別為電磁加熱控制系統(tǒng)和加熱線(xiàn)圈。電磁加熱控制系統(tǒng)輸出接繞在管道上的加熱線(xiàn)圈。所述電磁加熱控制系統(tǒng)如圖1所示，包括單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器、顯示器、功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)器、主電源、高頻過(guò)流保護(hù)。高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器的輸出接單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入，電源為單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)供電；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出有操作顯示器、指示燈顯示器及風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)器，單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出依次串接功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路和隔離驅(qū)動(dòng)器，工頻三相電源輸出接大功率整流電路，大功率整流電路和隔離驅(qū)動(dòng)器的輸出接IGBT全橋逆變電路，IGBT全橋逆變電路輸出接加熱線(xiàn)圈；加熱線(xiàn)圈接有功率諧振電容；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還有軟啟動(dòng)。
[0011]受溫度控制的電源[加熱輸出接觸器(或固態(tài)繼電器)輸出端]經(jīng)電磁加熱控制系統(tǒng)將工頻交流電整流、濾波、逆變成16?30KHz的高頻交流電，通過(guò)連接線(xiàn)接到電磁加熱圈上，高頻交流電透過(guò)保溫材料作用于金屬被加熱體，使被加熱體自身發(fā)熱。另外，也可以把電源直接輸入到電磁加熱控制系統(tǒng)，原有的溫度控制器直接通過(guò)電加熱控制器的軟啟動(dòng)接口來(lái)控制電磁加熱控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0012]所述電磁加熱控制系統(tǒng)的電原理如圖2所示；電源插頭的兩條線(xiàn)經(jīng)保險(xiǎn)和全橋整流電路接由Cl、L1、C2組成的濾波電路，濾波電容C2的兩端接串聯(lián)的電容C 3和電容C4，電容C 3和電容C4之間接線(xiàn)圈輸出到感應(yīng)線(xiàn)圈的一端；同時(shí)濾波電容C2的兩端接串聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件IGBTl和開(kāi)關(guān)元件IGBT2的I端和2端，開(kāi)關(guān)元件IGBTl和開(kāi)關(guān)元件IGBT2之間接互感器CTl的2端，互感器CTl的I端接線(xiàn)圈輸出2后接感應(yīng)線(xiàn)圈的另一端；互感器CTl的4端接地，3端接控制電路，互感器CTl的3端與4端之間并聯(lián)電阻R3 ;開(kāi)關(guān)元件IGBTl的G極與E極之間分別并聯(lián)電阻R1，再與穩(wěn)壓二極管ZD1、ZD2串聯(lián)組并聯(lián)；開(kāi)關(guān)元件IGBT2的G極與E極之間分別并聯(lián)電阻R3，再與穩(wěn)壓二極管ZD3、ZD4串聯(lián)組并聯(lián)；從驅(qū)動(dòng)IGl出來(lái)的控制信號(hào)I端串聯(lián)電阻R4后與開(kāi)關(guān)元件IGBTl的G極連接，2端直接與開(kāi)關(guān)元件IGBTl的E極連接；從驅(qū)動(dòng)2G2出來(lái)的控制信號(hào)I端串聯(lián)電阻R2后與開(kāi)關(guān)元件IGBT2的G極連接，2端直接與開(kāi)關(guān)元件IGBT21的E極連接；溫控器的輸入信號(hào)與埋在感應(yīng)線(xiàn)圈中間的熱電偶溫度傳感器連接，輸出控制信號(hào)與控制電路的軟啟動(dòng)輸入端連接。其中控制電路為單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器、顯示器、功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)器。
[0013]電源經(jīng)整流、濾波后由IGBT逆變電路逆變，轉(zhuǎn)換成18?30KHz高頻交流。高頻交流電源加在電磁線(xiàn)圈和功率諧振電容組成的諧振電路上，在線(xiàn)圈平面產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)使管道自身發(fā)熱，溫度升高。
[0014]所述加熱線(xiàn)圈是快裝型阻燃加熱帶如圖3所示，快裝型阻燃加熱帶內(nèi)線(xiàn)圈采用云母繞包玻璃纖維編織耐火高溫電纜繞制，工作電壓，交流額定電壓600V以下，長(zhǎng)期允許使用溫度500°C以下，線(xiàn)圈外面采用耐熱阻燃帆布固定保護(hù)?？煅b型阻燃加熱帶尺寸根據(jù)管道周長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。加熱帶寬度為30cm(寬度尺寸由焊接操作面寬度決定)，長(zhǎng)度為管道周長(zhǎng)的一半，裸電線(xiàn)段兩端有兩個(gè)連接插頭，插頭接入電磁加熱控制系統(tǒng)的負(fù)載端，該快裝型阻燃加熱帶固定在線(xiàn)圈夾具最里圈；
[0015]所述快裝型阻燃加熱帶夾具的結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示，它是兩個(gè)半圓形切割支架5 一端由單軸鉸鏈7連接，另一端由彈簧板鉤6連接構(gòu)成圓圈，在切割支架5的內(nèi)側(cè)安裝有上下兩組4只滾動(dòng)軸承1，與4只滾動(dòng)軸承I間隔開(kāi)的直徑線(xiàn)的兩端個(gè)安裝一刀架3，刀架3的里端按裝有割刀2，割刀2的外端與切割深度調(diào)節(jié)手柄4相連，切割深度調(diào)節(jié)手柄4里部的螺桿與刀架3上的螺母配合；滾動(dòng)軸承I有利于對(duì)管道的限位和轉(zhuǎn)動(dòng)，減小切割阻力；割刀2用于切割防腐層；刀架3用于固定割刀的零件；切割深度調(diào)節(jié)手柄4，由于防腐層的薄厚不同，所以才設(shè)計(jì)成為可調(diào)節(jié)式；切割支架5下面有單軸鉸鏈7，其相對(duì)位置有一個(gè)彈簧板鉤6起連接作用；彈簧板鉤6主要作用是可以開(kāi)啟，卡扣在管道上，彈簧板鉤6設(shè)有懸掛彈簧，起到緩沖作用，管道如有橢圓和焊道等突出時(shí)起到對(duì)割刀的保護(hù)作用鉸鏈7起到連接作用，方便操作。
[0016]快裝型阻燃加熱帶優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)可以根據(jù)管線(xiàn)直徑變化，可多變性，例如可以根據(jù)去防腐層位置變化為圓形，長(zhǎng)方形，圓周等形狀；
[0018]2)快裝型阻燃加熱帶適用于嚴(yán)重管線(xiàn)變形位置，不會(huì)影響加熱速率；
[0019]3)快裝型阻燃加熱帶加熱時(shí)不會(huì)超生明火，可用于特種作業(yè)；
[0020]4)線(xiàn)圈與高溫阻燃布結(jié)合可耐溫到達(dá)500°C以下；
[0021]5)快裝型阻燃加熱帶可以反復(fù)適用，減低了設(shè)備使用時(shí)的損壞率。
[0022]本發(fā)明通過(guò)電磁原理讓鋼管自發(fā)熱，達(dá)到粘合劑軟化點(diǎn)溫度，溫度為220°C-240°C之間(最佳溫度值根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)得知)后，快速去除3PE防腐層。
[0023]本設(shè)備可以依據(jù)鋼管直徑變化而變化，也可以應(yīng)用于變形較大的管線(xiàn)并可以達(dá)到干凈剝離的效果。
[0024]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置可以快速安全的去除3PE防腐層，電磁感應(yīng)式3PE防腐層快速剝離機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1.具有一個(gè)500°C以下的測(cè)溫?zé)犭娕?，?dāng)檢測(cè)O?500°C范圍時(shí)，檢測(cè)誤差為±l°c，溫度控制器可設(shè)置溫度波動(dòng)范圍為3°C，控制精準(zhǔn)；
[0026]2.具有軟啟動(dòng)加熱/停止模式:完全電氣隔離，具有防爆功能，可以與固態(tài)繼電器(或接觸器)控制端口并合使用；
[0027]3.具有功率調(diào)節(jié)范圍:30?100%，根據(jù)需要自己調(diào)節(jié)，靈活使用；
[0028]4.具有LED指示燈可以準(zhǔn)確知道機(jī)器工作情況；
[0029]5.具有線(xiàn)圈輸出電流大小、IGBT溫度等參數(shù)控制；
[0030]6.具有加熱線(xiàn)圈短路、開(kāi)路，缺相、過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓等保護(hù)功能；
[0031]7.具有定時(shí)、累計(jì)計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)記載等功能；
[0032]8.操作簡(jiǎn)單方便，節(jié)省時(shí)間和人力并不傷害鋼管本體，不會(huì)影響鋼管的焊接強(qiáng)度；
[0033]9.鋼管在有熱損耗的情況下整體加熱時(shí)間為10-15分鐘，整體加熱時(shí)間快，縮短工作時(shí)間；
[0034]10.鋼管加熱后恒溫時(shí)間長(zhǎng)，可以讓3PE防腐層完全剝離并剝離干凈，可以迅速開(kāi)
展下一步工作；
[0035]11.阻燃加熱帶可以依據(jù)鋼管直徑變化而變化，也可以應(yīng)用變形較大的管線(xiàn)并可以達(dá)到干凈剝離效果。具有可變性和實(shí)用性。
[0036]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置適用于管道老化或各種不利因素影響致使管道無(wú)法正常輸送原油，發(fā)生突發(fā)性搶修或計(jì)劃性換管、動(dòng)火等工作時(shí)。
[0037]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置應(yīng)用前景廣泛，使用價(jià)值高，具有推廣性。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置原理框圖[0039]圖2電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置電原理圖
[0040]圖3電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置快裝型阻燃加熱帶
[0041]圖4快裝型阻燃加熱帶夾具正視圖
[0042]圖5快裝型阻燃加熱帶夾具側(cè)視圖
[0043]其中1-滾動(dòng)軸承 2—割刀
[0044]3—刀架4 -切割深度調(diào)節(jié)手柄
[0045]5—切割支架 6—彈簧板鉤
[0046]7—單軸鉸鏈
【具體實(shí)施方式】
[0047]實(shí)施例.本例是一實(shí)驗(yàn)樣機(jī) ，其構(gòu)成如圖1-圖4所示。本電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置由兩部分組成:分別為電磁加熱控制系統(tǒng)和快裝型阻燃加熱帶加熱線(xiàn)圈。電磁加熱控制系統(tǒng)輸出接快裝型阻燃加熱帶。所述電磁加熱控制系統(tǒng)如圖1所示，包括單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、輸入電流檢測(cè)、溫度檢測(cè)、加熱負(fù)載適應(yīng)檢測(cè)、電網(wǎng)電壓檢測(cè)、顯示器、功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)器、主電源、高頻過(guò)流保護(hù)。輸入電流檢測(cè)、溫度檢測(cè)、加熱負(fù)載適應(yīng)檢測(cè)、電網(wǎng)電壓檢測(cè)的輸出接單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入，電源為單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)供電；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出有操作顯示器、指示燈顯示器及風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)，單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出依次串接功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路和隔離驅(qū)動(dòng)器，主電源和隔離驅(qū)動(dòng)器的輸出接半橋/全橋主電路結(jié)構(gòu)，半橋/全橋主電路結(jié)構(gòu)輸出接線(xiàn)圈及負(fù)載；線(xiàn)圈及負(fù)載接功率諧振電容，功率諧振電容接高頻信號(hào)采樣，高頻信號(hào)采樣輸出接高頻過(guò)流保護(hù)，高頻過(guò)流保護(hù)輸出一路接單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入，另一路接雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還有軟啟動(dòng)。
[0048]所述加熱線(xiàn)圈是快裝型阻燃加熱帶，快裝型阻燃加熱帶內(nèi)線(xiàn)圈采用云母繞包玻璃纖維編織耐火高溫電纜繞制，工作電壓，交流額定電壓600V以下，長(zhǎng)期允許使用溫度500°C以下，線(xiàn)圈外面采用耐熱阻燃帆布固定保護(hù)?？煅b型阻燃加熱帶尺寸根據(jù)管道周長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。加熱帶寬度為30cm (寬度尺寸由焊接操作面寬度決定)，長(zhǎng)度為管道周長(zhǎng)的一半，裸電線(xiàn)段兩端有兩個(gè)連接插頭，插頭接入電磁加熱控制系統(tǒng)的負(fù)載端，該快裝型阻燃加熱帶固定在線(xiàn)圈夾具最里圈；
[0049]所述線(xiàn)圈夾具的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，它是兩個(gè)半圓形切割支架5—端由單軸鉸鏈7連接，另一端由彈簧板鉤6連接構(gòu)成圓圈，在切割支架5的內(nèi)側(cè)安裝有上下兩組4只滾動(dòng)軸承1，與4只滾動(dòng)軸承I間隔開(kāi)的直徑線(xiàn)的兩端個(gè)安裝一刀架3，刀架3的里端按裝有割刀2，割刀2的外端與切割深度調(diào)節(jié)手柄4相連，切割深度調(diào)節(jié)手柄4里部的螺桿與刀架3上的螺母配合；
[0050]所述電磁加熱控制系統(tǒng)的電原理如圖2所示；電源插頭的兩條線(xiàn)經(jīng)保險(xiǎn)和全橋整流電路接由Cl、L1、C2組成的濾波電路，濾波電容C2的兩端接串聯(lián)的電容C 3和電容C4，電容C 3和電容C4之間接線(xiàn)圈輸出到感應(yīng)線(xiàn)圈的一端；同時(shí)濾波電容C2的兩端接串聯(lián)的逆變電路IGBTl和逆變電路IGBT2的I端和2端，開(kāi)關(guān)元件IGBTl和開(kāi)關(guān)元件IGBT2之間接互感器CTl的2端，互感器CTl的I端接線(xiàn)圈輸出2后接感應(yīng)線(xiàn)圈的另一端；互感器CTl的4端接地，3端接控制電路，互感器CTl的3端與4端之間并聯(lián)電阻R3 ;開(kāi)關(guān)元件IGBTl的G極與E極之間分別并聯(lián)電阻R1，再與穩(wěn)壓二極管ZD1、ZD2串聯(lián)組并聯(lián)；開(kāi)關(guān)元件IGBT2的G極與E極之間分別并聯(lián)電阻R3，再與穩(wěn)壓二極管ZD3、ZD4串聯(lián)組并聯(lián)；從驅(qū)動(dòng)IGl出來(lái)的控制信號(hào)I端串聯(lián)電阻R4后與開(kāi)關(guān)元件IGBTl的G極連接，2端直接與開(kāi)關(guān)元件IGBTl的E極連接；從驅(qū)動(dòng)2G2出來(lái)的控制信號(hào)I端串聯(lián)電阻R2后與開(kāi)關(guān)元件IGBT2的G極連接，2端直接與開(kāi)關(guān)元件IGBT21的E極連接；溫控器的輸入信號(hào)與埋在感應(yīng)線(xiàn)圈中間的熱電偶溫度傳感器連接，輸出控制信號(hào)與控制電路的軟啟動(dòng)輸入端連接。
[0051]其中:
[0052]開(kāi)關(guān)元件IGBTl選用原裝進(jìn)口英飛凌150A IGBT模塊；
[0053]驅(qū)動(dòng)模塊選用驅(qū)動(dòng)模塊日本富士 EXB841
[0054]控制電路為單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，選型為三星單片機(jī)S3F9454。單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器、顯示器、功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)器。
[0055]其它元件的選值如圖2所示。
[0056]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置試驗(yàn)中的數(shù)據(jù):
[0057]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置第一次通過(guò)3PE防腐鋼管，鋼管直徑為813mm，長(zhǎng)度為9M無(wú)介質(zhì)流動(dòng)加溫時(shí)(室溫17°C )，第一次給鋼管加熱剝離溫度為150°C加熱二十分鐘，導(dǎo)致第一次剝離未能完全剝離。
[0058]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置第二次通過(guò)3PE防腐鋼管，鋼管直徑為813mm，長(zhǎng)度為9M無(wú)介質(zhì)流動(dòng)加熱十五分鐘(室溫21°C)，3PE防腐鋼管加熱剝離溫度為2000C，恒溫情況下，面積為(IOOcmX 30cm)剝離徹底干凈。
[0059]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層快速剝離裝置第三次通過(guò)3PE防腐鋼管，鋼管直徑為813mm，長(zhǎng)度為IlM無(wú)介質(zhì)流動(dòng)加熱十五分鐘(室溫17°C)，3PE防腐鋼管加熱剝離溫度為210°C，恒溫情況下，面積為(IOOcmX 30cm)剝離徹底干凈。
[0060]電磁感應(yīng)式管道3PE防腐層鋼管直徑為813mm，長(zhǎng)度為9M，剝離裝置在模擬漏油搶修現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(室溫20°C)，將鋼管注入1/3原油，讓原油完全覆蓋鋼管管內(nèi)壁，把鋼管兩端放置黃油墻，做好密封和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)措施。放置一小時(shí)，讓鋼管內(nèi)充滿(mǎn)可燃的油氣，然后電磁感應(yīng)式3PE防腐層快速剝離機(jī)加熱鋼管(溫度設(shè)置為240°C _260°C之間加熱)，15分鐘后，整個(gè)加熱過(guò)程未達(dá)到原油閃爆點(diǎn)，可燃?xì)怏w檢測(cè)氣體濃度在安全范圍值之內(nèi)，所以加熱溫度值在安全范圍之內(nèi)并可以快速剝離3PE防腐層。
[0061]本例經(jīng)試驗(yàn)，證明本電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置具有于下特點(diǎn):
[0062]I)整體電源加熱設(shè)備使用軟啟動(dòng)方式，完全油氣隔離杜絕固態(tài)繼電器接觸時(shí)產(chǎn)生的電火花；
[0063]2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的知去除3PE防腐層面積為(IOOcmX 30cm)剝離徹底干凈，時(shí)間為(10-15分鐘)節(jié)省時(shí)間和人力并且不傷害鋼管本體；
[0064]3)杜絕物理去除傷害鋼管焊接位置，不會(huì)影響鋼管的焊接強(qiáng)度；
[0065]4)操作簡(jiǎn)單方便1-2人便可操作，節(jié)省人力；
[0066]5)整套設(shè)備安全防爆達(dá)標(biāo)適用于特種作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置，其特征是由電磁加熱控制系統(tǒng)和加熱線(xiàn)圈兩部分組成；電磁加熱控制系統(tǒng)輸出接繞在管道上的加熱線(xiàn)圈； 所述電磁加熱控制系統(tǒng)包括單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器、顯示器、功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)器、主電源、高頻過(guò)流保護(hù)；高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器的輸出接單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入，電源為單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)供電；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出有操作顯示器、指示燈顯示器及風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)器，單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出依次串接功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路和隔離驅(qū)動(dòng)器，工頻三相電源輸出接大功率整流電路，大功率整流電路和隔離驅(qū)動(dòng)器的輸出接IGBT全橋逆變電路，IGBT全橋逆變電路輸出接加熱線(xiàn)圈；加熱線(xiàn)圈接有功率諧振電容；單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還有軟啟動(dòng)； 所述加熱線(xiàn)圈為快裝型阻燃加熱帶，在矩形耐熱阻燃帆布帶(11)上繞固高頻線(xiàn)圈(10)，高頻線(xiàn)圈(10)的兩端接連接電纜(8)，耐熱阻燃帆布帶(11)的兩端固定有快速粘扣(9);快裝型阻燃加熱帶內(nèi)線(xiàn)圈采用云母繞包玻璃纖維編織耐火高溫電纜繞制，工作電壓，交流額定電壓600V以下；快裝型阻燃加熱帶的長(zhǎng)度為管道周長(zhǎng)的一半，裸電線(xiàn)段兩端有兩個(gè)連接插頭，插頭接入電磁加熱控制系統(tǒng)的負(fù)載端，快裝型阻燃加熱帶固定在線(xiàn)圈夾具最里圈； 受溫度控制的電源經(jīng)電磁加熱控制系統(tǒng)將工頻交流電整流、濾波、逆變成16~30KHz的高頻交流電，通過(guò)連接線(xiàn)接到電磁加熱圈上，高頻交流電透過(guò)保溫材料作用于金屬被加熱體，使被加熱體自身發(fā)熱；或把電源直接輸入到電磁加熱控制系統(tǒng)，原有的溫度控制器直接通過(guò)電加熱控制器的軟啟動(dòng)接口來(lái)控制電磁加熱控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置，其特征是所述電磁加熱控制系統(tǒng)的電原理為:電源插頭的兩條線(xiàn)經(jīng)保險(xiǎn)和全橋整流電路接由Cl、L1、C2組成的濾波電路，濾波電容C2的兩端接串聯(lián)的電容C3和電容C4，電容C3和電容C4之間接線(xiàn)圈輸出到感應(yīng)線(xiàn)圈的一端；同時(shí)濾波電容C2的兩端接串聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件IGBTl和開(kāi)關(guān)元件IGBT2的I端和2端，開(kāi)關(guān)元件IGBTl和開(kāi)關(guān)元件IGBT2之間接互感器CTl的2端，互感器CTl的I端接線(xiàn)圈輸出2后接感應(yīng)線(xiàn)圈的另一端；互感器CTl的4端接地，3端接控制電路，互感器CTl的3端與4端之間并聯(lián)電阻R3 ;開(kāi)關(guān)元件IGBTl的G極與E極之間分別并聯(lián)電阻Rl，再與穩(wěn)壓二極管ZD1、ZD2串聯(lián)組并聯(lián)；開(kāi)關(guān)元件IGBT2的G極與E極之間分別并聯(lián)電阻R3，再與穩(wěn)壓二極管ZD3、ZD4串聯(lián)組并聯(lián)；從驅(qū)動(dòng)IGl出來(lái)的控制信號(hào)I端串聯(lián)電阻R4后與開(kāi)關(guān)元件IGBTl的G極連接，2端直接與開(kāi)關(guān)元件IGBTl的E極連接；從驅(qū)動(dòng)2G2出來(lái)的控制信號(hào)I端串聯(lián)電阻R2后與開(kāi)關(guān)元件IGBT2的G極連接，2端直接與開(kāi)關(guān)元件IGBT21的E極連接；溫控器的輸入信號(hào)與埋在感應(yīng)線(xiàn)圈中間的熱電偶溫度傳感器連接，輸出控制信號(hào)與控制電路的軟啟動(dòng)輸入端連接。其中控制電路為單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括高頻電流檢測(cè)器、輸入電流檢測(cè)器、IGBT溫度檢測(cè)器、負(fù)載溫度檢測(cè)器、電網(wǎng)電壓檢測(cè)器、顯示器、功率調(diào)制器、雙PWM發(fā)生器、頻率跟蹤鎖相控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式管道3PE防腐快速剝離裝置，其特征是所述線(xiàn)圈夾具的結(jié)構(gòu)是兩個(gè)半圓形切割支架(5) —端由單軸鉸鏈(7)連接，另一端由彈簧板鉤(6)連接構(gòu)成圓圈，在切割支架(5)的內(nèi)側(cè)安裝有上下兩組(4)只滾動(dòng)軸承(1)，與4只滾動(dòng)軸承(O間隔開(kāi)的直徑線(xiàn)的兩端個(gè)安裝一刀架(3)，刀架(3)的里端按裝有割刀(2)，割刀(2)的外端與切割深度調(diào)節(jié)手柄(4)相連，切割深度調(diào)節(jié)手柄(4)里部的螺桿與刀架(3)上的螺母配合；切割支架(5)下面有單軸鉸鏈(7)，其相對(duì)位置有一個(gè)起連接作用的彈簧板鉤(6)，彈簧板鉤(6)設(shè)有懸掛彈簧。
【文檔編號(hào)】B08B9/023GK103567195SQ201210262073
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】戰(zhàn)旗, 張世斌, 陳朋超, 王偉, 齊鳳河, 熊春宇, 陳鐵峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司