核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，包括主氣路、供氣系統(tǒng)、加砂系統(tǒng)、加水系統(tǒng)、涂覆系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；主氣路前端與供氣系統(tǒng)相連接，后端形成下沉段并與管道相連接；主氣路設(shè)置有主吹掃閥；加砂系統(tǒng)包括的加砂罐，加砂罐的加砂口設(shè)置有上砂閥，出砂口經(jīng)下砂閥與主氣路相連接；加水系統(tǒng)包括加水罐，加水罐的加水口設(shè)置有上水閥，出水口經(jīng)下水閥與主氣路相連接；涂覆系統(tǒng)連接于主氣路的下沉段的前端，包括加涂料漏斗，加涂料漏斗的出料口經(jīng)涂料閥與主氣路相連接；控制系統(tǒng)分別與主吹掃閥、上砂閥、下砂閥、上水閥、下水閥相連接。本實用新型既可以實現(xiàn)管道內(nèi)壁的清理，也可實現(xiàn)管道內(nèi)壁涂料的涂覆，具有廣泛的適用范圍。
【專利說明】核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于清理管道內(nèi)壁的腐蝕產(chǎn)物并對管道內(nèi)壁涂覆涂料的裝置，尤其適用于核電站中的小徑、彎曲、變徑管道。

【背景技術(shù)】
[0002]直徑500mm以下的管道，在工程上泛概括為小口徑管道。碳鋼、鑄鐵、不銹鋼等材質(zhì)的管道在長期使用后其內(nèi)部會出現(xiàn)腐蝕和積污問題，影響管道的水流通量，甚至出現(xiàn)堵塞或腐蝕穿孔等問題。
[0003]由于口徑過小，人不可達，小口徑管道的腐蝕綜合治理是世界級難題。目前世界上對在役管道的清理與修復(fù)技術(shù)有幾十種，總結(jié)主要包括五類:化學(xué)法(酸洗等)、振動法(超聲波等)、電磁法(電擊、磁化等)、襯套法(穿插軟、硬管等)、機械法(內(nèi)置工具、機器人等)。
[0004]前三種方法對管道只有清理疏通的功能，無改造、強化的功能，且存在化學(xué)殘留、清理不徹底、無法在內(nèi)壁涂覆涂層等缺點。常用的化學(xué)法清理，需要大量的化學(xué)物質(zhì)，并需要長時間浸泡反應(yīng)，能夠清理管道表面的銹跡，而對于油污、其它異物等則需要更換清洗齊U，耗費大量的人力、物力和時間，由此產(chǎn)生的廢物也必將污染環(huán)境。后兩種方法對管道不僅有清理疏通的功能，還有改造、強化功能，能進行管道內(nèi)壁涂層的涂覆，但這兩種方法仍遇到難以克服的四大難題:管道轉(zhuǎn)彎、管道變徑、管道垂直、小口徑管道，因而實際應(yīng)用受到很大局限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種既具有清理疏通功能，又具有涂層涂覆功能，且使用范圍廣泛的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，用于對核電站中管道的內(nèi)壁進行腐蝕產(chǎn)物的吹掃清理并涂覆上涂層，其包括主氣路、供氣的供氣系統(tǒng)、供砂的加砂系統(tǒng)、供水的加水系統(tǒng)、供涂料的涂覆系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)；
[0008]所述的主氣路的前端與所述的供氣系統(tǒng)相連接，所述的主氣路的后端形成一下沉段并在所述的下沉段后與待清理的管道相連接；所述的主氣路上設(shè)置有主吹掃閥；
[0009]所述的加砂系統(tǒng)和所述的加水系統(tǒng)分別連接于所述的主氣路的中部并位于所述的主吹掃閥之后；
[0010]所述的加砂系統(tǒng)包括具有加砂口和出砂口的加砂罐，所述的加砂罐的加砂口設(shè)置有上砂閥，所述的加砂罐的出砂口經(jīng)由下砂閥與所述的主氣路相連接，所述的加砂罐還連接有調(diào)節(jié)其中氣壓的砂回氣通路；
[0011]所述的加水系統(tǒng)包括具有加水口和出水口的加水罐，所述的加水罐的加水口設(shè)置有上水閥，所述的加水罐的出水口經(jīng)由下水閥與所述的主氣路相連接，所述的加水罐還連接有調(diào)節(jié)其中氣壓的水回氣通路；
[0012]所述的涂覆系統(tǒng)連接于所述的主氣路的下沉段的前端，其包括具有出料口的加涂料漏斗，所述的加涂料漏斗的出料口經(jīng)由涂料閥與所述的主氣路相連接；
[0013]所述的控制系統(tǒng)分別與所述的主吹掃閥、所述的上砂閥、所述的下砂閥、所述的上水閥、所述的下水閥相連接。
[0014]優(yōu)選的，所述的主氣路的后端通過橡膠管與待清理的管道相連接。
[0015]優(yōu)選的，所述的供氣系統(tǒng)包括具有進氣口和出氣口的壓縮氣罐，所述的壓縮氣罐的進氣口與壓縮氣源相連接，所述的壓縮氣罐的出氣口與所述的主氣路相連接。
[0016]優(yōu)選的，所述的加砂系統(tǒng)還包括加砂漏斗，所述的加砂漏斗通過所述的上砂閥連接至所述的加砂罐的加砂口。
[0017]優(yōu)選的，所述的加水系統(tǒng)還包括加水漏斗，所述的加水漏斗通過所述的上水閥連接至所述的加水罐的加水口。
[0018]優(yōu)選的，所述的砂回氣通路和所述的水回氣通路分別與所述的主氣路相連接，所述的砂回氣通路上設(shè)置有由所述的控制系統(tǒng)控制的砂回氣閥，所述的水回氣通路上設(shè)置有由所述的控制系統(tǒng)控制的水回氣閥。
[0019]優(yōu)選的，所述的控制系統(tǒng)包括PLC、與所述的PLC相連接的交互裝置、為所述的PLC和所述的交互裝置供電的電源。
[0020]優(yōu)選的，所述的主氣路上的下沉段的下沉角度為45°。
[0021]優(yōu)選的，所述的主吹掃閥的兩側(cè)連接有旁通氣路，所述的旁通氣路上設(shè)置有由所述的控制系統(tǒng)控制的旁通閥。
[0022]優(yōu)選的，其還包括若干個壓力變送器，各個所述的壓力變送器與所述的控制系統(tǒng)相連接。
[0023]本實用新型工作原理是:通過供氣系統(tǒng)提供的氣體帶動加砂系統(tǒng)提供的砂和積水系統(tǒng)提供的水共同進入待清理的管道中，對管道的內(nèi)壁進行腐蝕產(chǎn)物清理；待管道內(nèi)壁干燥后，再通過供氣系統(tǒng)提供的氣體帶動涂覆系統(tǒng)提供的涂料進入待清理的管道內(nèi)，對管道的內(nèi)壁進行涂料涂覆。
[0024]由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:本實用新型既可以實現(xiàn)先對管道內(nèi)壁的腐蝕產(chǎn)物進行清理，還可以實現(xiàn)再對管道內(nèi)壁進行涂料的涂覆，即既具有清理疏通的功能，又具有改造強化的功能，管道的彎頭、變徑、橫管、豎管等情況均不受影響，具有廣泛的適用范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖2為本實用新型的工作流程圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。
[0028]實施例一:參見附圖1所示。一種核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其包括主氣路、供氣的供氣系統(tǒng)、供砂的加砂系統(tǒng)、供水的加水系統(tǒng)、供涂料的涂覆系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。
[0029]水平布置的主氣路的兩端分別稱其為前端和后端，故而以下所述“前”和“后”均是參照主氣路的前端和后端而言的。主氣路的前端與供氣系統(tǒng)相連接。供氣系統(tǒng)包括具有進氣口和出氣口的壓縮氣罐，壓縮氣罐的進氣口與無油空壓機提供的壓縮氣源相連接，壓縮氣罐的出氣口通過第一法蘭與主氣路相連接。壓縮氣罐上設(shè)置有安全閥。主氣路的后端形成一下沉角度為45°的下沉段，并在下沉段后通過高壓耐磨橡膠管與待清理的管道相連接，該下沉段的兩端分別通過內(nèi)法蘭和第二法蘭而與主氣路的其它部分和橡膠管相連接。主氣路上設(shè)置有主吹掃閥和急停閥，急停閥位于主吹掃閥的前端。主吹掃閥的兩側(cè)還連接有旁通氣路，旁通氣路上設(shè)置有旁通閥。
[0030]加砂系統(tǒng)和加水系統(tǒng)分別連接于主氣路的中部并位于主吹掃閥之后。加砂系統(tǒng)包括具有加砂口和出砂口的加砂罐、加砂漏斗。加砂漏斗與加砂罐的加砂口相連接，加砂罐的加砂口設(shè)置有上砂閥，該上砂閥可以設(shè)置在加砂漏斗與加砂罐的加砂口之間的管路上。加砂罐的出砂口經(jīng)由下砂閥與主氣路相連接,加砂罐的出砂口與主氣路也通過管路相連接，下砂閥設(shè)置在該管路上。加砂罐還連接有調(diào)節(jié)其中氣壓的砂回氣通路，砂回氣通路與主氣路上主吹掃閥的前端相連接，砂回氣通路上設(shè)置有砂回氣閥。加水系統(tǒng)包括具有加水口和出水口的加水罐、加水漏斗，加水漏斗與加水罐的加水口相連接，加水罐的加水口設(shè)置有上水閥，該上水閥可以設(shè)置在加水漏斗和加水罐的加水口之間的管路上。加水罐的出水口經(jīng)由下水閥與主氣路相連接，加水罐的出水口也通過管路相連接，下水閥設(shè)置在該管路上。加水罐還連接有調(diào)節(jié)其中氣壓的水回氣通路，水回氣通路與主氣路相連接，水回氣通路上設(shè)置有水回氣閥。水回氣通路上與主氣路相連接的一端和砂回氣通路上與主氣路相連接的一端可以合并成一條管路。
[0031]涂覆系統(tǒng)連接于主氣路的下沉段的前端，其包括具有出料口的加涂料漏斗，加涂料漏斗的出料口經(jīng)由涂料閥與主氣路相連接，加涂料漏斗的出料口也經(jīng)過管路和主氣路相連接，而涂料閥設(shè)置在該管路上。
[0032]控制系統(tǒng)包括PLC、與PLC相連接的交互裝置、為PLC和交互裝置供電的電源。其中，PLC中寫有整套裝置的控制程序；電源采用24V蓄電池，其具有能夠與交流電源相連接的充電接口 ；交互裝置采用HMI觸摸屏?？刂葡到y(tǒng)中的PLC分別與主吹掃閥、上砂閥、下砂閥、上水閥、下水閥、急停閥、砂回氣閥、水回氣閥、旁通閥相連接并對它們的開閉進行控制。上述各閥門均為氣動球閥，其電磁執(zhí)行機構(gòu)所需的電源也由24V蓄電池供給，而外接氣源則來自氣動閥門聯(lián)箱，氣動閥門聯(lián)箱通過具有第三法蘭作為連接件的管路與供氣系統(tǒng)中的壓縮氣罐相連接，該管路上設(shè)置有聯(lián)箱供氣閥。涂料閥為手動球閥。
[0033]該裝置中還設(shè)置若干個與控制系統(tǒng)的PLC相連接壓力變送器，分別為:(I)檢測主氣路中主吹掃閥和急停閥前端、壓縮氣罐后端處氣體氣壓的第一壓力變送器；(2)檢測主吹掃閥后端、主氣路的下沉段前端處氣體氣壓的第二壓力變送器；(3)檢測水回氣通路和砂回氣通路所合并成的一條管路處的氣體氣壓的第三壓力變送器；(4)檢測加砂罐內(nèi)氣壓的第四壓力變送器；(5)檢測加水罐內(nèi)氣壓的第五壓力變送器。這些壓力變送器將所檢測到的壓力值傳送給控制系統(tǒng)的PLC，PLC再根據(jù)這些壓力值的情況控制整套裝置工作。
[0034]本裝置在使用前，需要根據(jù)現(xiàn)場所需處理的管道的直徑來選測不同型號的本裝置，其差別主要在于裝置內(nèi)部的各管道、儲罐和閥門等零部件的大小尺寸不同，主氣路的管徑需與待清理的管到底管徑相同。以處理DN100 口徑的管道為例，選定好該條管道的一個入口和一個出口，出入口之間的管道總長度不應(yīng)超過2000倍的管道直徑，即200米以內(nèi)，并將沿途支管全部隔離。將本裝置通過高壓耐磨橡膠管與管道的入口相連，管道的出口連接一個專用的廢物收集箱，用于收集清理出來的管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物、污水等。
[0035]本裝置的工作流程如附圖2所示。首先打開空壓機，向壓縮氣罐內(nèi)提供壓縮空氣，使壓縮氣罐內(nèi)的壓力達到0.65MPa以上，然后開啟對管道的吹掃，過程如下:首先打開急停閥并關(guān)閉其他各閥門并鎖定，禁止使用HMI觸摸屏對PLC進行操作。然后，檢測加砂罐內(nèi)和加水罐內(nèi)的壓力是否小于0.15MPa，若是，則可以向加砂罐內(nèi)加砂和向加水罐內(nèi)加水；若否，則打開下砂閥和下水閥排氣，使加砂罐和加水罐內(nèi)的壓力下降至0.15MPa或以下，再關(guān)閉下砂閥和下水閥，此時即可向加砂罐內(nèi)加砂和向加水罐內(nèi)加水。接著，向加砂罐內(nèi)加砂和向加水罐內(nèi)加水，分別打開上砂閥和上水閥，等到人工通過加砂漏斗和加水漏斗分別向加砂罐中加砂和加水罐中加水,加完后關(guān)閉上砂閥和上水閥。PLC可以通過檢測上砂閥和上水閥是否完成一次開和關(guān)的動作來判斷加砂和加水是否完成。加完后鎖定上砂閥和上水閥等待后續(xù)操作。
[0036]對核電站中管道的內(nèi)壁進行腐蝕產(chǎn)物的吹掃清理過程如下:選擇吹掃模式在壓縮氣罐內(nèi)的主氣壓大于0.65MPa時執(zhí)行吹掃清理作業(yè)。打開砂回氣閥和水回氣閥向加砂罐和加水罐中充入氣體，待加砂罐和加水罐中的壓力均與主氣壓一致時執(zhí)行下一步驟。同時打開下砂閥和下水閥，并延遲0.5秒后打開主吹掃閥，此時，由供氣系統(tǒng)提供的氣體帶著加砂罐提供的砂和加水罐提供的水一同由主氣路進入到待清理的管道中并流動，從而對管道的內(nèi)壁進行吹砂磨除污垢以及吹掃沖洗,該過程中，主氣壓逐漸降低。待主氣路的出氣口的氣壓與主氣壓一致且小于0.3MPa時，結(jié)束一次吹掃清理過程。一般的，對一條管道至少需要吹掃清理8次以上。
[0037]全部吹掃清理完成后，采用手動控制方式，保持急停閥和主吹掃閥常開，采用供氣系統(tǒng)提供的壓縮空氣對管道持續(xù)吹風(fēng)30分鐘以上，使得管道內(nèi)壁干燥，為管道內(nèi)壁上涂料的涂覆做好準備。
[0038]管道內(nèi)吹干后，采用手動控制方式，關(guān)閉除急停閥以外的全部閥門，將攪拌好的涂料通過加涂料漏斗加入，由于涂覆系統(tǒng)設(shè)置在主氣路的下沉段的前端，故而骨料可以順流至主氣路的后端而不會污染主氣路的其它部分。涂料加裝完畢后，當(dāng)主氣壓達到0.65MPa以上時，手動緩緩打開旁通閥，待主氣路的出氣口壓力上升至0.5MPa以上時，打開主吹掃閥，進行第一次涂料噴涂。待主氣壓降低至0.4MPa以下時，關(guān)閉旁通閥以及主吹掃閥，待主氣壓恢復(fù)到0.65MPa以上時，僅打開主吹掃閥進行第二次涂料噴涂，并按照第二次涂料噴涂的過程再噴涂幾次涂料，直至涂料噴涂共計達到4至5次，完成對核電站中管道的內(nèi)壁的涂料涂層涂覆。
[0039]本裝置尤其適用于清理核電站13?500mm 口徑的，SEP (飲用水系統(tǒng))，JPD，JPP、JPH(消防系統(tǒng))，GFR (汽機安保油系統(tǒng))等系統(tǒng)的管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物或積污的設(shè)備，并能進行內(nèi)壁涂層涂覆。相較于現(xiàn)有的5種管道清理及修復(fù)方法，具有雙重功能并對管道的形式無特殊要求，因而適用范圍廣泛。
[0040]上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，用于對核電站中管道的內(nèi)壁進行腐蝕產(chǎn)物的吹掃清理并涂覆上涂層，其特征在于:其包括主氣路、供氣的供氣系統(tǒng)、供砂的加砂系統(tǒng)、供水的加水系統(tǒng)、供涂料的涂覆系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)； 所述的主氣路的前端與所述的供氣系統(tǒng)相連接，所述的主氣路的后端形成一下沉段并在所述的下沉段后與待清理的管道相連接；所述的主氣路上設(shè)置有主吹掃閥； 所述的加砂系統(tǒng)和所述的加水系統(tǒng)分別連接于所述的主氣路的中部并位于所述的主吹掃閥之后； 所述的加砂系統(tǒng)包括具有加砂口和出砂口的加砂罐,所述的加砂罐的加砂口設(shè)置有上砂閥，所述的加砂罐的出砂口經(jīng)由下砂閥與所述的主氣路相連接，所述的加砂罐還連接有調(diào)節(jié)其中氣壓的砂回氣通路； 所述的加水系統(tǒng)包括具有加水口和出水口的加水罐，所述的加水罐的加水口設(shè)置有上水閥，所述的加水罐的出水口經(jīng)由下水閥與所述的主氣路相連接，所述的加水罐還連接有調(diào)節(jié)其中氣壓的水回氣通路； 所述的涂覆系統(tǒng)連接于所述的主氣路的下沉段的前端，其包括具有出料口的加涂料漏斗，所述的加涂料漏斗的出料口經(jīng)由涂料閥與所述的主氣路相連接； 所述的控制系統(tǒng)分別與所述的主吹掃閥、所述的上砂閥、所述的下砂閥、所述的上水閥、所述的下水閥相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的主氣路的后端通過橡膠管與待清理的管道相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的供氣系統(tǒng)包括具有進氣口和出氣口的壓縮氣罐，所述的壓縮氣罐的進氣口與壓縮氣源相連接，所述的壓縮氣罐的出氣口與所述的主氣路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的加砂系統(tǒng)還包括加砂漏斗，所述的加砂漏斗通過所述的上砂閥連接至所述的加砂罐的加砂口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的加水系統(tǒng)還包括加水漏斗，所述的加水漏斗通過所述的上水閥連接至所述的加水罐的加水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的砂回氣通路和所述的水回氣通路分別與所述的主氣路相連接，所述的砂回氣通路上設(shè)置有由所述的控制系統(tǒng)控制的砂回氣閥，所述的水回氣通路上設(shè)置有由所述的控制系統(tǒng)控制的水回氣閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)包括PLC、與所述的PLC相連接的交互裝置、為所述的PLC和所述的交互裝置供電的電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的主氣路上的下沉段的下沉角度為45°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:所述的主吹掃閥的兩側(cè)連接有旁通氣路，所述的旁通氣路上設(shè)置有由所述的控制系統(tǒng)控制的旁通閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物清理和涂層涂覆裝置，其特征在于:其還包括若干個壓力變送器，各個所述的壓力變送器與所述的控制系統(tǒng)相連接。
【文檔編號】B08B9/057GK203972417SQ201420439742
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】劉爽, 王文奎, 高玉柱, 彭耀軍, 李斌, 姜祥, 黃宛波, 林澤泉, 張磊, 費克勛, 林斌, 韓留紅 申請人:蘇州熱工研究院有限公司, 中國廣核集團有限公司