專利名稱：一種高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法及其搪涂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于采油、燃?xì)廨斔图盎す艿纼?nèi)襯的加工方法和加工裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油、天然氣燃料需求量的迅速猛增，石油的開采從高含油 量到現(xiàn)在的高含水量，從以前所抽上來(lái)的原油含油量達(dá)到80% -90%，到現(xiàn)在大部份原油 中含油量只有20% -35%,由于含油量的不斷下降，輸油、氣管道內(nèi)水蒸汽、硫化氫、二氧化 碳等物質(zhì)增多，管道腐蝕和穿孔以及采油管偏心磨損問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，使之換管的頻率越 來(lái)越高，管道報(bào)損相當(dāng)嚴(yán)重，給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給社會(huì)帶來(lái)了極大的危害。目 前，針對(duì)采油(氣)管出現(xiàn)的這些問(wèn)題所采用的處理主要方法有下列幾種，這些方法雖然各 自具有一些優(yōu)點(diǎn)，但它們存在有下列問(wèn)題1，如采用HDPE(高密度聚乙烯)內(nèi)襯作為石油管 內(nèi)襯，其缺點(diǎn)在于不能耐高溫.HDPE (高密度聚乙烯)的脆化溫度在75度左右.而熔點(diǎn)溫度 在130度，而采油井下溫度絕大部份都在100度以上.并且在一定溫度不耐磨；2，如由國(guó)內(nèi) 重點(diǎn)大學(xué)所發(fā)明的自漫燃法內(nèi)襯管道.該種方法只能用于大型管道，并且內(nèi)襯厚度不能小 于6-8mm.且在其冷卻當(dāng)中大部分會(huì)有開片現(xiàn)象.不適用于采油管；3，如噴涂合金材料法， 采用將樹脂和合金材料混合通過(guò)高壓無(wú)空氣噴涂在管內(nèi)壁進(jìn)行防腐處理，此工藝方法不僅 要求涂料粘度非常嚴(yán)格，對(duì)施工環(huán)境氣候要求高，工藝復(fù)雜、操作不方便、效率低，涂層只能 達(dá)到150-300 u m,而且容易產(chǎn)生掛流，出現(xiàn)內(nèi)襯與管壁相接不緊，內(nèi)襯容易 碎掉落，高溫下 樹脂易軟化，并因合金層太過(guò)于硬，使井桿容易磨壞；4，如電鍍合金法，因成本太高，無(wú)法適 應(yīng)市場(chǎng)的要求。因此現(xiàn)有工藝方法還不能很好地解決管道內(nèi)襯加工的技術(shù)問(wèn)題，滿足不了 市場(chǎng)的需求，造成經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)到幾百億之多，全球更是在兩千億之上。因此管道防腐問(wèn) 題已成為全球化的技術(shù)問(wèn)題。如何避免和減少管道磨損，提高管道的防腐技術(shù)，延長(zhǎng)管道的 使用壽命已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種不僅工藝簡(jiǎn)單、操作方 便、加工效率高，且耐溫和耐磨高、耐腐蝕強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)，使用成本低，節(jié)約金屬材料的高 分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法及其搪涂裝置。本發(fā)明所述一種高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法是1、按比例將陶瓷粉末與高分子材料和輔劑充分?jǐn)嚢枞诤闲纬苫旌衔铮?、根據(jù)管道內(nèi)襯長(zhǎng)度和厚度計(jì)算出混合物加入量，先將管道一端密封，將定量的 混合物壓入管道內(nèi)，再將管道另一端密封，3、將兩端已密封的管道裝在搪涂裝置中恒溫加熱箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)裝置上，4、啟動(dòng)恒溫加熱箱和搪涂機(jī)，使管道在50-150°C溫度下旋轉(zhuǎn)離心搪涂成型固化，5、完全固化后，打開管道兩端，完成管道內(nèi)襯搪涂。本發(fā)明所述高分子陶瓷搪涂工藝方法是在旋轉(zhuǎn)的離心裝置(機(jī))實(shí)現(xiàn)的，利用離心裝置產(chǎn)生的離心力來(lái)實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)襯的涂覆、成型和固化，使內(nèi)襯成型更完整，內(nèi)襯厚度更 均勻和致密，解決了現(xiàn)有技術(shù)中管道內(nèi)襯采用噴涂、壓涂、浸涂所存在的問(wèn)題。本發(fā)明所述高分子材料為熱固性樹脂，如酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂等，所述管道在 50-150°C溫度下先以不超過(guò)50轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速低速旋轉(zhuǎn)1-3分鐘，而后以300-1000轉(zhuǎn)/ 分鐘的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)5-30分鐘，待管道內(nèi)襯完全固化后，將管道兩端密封頭打開，再對(duì)管 道內(nèi)襯進(jìn)行打磨清理。所述高分了陶瓷搪涂?jī)?nèi)襯厚度為0. 5-10毫米、維氏硬度大于500HV、 抗壓強(qiáng)度大于250MPa、磨損率小于0. 05%、耐溫度大于150°C。本發(fā)明所述搪涂裝置，它包括電動(dòng)機(jī)、恒溫加熱箱、傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器、控制器、密封 頭、托輪、在基座上設(shè)置有恒溫加熱箱，在恒溫加熱箱一端設(shè)置有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸一端 伸入到恒溫加熱箱內(nèi)，在伸入到恒溫加熱箱內(nèi)的傳動(dòng)軸一端上連接有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器 與管道上的密封頭相連，在管道兩端上的密封頭之間設(shè)置有可支撐管道旋轉(zhuǎn)的托輪，使管 道內(nèi)高分子陶瓷離心搪涂成型固化形成內(nèi)襯，所述傳動(dòng)軸另一端通過(guò)軸承座和傳動(dòng)輪與電 動(dòng)機(jī)相連，所述控制器與恒溫加熱箱和電動(dòng)機(jī)相連。所述恒溫加熱箱可以是恒溫?zé)崴?、恒溫電熱箱、恒溫電磁加熱箱或恒溫蒸氣?熱箱。本發(fā)明采用離心搪涂工藝方法將高分子材料和陶瓷粉末及輔劑融合的混合物搪 涂在管道內(nèi)壁形成管道內(nèi)襯，形成的混合物管道內(nèi)襯不僅強(qiáng)度好、硬度高、耐高溫又耐腐 蝕，而且內(nèi)襯厚度均勻、致密、光滑又耐磨，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)該搪涂裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方 便，搪涂效率高，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，該搪涂工藝方法和搪涂裝置廣泛適用于石油采油管、 天然氣采氣管、石油和天然氣輸送管以及各種化工用管和各種城市用管內(nèi)襯加工。


圖1是本發(fā)明采用恒溫電熱箱的搪涂裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明采用恒溫?zé)崴涞奶峦垦b置結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、進(jìn)水管2、密封頭3、管道4、托輪5、恒溫加熱箱6、循環(huán)水泵7、連接銷8、 聯(lián)軸器9、傳動(dòng)軸10、軸承座11、傳動(dòng)輪12、電動(dòng)機(jī)13、控制器14、回水管15、水加熱器16、 測(cè)溫儀
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述搪涂工藝方法的
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，按比例將粒度在100目以上的陶瓷粉末與酚醛樹脂粉以及輔劑混合， 裝入容器中充分?jǐn)嚢?分鐘，使陶瓷粉末與酚醛樹脂和輔劑融合形成混合物，管道內(nèi)襯長(zhǎng) 度為3米、內(nèi)襯厚度為2毫米，根據(jù)內(nèi)襯長(zhǎng)度和厚度計(jì)算出混合物加入量，先將管道一端用 密封頭密封固定，再將定量的混合物用壓縮空氣壓入管道內(nèi)，再將管道另一端用密封頭密 封固定，將兩端已密封固定的管道裝在搪涂裝置中恒溫加熱箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)裝置上，啟動(dòng)恒溫 加熱箱和搪涂裝置，使管道在75-80°C溫度下先以20轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)1分鐘，而后以 400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)10分鐘，放出熱水，停止旋轉(zhuǎn)再靜止固化10分鐘，使內(nèi)襯完全固 化，打開恒溫加熱箱，將管道從旋轉(zhuǎn)裝置上拆卸，打開管道兩端的密封頭，再清理管道兩端 的渣物，完成管道內(nèi)襯搪涂。經(jīng)檢測(cè)，所述內(nèi)襯厚度為1.8-2. 2毫米，厚度偏差為士0.2毫米，內(nèi)襯抗壓強(qiáng)度為276MPa，維氏硬度為562HV，磨損率0. 038%、耐溫度為245°C、耐酸性為 99. 96%。實(shí)施例2，按比例將粒度在100目以上的陶瓷粉末與環(huán)氧樹脂粉以及輔劑混合，裝 入容器中充分?jǐn)嚢?分鐘，使陶瓷粉末與環(huán)氧樹脂及輔劑融合形成混合物，管道內(nèi)襯長(zhǎng)度 為4米、內(nèi)襯厚度為8毫米，根據(jù)內(nèi)襯長(zhǎng)度和厚度計(jì)算出混合物加入量，先將管道一端用密 封頭密封固定，再將定量的混合物用壓縮空氣壓入管道內(nèi)，再將管道另一端用密封頭密封 固定，將兩端已密封固定的管道裝在搪涂裝置中恒溫加熱箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)裝置上，啟動(dòng)恒溫加 熱箱和搪涂機(jī)，使管道在120-130°C溫度下先以50轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)3分鐘，而后以800 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)25分鐘，放出熱水，停止旋轉(zhuǎn)再靜止固化20分鐘，使內(nèi)襯完全固化， 打開恒溫加熱箱，將管道從旋轉(zhuǎn)裝置上拆卸，打開管道兩端的密封頭，再清理管道兩端的渣 物，完成管道內(nèi)襯搪涂。經(jīng)檢測(cè)，所述內(nèi)襯厚度為7. 5-8. 4毫米，厚度偏差為0. 4-0. 5毫米、 內(nèi)襯抗壓強(qiáng)度為267MPa、維氏硬度為534HV、磨損率為0. 041%、耐溫度為192°C、耐腐蝕性 為 99. 78%。本發(fā)明所述搪涂裝置的
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1所示，所述搪涂裝置包括電動(dòng)機(jī)12、恒溫加熱箱5、傳動(dòng)軸9、聯(lián)軸 器8、控制器13、密封頭2、托輪4、在基座上設(shè)置有恒溫加熱箱5，所述恒溫加熱箱5為恒溫 電熱箱，所述恒溫電熱箱與控制器13相連，所述傳動(dòng)軸一端伸入到恒溫電熱箱內(nèi)，在伸入 到恒溫電熱箱內(nèi)的傳動(dòng)軸一端上連接有聯(lián)軸器8，所述聯(lián)軸器為彈簧聯(lián)軸器，所述彈簧聯(lián)軸 器與管道3上的密封頭2用連接銷7相連，在管道兩端上的密封頭之間隔設(shè)置有可支撐管 道旋轉(zhuǎn)的托輪4，使管道內(nèi)高分子陶瓷離心搪涂成型固化形成內(nèi)襯。所述傳動(dòng)軸另一端通過(guò) 軸承座10和傳動(dòng)輪11與電動(dòng)機(jī)12相連，所述恒溫電熱箱內(nèi)設(shè)有測(cè)溫儀16、管道在恒溫電 熱箱中旋轉(zhuǎn)，采用恒溫電熱箱加熱的搪涂裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，旋轉(zhuǎn)裝置在熱氣中旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)裝置 不會(huì)銹蝕和腐蝕旋轉(zhuǎn)裝置耐用，使用壽命長(zhǎng)。實(shí)施例2，如圖2所示，所述搪涂裝置包括電動(dòng)機(jī)12、恒溫加熱箱5、傳動(dòng)軸9、聯(lián)軸 器8、控制器13、密封頭2、托輪4、水加熱器15、循環(huán)水泵6，在基座上設(shè)置有恒溫加熱箱5， 所述恒溫加熱箱為恒溫?zé)崴洌龊銣責(zé)崴渑c控制器13相連，在恒溫?zé)崴湟欢嗽O(shè)置 有傳動(dòng)軸9，所述傳動(dòng)軸一端伸入到恒溫?zé)崴鋬?nèi)，在伸入到恒溫?zé)崴鋬?nèi)的傳動(dòng)軸一端上 連接有聯(lián)軸器8，所述聯(lián)軸器為彈簧聯(lián)軸器，所述彈簧聯(lián)軸器與管道3上的密封頭2用連接 銷7相連，在管道兩端上的密封頭之間隔設(shè)置有可支撐管道旋轉(zhuǎn)的托輪4，使管道內(nèi)高分子 陶瓷離心搪涂成型固化形成內(nèi)襯。所述傳動(dòng)軸另一端通過(guò)軸承座10和傳動(dòng)輪11與電動(dòng)機(jī) 12相連，所述恒溫?zé)崴鋬?nèi)設(shè)有測(cè)溫儀16、恒溫?zé)崴渫ㄟ^(guò)進(jìn)水管1和循環(huán)水泵6與水加 熱器15相連，恒溫?zé)崴渫ㄟ^(guò)回水管14與水加熱器相連，水加熱器15和電動(dòng)機(jī)與控制器 13相連。啟動(dòng)水加熱器，當(dāng)水溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)，循環(huán)水泵工作，將熱水通過(guò)進(jìn)水管送 入恒溫?zé)崴鋬?nèi)，管道高速旋轉(zhuǎn)并完全浸沒(méi)在熱水中，管道受熱使管道內(nèi)的高分子陶瓷混 合物在旋轉(zhuǎn)時(shí)受離心力作用而搪涂成型固化，從而形成均勻緊實(shí)堅(jiān)硬的管道內(nèi)襯。力卩外，恒溫加熱箱也可采用恒溫電磁加熱箱或蒸氣加熱箱、紅外線加熱箱對(duì)管道 加熱，所述搪涂裝置也可實(shí)現(xiàn)一次多根管道內(nèi)襯的搪涂。
權(quán)利要求
一種高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法，其特征在于A、按比例將陶瓷粉末與高分子材料和輔劑充分?jǐn)嚢枞诤闲纬苫旌衔?，B、根據(jù)內(nèi)襯長(zhǎng)度和厚度計(jì)算出混合物加入量，先將管道一端密封，將定量的混合物壓入管道內(nèi)，再將管道另一端密封，C、將兩端已密封的管道裝在搪涂裝置中恒溫加熱箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)裝置上，D、啟動(dòng)恒溫加熱箱和搪涂機(jī)，使管道在50-150℃溫度下旋轉(zhuǎn)離心搪涂成型固化，E、完全固化后，打開管道兩端，完成管道內(nèi)襯搪涂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法，其特征在于；所 述高分子材料為酚醋樹脂或環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法，其特征在于； 所述管道在50-150°C溫度下先以不超過(guò)50轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速低速旋轉(zhuǎn)1-3分鐘，而后以 300-1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)5-30分鐘。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法的搪涂裝置，它 包括電動(dòng)機(jī)(12)、恒溫加熱箱(5)、傳動(dòng)軸(9)、聯(lián)軸器(8)、控制器(13)、密封頭(2)、托輪 (4)，在基座上設(shè)置有恒溫加熱箱(5)，其特征是在恒溫加熱箱一端設(shè)置有傳動(dòng)軸，所述傳 動(dòng)軸一端伸入到恒溫加熱箱內(nèi)，在伸入到恒溫加熱箱內(nèi)的傳動(dòng)軸一端上連接有聯(lián)軸器，所 述聯(lián)軸器與管道上的密封頭相連，在管道兩端的密封頭之間設(shè)置有可支撐管道旋轉(zhuǎn)的托輪 (4)，使管道內(nèi)高分子陶瓷離心搪涂成型固化形成內(nèi)襯，傳動(dòng)軸另一端通過(guò)軸承座(10)和 傳動(dòng)輪(11)與電動(dòng)機(jī)(12)相連，恒溫加熱箱和電動(dòng)機(jī)與控制器(13)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的搪涂裝置，其特征是所述恒溫加熱箱(5)為恒溫?zé)崴?、?溫電熱箱、恒溫電磁加熱箱或恒溫蒸氣加熱箱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高分子陶瓷管道內(nèi)襯的搪涂工藝方法及其搪涂裝置，先按比例將陶瓷粉末與高分子材料和輔劑充分?jǐn)嚢枞诤闲纬苫旌衔?，根?jù)內(nèi)襯長(zhǎng)度和厚度計(jì)算出混合物加入量，先將管道一端密封，將定量的混合物壓入管道內(nèi)，再將管道另一端密封，將兩端已密封的管道裝在搪涂裝置中恒溫加熱箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)裝置上，啟動(dòng)恒溫加熱箱和搪涂機(jī)，使管道在50-150℃溫度下旋轉(zhuǎn)離心搪涂成型固化，完全固化后，打開管道兩端，完成管道內(nèi)襯搪涂。本發(fā)明所述管道內(nèi)襯不僅強(qiáng)度好、硬度高、耐高溫又耐腐蝕，而且內(nèi)襯厚度均勻、致密耐磨，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)該搪涂裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，搪涂效率高，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，廣泛適用于石油采油管、天然氣采氣管、石油和天然氣輸送管以及各種化工用管和各種城市用管內(nèi)襯加工。
文檔編號(hào)C23D5/04GK101876073SQ20101013790
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者于武昌, 楊紹軍, 羅招梅, 袁茂豪, 袁超 申請(qǐng)人:袁茂豪