專利名稱：大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管材的防腐處理工藝及其生產線，更具體地說是指一種大型
鋼管防腐涂層自動涂裝工藝及其生產線。
背景技術：
大型鋼管通常是指直徑在0. 5 2. 4米、長度為12 90米的鋼質管道。近年來， 隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，越來越多的大型鋼管應用于港口碼頭、海洋工程和市政工 程。為了有效地控制大型鋼管的腐蝕，延長大型鋼管的使用壽命，保證基礎設施的安全運 行，需要對鋼管進行表面防腐處理。最常使用的防腐處理方法是在鋼管的表面涂裝防腐涂 料。目前國內外大型鋼管的防腐涂裝主要采用人工涂裝、熔融環(huán)氧粉末自動涂裝和三層PE 涂裝等三種方式。 其中，人工涂裝的方式主要使用溶劑型涂料對大型鋼管涂裝，先將鋼管表面經人 工噴砂或機械拋丸處理后，然后采用人工輥涂或噴涂方式，將涂料涂裝在鋼管表面。采用 上述人工涂裝方式，雖然能實現(xiàn)鋼管的防腐處理，但存在著以下缺陷(l)由于涂料中有機 溶劑的含量較高，涂層在干燥過程中有機溶劑會大量揮發(fā)，這樣不僅會污染環(huán)境，而且工作 環(huán)境差，作業(yè)強度大，對操作人員的健康存在隱患；(2)同時由于大型鋼管在人工涂裝時無 法原地滾動，再加上施工所需涂料的粘度不能太高，通常涂料中有機溶劑的含量有時高達 15 %以上，這會造成涂裝后漆膜流掛，產生上薄下厚的不均勻現(xiàn)象，大大降低了鋼管涂層的 整體防腐性能。(3)大型鋼管的人工涂裝一般在室內敞開的環(huán)境或露天進行，由于施工環(huán)境 和天氣等自然條件的限制，可進行涂裝作業(yè)的時間依賴于天氣情況，無法保證大型鋼管的 涂裝作業(yè)質量、進度和效率；同時在涂料涂裝完成后，涂層的固化是在自然環(huán)境下完成，所 以還具有固化時間長，占用的施工場地大的特點。 熔融環(huán)氧粉末自動涂裝過程是在機械流水線上自動完成的。大型鋼管在傳動系統(tǒng) 上當螺旋滾動前進時，鋼管表面經拋丸機除銹處理后，接著經中頻感應將鋼管加熱到一定 的高溫后，然后迅速將環(huán)氧樹脂粉末用靜電噴涂方式涂裝到鋼管表面，環(huán)氧粉末接觸到高 溫鋼管后立即熔化成膜并附著在鋼管表面，最后再經快速水冷使涂層迅速冷卻固化。與人 工涂裝相比較，其自動化程度明顯提高，并且涂層的施工、固化均不受周圍環(huán)境及天氣的影 響，工人勞動強度低，作業(yè)效率高。但作為單一的涂層體系，在國外鮮見其應用實例，這主要 是因為在涂層的施工過程中，其溫度變化太大，而鋼管和涂層的膨脹系數(shù)又不同，使得其涂 層存在很高的內應力，在外力作用下容易被破壞；而破損后的涂層則很難在施工現(xiàn)場采用 相同的施工工藝進行修復。 而三層PE涂層自動涂裝生產線主要應用于埋地鋼管的防腐涂裝，其加工的鋼管 長度大多只能在十幾米左右，對于更長的鋼管則不能加工。因此三層PE不能適用大型鋼管 的防腐涂層的施工，而且三層PE涂層使用鮮見用于港口碼頭及海洋工程中。 目前已經公開的大型鋼管自動涂裝生產線，例如中國專利公開號為CN1673604A、 CN1672809A和中國專利授權公告號為CN1122772C的專利文獻中，披露的是采用底漆加膠
3帶纏繞或PE作為涂覆料，而對于采用高固體含量涂料的自動涂裝生產線則鮮有報道。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，提供一種使用高固體含 量涂料且涂裝生產效率高、環(huán)境污染小、涂層沖擊強度好的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生 產線。 本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為該大型鋼管防腐涂層自動涂 裝生產線包括帶動鋼管旋轉并沿鋼管中心水平移動前行的鋼管傳送機構、用于去除鋼管表 面油污及水分的去濕除污機、用來去除鋼管表面銹層及氧化層的自動拋丸機和將待噴漆鋼 管進行預加熱的預熱烘房，所述自動拋丸機放置在所述去濕除污機和預熱烘房之間，其特 征在于在所述的預熱烘房之后還設置有噴漆固化單元，該噴漆固化單元由依次前后成直 線分布的噴漆房、漆膜固化房和冷卻房組成，其中噴漆房內設置有向鋼管表面噴裝防腐涂 層的噴涂機，而所述的漆膜固化房內設有熱風循環(huán)系統(tǒng)。 本實用新型中噴漆固化單元的設置，漆層的涂裝、固化和冷卻均采用機械自動化 操作代替了傳統(tǒng)工藝中的手工涂刷、自然環(huán)境中依靠自然條件固化和冷卻，涂裝作業(yè)效率 高，尤其是漆膜的固化時間大大縮短，由傳統(tǒng)方法的24小時縮短到本專利方法的20分鐘 之內，涂裝作業(yè)效率提高10倍以上；而且避免了自然環(huán)境因素對漆膜固化和冷卻的不利影 響，涂層的耐沖擊強度大幅度提高；同時還避免了溶劑的揮發(fā)對環(huán)境和操作人員造成的污 染。 所述的鋼管傳送機構可以包括有間隔、等高設置的多個滾輪組，每個滾輪組又由
并列分布且同向轉動的兩個滾輪組成，并且相鄰的兩個滾輪組之間的距離滿足鋼管在輸送
時至少同時位于兩個滾輪組之上，當然，也可以采用現(xiàn)有技術中的其它傳送機構。 所述的噴漆固化單元中僅設置兩個滾輪組，且兩個滾輪組分別位于噴漆房之前和
冷卻房之后；這樣從涂層噴裝到鋼管上至漆膜固化、冷卻的過程中，噴裝的段落不會接觸到
滾輪，避免了漆層與鋼管傳送機構之間因為粘連而造成的漆膜破壞。 所述預熱烘房內可以設有位于所述鋼管的下方兩側且斜向鋼管設置的噴嘴，所述 噴嘴與熱空氣源相連。該加熱方式加熱速度快，所需設備和加熱源易得。 較好的，所述的噴涂機可以采用高壓無氣噴涂機，所述高壓無氣噴涂機連接涂料 自動加熱裝置；所述的涂料自動加熱裝置可以連接在高壓無氣噴涂機的入口，也可以連接 在高壓無氣噴涂機的中部即高壓無氣噴涂機的泵和涂料噴出通道之間；利用高壓無氣噴涂 機的特點，可以將涂料加熱后以霧狀噴出，從而可以大幅度降低涂料中溶劑的含量，進而加 快漆膜的固化。 上述方案中，較好的，所述的噴漆固化單元可以按漆層設置多個，當漆層需要三層 時，該噴漆固單元可以有三個，分別依次呈直線分布；這是因為考慮到大型鋼管的涂裝通常 需要進行底漆、中間漆和面漆三層涂裝而特別設計的。 與現(xiàn)有技術相比較，由于本實用新型所提供的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線 是在一條生產線上實現(xiàn)鋼管的去濕除污、表面處理、預加熱、噴漆等工序的連續(xù)自動化作 業(yè)，且結合鋼管預熱及高壓無氣自動加熱噴涂技術，實現(xiàn)了大型鋼管的自動涂裝連續(xù)作業(yè)， 極大地降低了工人的勞動強度，提高了生產效率，其涂裝作業(yè)效率可提高IO倍以上；并且
4所使用涂料中的溶劑含量可以從傳統(tǒng)的40 60%降低到10%以下，有機溶劑的揮發(fā)量減 少了 4 6倍，因而減少了有機溶劑的揮發(fā)對環(huán)境所造成的污染，節(jié)約了能源消耗，最大限 度地避免了涂裝作業(yè)環(huán)境對涂裝質量的不利影響。與熔融環(huán)氧粉末涂層相比較，涂層的耐 沖擊強度大幅度提高，將穩(wěn)定達到或超過國標要求(50kg cm);因此本實用新型大大縮短 了作業(yè)時間，降低了生產成本，并能確保大型鋼管涂層的防腐施工質量及防腐性能，這在實 際試制中，取得了意想不到的技術效果，所以值得在現(xiàn)有大型鋼管中推廣應用。

圖1為本實用新型中生產線的流程框圖； 圖2為圖1中A-A向的剖面結構示意圖； 圖3為圖1中B-B向的剖面結構示意圖； 圖4為圖1中C-C向的剖面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖1所示，該大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線包括鋼管傳送機構1、去濕除
污機2、自動拋丸機3、預熱烘房4和由噴漆房5、漆膜固化房6和冷卻房7組成的噴漆固化
單元，本實施例中需要涂裝底漆、中間漆和面漆三道漆，因此前后依次呈直線分布設置有三
個固化單元，即第一噴漆固化單元、第二噴漆固化單元和第三噴漆固化單元。 其中所述的鋼管傳送機構1包括有間隔、等高設置的多個滾輪組，每個滾輪組又
由并列分布且同向轉動的兩個滾輪組成，每組滾輪組中的滾輪的軸心連線傾斜于水平面，
以使鋼管在其上能夠螺旋前進；并且鋼管8在輸送時至少同時位于二組相鄰的滾輪組上，
每個噴漆固化單元中僅設置兩個滾輪組，且該兩個滾輪組分別位于噴漆房5之前和冷卻房
7之后。 所述的去濕除污機2采用燃氣鍋爐用柴油燃燒器，也可以采用現(xiàn)有的其它設備； 自動拋丸機3則采用常規(guī)的設備；預熱烘房4內在鋼管8的下方兩側、斜向鋼管8設置有二 個噴嘴，請參見圖2，各噴嘴與熱空氣源相連，從鋼管8的下方兩側斜向鋼管噴出熱空氣以 加熱鋼管8。 各噴漆房5內均設置有高壓無氣噴涂機9，高壓無氣噴涂機的噴嘴位于鋼管8的上 方并斜向鋼管8，請參見圖3，該高壓無氣噴涂機中涂料的入口與涂料自動加熱裝置的出口 相連，其中涂料自動加熱裝置采用常規(guī)的涂料加熱裝置即可；每個漆膜固化房6內均設置 有熱風循環(huán)系統(tǒng)，該熱風循環(huán)系統(tǒng)也采用常規(guī)技術；本實施例中的冷卻房7均采用自然風 冷卻(若需要也可以采用空調冷風)。 本實施例中的鋼管8需要噴裝三道漆層，即底漆為環(huán)氧樹脂，其溶劑含量約
為8%、固化溫度為90±101:，中間漆采用環(huán)氧樹脂，其溶劑含量約為6%、固化溫度為
90± l(TC ，面漆采用環(huán)氧樹脂，其溶劑含量為1 % 、固化溫度為90± l(TC 。 使用上述防腐涂層自動涂裝生產線的大型鋼管防腐涂層自動涂裝工藝如下 ①將待噴裝的直徑為1. 8米、長度為60米的大型鋼管8用合適的起重機構吊放到
鋼管傳送機構1上，開啟鋼管傳送機構，每組滾輪組的兩個滾輪同向轉動，使鋼管8在滾輪組之間螺旋前進；當鋼管8經過去濕除污機2時，柴油燃燒器產生的燃燒火焰噴向鋼管表 面，清除掉鋼管8表面的水分和油污； ②去濕除污后的鋼管8進入自動拋丸機3，去除鋼管表面的銹層及氧化層，使鋼管 表面滿足噴漆前的清潔度和粗糙度的要求； ③接著鋼管8進入預熱烘房4內，如圖2所示，二個噴嘴將熱空氣流從鋼管8的斜 下方吹向鋼管8，將鋼管8加熱到第一溫度值50-7(TC，然后輸送到噴漆房5 ; ④自動加熱機構將油漆加熱到第二溫度值50-7(TC后送入高壓無氣噴涂機，與固 化劑混合均勻以霧狀、從鋼管8的斜上方噴涂到鋼管8表面；如圖3所示；控制油漆從進入 高壓無氣噴涂機到噴出的時間為3分鐘內； ⑤底漆噴裝完成后，鋼管進入漆膜固化房6內，設置在漆膜固化房內的熱風循環(huán) 系統(tǒng)送出熱風，如圖4所示，熱風從鋼管8的兩側對向吹向噴裝了底漆的鋼管，將鋼管8加 熱到90± l(TC ，以使底漆的漆膜快速固化，并且熱風循環(huán)帶走底漆中揮發(fā)出的溶劑； ⑥然后，鋼管8進入冷卻房7內，自然風從鋼管8的兩側吹向鋼管8，以使其快速冷 卻； 由于噴漆固化單元中僅在噴漆房5之前和冷卻房7之后設置兩個滾輪組，因此底 漆噴裝開始到漆膜固化、冷卻的整個過程中，已噴涂的段落不會接觸到滾輪，因此沒有冷卻 的漆層不會與滾輪接觸破壞漆膜。 ⑦底漆冷卻后的鋼管8依次進入第二噴漆固化單元和第三噴漆固化單元，重復步 驟 、 、 ;其中第二噴漆固化單元中的噴漆房中自動加熱機構將中間漆加熱到50-70°C 后進入高壓無氣噴涂機，漆膜固化房內的溫度為90±10°C ;第三噴漆固化單元中的噴漆房 內的進入高壓無氣噴涂機的面漆的溫度為50-7(TC，漆膜固化房內的溫度為90±10°C。 至此該大型鋼管8的噴裝作業(yè)完成。 本實施例中未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同。 采用上述自動化生產線在大型鋼管上噴裝三層防腐涂層，每道漆從噴裝到固化后 冷卻完成只要20分鐘的時間，因此三道漆全部完成僅需1個小時，大大縮短了作業(yè)時間，提 高了生產效率，并且因為全程自動化操作，漆層的涂裝質量也大大提高。
權利要求一種大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，包括帶動鋼管旋轉并沿鋼管中心水平移動前行的鋼管傳送機構、用于去除鋼管表面油污及水分的去濕除污機、用來去除鋼管表面銹層及氧化層的自動拋丸機和將待噴漆鋼管進行預加熱的預熱烘房，所述自動拋丸機放置在所述去濕除污機和預熱烘房之間，其特征在于在所述的預熱烘房之后還設置有噴漆固化單元，該噴漆固化單元由依次前后成直線分布的噴漆房、漆膜固化房和冷卻房組成，其中噴漆房內設置有向鋼管表面噴裝防腐涂層的噴涂機，而所述的漆膜固化房內設有熱風循環(huán)系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，其特征在于所述的鋼 管傳送機構包括有間隔、等高設置的多個滾輪組，每個滾輪組又由并列分布且同向轉動的 兩個滾輪組成，并且相鄰的兩個滾輪組之間的距離滿足鋼管在輸送時至少同時位于兩個滾 輪組之上。
3. 根據(jù)權利要求2所述的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，其特征在于所述的噴 漆固化單元中僅設置兩個滾輪組，且兩個滾輪組分別位于噴漆房之前和冷卻房之后。
4. 根據(jù)權利要求1所述的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，其特征在于所述預熱 烘房內設有位于所述鋼管的下方兩側且斜向鋼管設置的噴嘴，所述噴嘴與熱空氣源相連。
5. 根據(jù)權利要求l所述的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，其特征在于所述的噴 涂機為高壓無氣噴涂機，所述高壓無氣噴涂機連接涂料自動加熱裝置。
6. 根據(jù)權利要求1至5任一權利要求所述的大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，其特 征在于所述的噴漆固化單元有三個，分別依次呈直線分布。 專利摘要本實用新型涉及到一種大型鋼管防腐涂層自動涂裝生產線，包括鋼管傳送機構、去濕除污機、自動拋丸機和預熱烘房，所述自動拋丸機放置在所述去濕除污機和預熱烘房之間，其特征在于在所述的預熱烘房之后還設置有噴漆固化單元，該噴漆固化單元由依次前后成直線分布的噴漆房、漆膜固化房和冷卻房組成，其中噴漆房內設置有向鋼管表面噴裝防腐涂層的噴涂機，而所述的漆膜固化房內設有熱風循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型是在一條生產線上連續(xù)自動化作業(yè)，生產效率高，涂裝質量好，并且由于可以采用高固體含量涂料，大大降低了溶劑的揮發(fā)對環(huán)境的污染。
文檔編號B05C9/14GK201454795SQ20092012511
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權日2009年7月15日
發(fā)明者史岳明, 熊信勇 申請人:史岳明