專利名稱：管涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
披露了用于在內(nèi)部為彎頭或肘形式的管涂層的設(shè)備和方法。這種涂層后的管彎頭 /肘尤其適用于但不排除應(yīng)用于，運送磨蝕性、侵蝕性的和腐蝕性的漿、濃縮物、尾渣和其它 可流動的固體和/或液體混合物時的礦業(yè)和化學(xué)工業(yè)。本文中所使用的術(shù)語“管”意在包 括輸送管、導(dǎo)管、管道、管材、流槽、圓筒等。
背景技術(shù)：
礦業(yè)使用礦管(ore pipe)和濃縮管(concentrate pipe)來長距離地運送礦物、 濃縮物、尾渣和其它材料。這種管可由金屬/含金屬的分段形成，這些分段連接在一起從而 形成延伸的管線，并且被輸送的礦物通?？赡苁菨駶{或者甚至干顆粒固體的形式。沿著這種管線的路徑可能發(fā)生多種在豎直平面內(nèi)和水平平面內(nèi)的方向改變，因此 需要使用肘或彎頭。一些這種肘和彎頭能將管線的方向轉(zhuǎn)變180度，例如，在利用從超過 500米的高度下降的管線的能量損耗站中。當(dāng)運送諸如磨蝕性/侵蝕性/腐蝕性的漿、濃縮物、尾渣時，尤其是在管線的任何 彎頭處，并且更尤其是在彎頭定位在管線下降的端處的地方，可能發(fā)生高程度的管侵蝕。為 了避免磨損和/或腐蝕，可在內(nèi)部為管涂層以彈性材料(舉例來說，橡膠，或諸如聚氨酯 (polyurethane)或類似材料的合成材料)。這種管線的管直徑可能在50mm與500mm之間變化，期望對于每一種給定管直徑都 具有貫穿管線長度的連續(xù)的彈性材料涂層。在一些例子中，特定均勻厚度是所期望的，并且 根據(jù)管直徑特定地選擇涂層厚度。橡膠涂層主要用于大小為2mm以上的粗粒材料，原因是橡膠能對這種顆粒大小提 供更好的抗耐性。對于顆粒大小較小的材料，聚氨酯提供更好的耐磨性。這樣，對于諸如濃 縮物和尾渣的材料，通常將聚氨酯用作涂層材料。均勻的涂層更易于應(yīng)用到管的直段，但較不易于應(yīng)用到彎頭和肘部分中，在彎頭 和肘部分，很難獲得均勻的厚度，尤其是當(dāng)被應(yīng)用的涂層是諸如聚氨酯的合成類型時。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，披露了用于使涂層能被施加到管肘或管彎頭的內(nèi)表面的設(shè)備。該設(shè) 備包括適于被定位成在所述管肘或管彎頭之內(nèi)延伸的柔性主體；和延伸穿過所述主體的可彎曲的芯，由此所述芯的彎曲使得所述柔性主體以類似的 方式彎曲。該設(shè)備可有助于施加具有均勻厚度的內(nèi)涂層(襯層)，并且可被用來施加諸如聚 氨酯的合成彈性材料的涂層。在這方面，主體的彎曲半徑能被適配(匹配)成適合所述管 肘或彎頭的彎曲內(nèi)半徑。通過使用可彎曲的芯，可調(diào)整所述柔性主體的形狀(例如，以預(yù)調(diào) 的方式用手或用模板/工具)，以便在所述肘/彎頭內(nèi)壁和所述主體的外表面之間限定一均勻的環(huán)形間隙。這個間隙然后能被填充以耐腐蝕的、彈性體材料的均勻涂層。一旦涂層已 經(jīng)固化/凝固，然后所述主體的柔性便于容易地將設(shè)備抽出。在其它裝置中，內(nèi)涂層不需要具有均勻的厚度。這可以通過在柔性主體的外表面 和肘/彎頭內(nèi)壁之間限定不同形狀的環(huán)形間隙來實現(xiàn)。在此說明書中，當(dāng)使用術(shù)語“涂層”時，該術(shù)語被解釋成意味著材料的任何厚度的 襯層，從單層(例如由聚氨酯制成的層)到厚耐磨襯(例如由橡膠或諸如陶瓷這樣的較硬 材料制成的襯層)。在一個實施方式中，所述柔性主體是細(xì)長的，并且具有這樣的外形，S卩，當(dāng)所述芯 被適當(dāng)?shù)貜澢鷷r，所述柔性主體的外形能接近所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面的外形，但是所 述柔性主體與所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面間隔開。例如，所述柔性主體可以具有圓柱形的 外形并且可以由彈性材料制成。所述芯然后能在中心延伸穿過所述圓柱形主體。所述柔性主體可由聚氨酯制成。所述芯可由可彎曲的金屬性桿形成。在一個實施 方式中，所述芯可具有矩形的橫截面輪廓。在這個實施方式中，所述芯橫截面輪廓的高度可 以在0. 3D到0. 7D的范圍內(nèi)，并且所述芯橫截面輪廓的厚度可以在0. OlD到0. 06D的范圍， 其中D是所述管肘或管彎頭的內(nèi)直徑。在一個實施方式，所述主體和芯在其相對端處可被適配，用以被安裝到所述管肘 或管彎頭的相應(yīng)的相對端。在一種變型中，所述主體和芯的每個端處的適配包括在所述主 體的相應(yīng)端處延伸的盤。所述盤能在盤面處從中心連接到所述芯。在一個實施方式中，在所述主體的每端處的適配進(jìn)一步包括適于連接到相應(yīng)的管 連接法蘭的主體法蘭，管連接法蘭被定位在所述管肘或管彎頭的相應(yīng)端處。每個主體法蘭 可通過使用一個或多個可釋放的緊固件并經(jīng)由所述盤被可釋放地連接到所述主體的相應(yīng) 端。每個主體法蘭可由金屬制成，并且可適于被栓接到它的相應(yīng)管連接法蘭。每個主體法 蘭也可包括路徑，當(dāng)設(shè)備被定位在所述管肘或管彎頭中時可通過所述路徑引入可流動的涂 層材料。在一個實施方式中，所述設(shè)備可進(jìn)一步包括(i)用于相對于所述肘或彎頭調(diào)節(jié)所述主體的長度的機構(gòu)；和/或(ii)用于相對于所述肘或彎頭調(diào)節(jié)所述主體的方位的機構(gòu)。所述機構(gòu)可包括在(i)中的一個或多個墊圈，該墊圈用于定位成鄰近一個或兩個盤；在(ii)中的一個或多個楔，該楔用于定位成接近一個或兩個盤。在一個實施方式中，每個墊圈的厚度可以在0.5mm與2mm之間的范圍內(nèi)。每個楔 的厚度，在楔的較短側(cè)可以在0. 5mm與2mm之間的范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，每個楔的厚度，在楔 的較長側(cè)可以在Imm與4mm之間的范圍內(nèi)。在一個實施方式中，所述主體的直徑可選擇成，使得在使用中該主體相對于所述 管肘或管彎頭的內(nèi)壁間隔開圍繞主體的間隙，該間隙在3mm與25mm之間的范圍內(nèi)。在又另 一些實施方式中，在內(nèi)涂層需要在某些位置被設(shè)計成稍厚些而在其他位置需要設(shè)計成稍薄 些的情形下，所述柔性主體的外表面和所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面之間的間隙不需要是均 勻的環(huán)形的。在一種形式中，所述設(shè)備可采取心軸的形式。
在第二方面，披露了一種用于將涂層施加到管肘或管彎頭的內(nèi)表面的方法，所述 方法包括以下步驟調(diào)整柔性主體的形狀，并且將柔性主體定位成在所述管肘或彎頭之內(nèi)延伸；和引入涂層材料，以便涂層材料圍繞在所述柔性主體和所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面 之間限定的間隙流動并且流入到該間隙中。所述方法可進(jìn)一步包括以下步驟使所述涂層材料固化和/或凝固；和移除所述柔性主體，以便在所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面上留下涂層材料作為襯層。該第二方面的方法中所使用的柔性主體能形成第一方面的設(shè)備的組成部分，由此 所述方法可使用那種設(shè)備。在所述方法中，可將柔性主體適配成具有與它的每個端相關(guān)聯(lián)的主體法蘭。這樣， 在將所述主體設(shè)置成在所述管肘或管彎頭之內(nèi)延伸之后，可通過使用一個或多個可釋放的 緊固件將每個主體法蘭可釋放地連接到所述主體的相應(yīng)端。進(jìn)一步地，在每個主體法蘭被可釋放地連接到它的相應(yīng)主體端之后，可通過使用 一個或多個可釋放的緊固件將所述主體法蘭連接到相應(yīng)的管連接法蘭，該管連接法蘭定位 在所述肘或彎頭的端部處。在所述方法的一個實施方式中，每個主體法蘭可包括穿過其的路徑，其中所述涂 層材料可經(jīng)由至少一個這種路徑被弓丨入到所述間隙中。在所述方法的一個實施方式中，可相對于所述管肘或管彎頭調(diào)節(jié)所述主體的長度 和/或所述主體的方位。在所述方法的一個實施方式中，調(diào)節(jié)所述主體的方位的步驟發(fā)生 在引入涂層材料之前，使得可將所述間隙調(diào)節(jié)成預(yù)定的形式。在其它實施方式中，可在引入 涂層材料之后但是在涂層材料凝固或固化之前進(jìn)行對所述主體的方位的調(diào)節(jié)。


雖然在發(fā)明內(nèi)容中闡述了可能落入到所述設(shè)備和方法的范圍之內(nèi)的任何其它形 式，但是，現(xiàn)在將參考附圖描述所述設(shè)備和方法的特定實施方式，該特定實施方式僅作為本 發(fā)明的實例，在各附圖中圖1示出了用于在管線中使用的90°肘的橫截面；圖2示出了使得能夠在內(nèi)部為圖1的90°肘涂層的設(shè)備的實施方式；圖3示出了沿著圖2的平面A-A得到的所述設(shè)備的橫截面；圖4示出了用于與圖2的設(shè)備一起使用的位置調(diào)節(jié)墊圈和楔的平面圖；圖5示出了圖4的位置調(diào)節(jié)墊圈的側(cè)視圖；圖6示出了圖4的調(diào)節(jié)楔的橫截面?zhèn)纫晥D；圖7示出了圖1中的90°肘當(dāng)與圖2中所示的使得能在內(nèi)部為90°肘涂層的設(shè) 備安裝在一起時的組合橫截面。
具體實施例方式圖1在橫截面中示出了管肘C，該管肘C包括用于連接到管的相對段的對接法蘭F。管肘中的彎曲部分具有外彎曲半徑Re和內(nèi)彎曲半徑Ri，以及有效直徑D。參考圖2，用于使得能夠在內(nèi)部為圖1的90°肘涂層的設(shè)備包括心軸1，心軸1由 彈性體材料(例如聚氨酯)的圓柱形主體2形成。如圖2和3所示，柔性芯3延伸穿過圓 柱形主體2的中心。所述芯可以是可彎曲的金屬性的桿，并且能被彎曲成一定形狀以模仿 肘或彎頭的內(nèi)彎曲(中心半徑)。盤4被布置在所述心軸的各端處，其中每個盤4通過緊固機構(gòu)連接到所述芯3。在 所示的實施方式中，依靠薄片加強件5實現(xiàn)所述連接，所述薄片加強件5可焊接到或栓接到 所述芯3和每個盤4。為了從內(nèi)部將涂層施加到所述肘或彎頭，在此實施方式中，所述心軸1被緊固到 所述肘C并且緊固到所述肘C之內(nèi)。在此方面，在適當(dāng)?shù)卣{(diào)整(例如，通過手，或者使用工 具或模板)圓柱形主體2的形狀、然后將所述圓柱形主體2放置在所述肘或彎頭內(nèi)之后，相 對的法蘭6通過螺栓7被分別栓接到相應(yīng)盤4。在所示的實施方式中，在每個心軸端處使用 四個螺栓7。然后，每個法蘭6通過螺栓(未示出)栓接到所述肘C的相應(yīng)法蘭F。每個法 蘭6配備有通道，所述通道用于將液態(tài)聚氨酯進(jìn)給到所述肘或彎頭C中，以便液態(tài)聚氨酯圍 繞所述圓柱形主體2流動并且包圍所述圓柱形主體2，并以便液態(tài)聚氨酯在隨后固化/凝固 在圖3中所示的環(huán)形間隙20中。所述心軸的直徑選擇成，使得所述心軸留下圍繞所述心軸的從所述心軸的外側(cè)表 面到所述肘C的鄰近內(nèi)壁的環(huán)形間隙，該間隙在大約3到25mm的范圍內(nèi)。在所示的實施方式中，芯3具有矩形的橫斷面，其中所述芯3的高度h可被選擇成 在0. 3D和0. 7D之間的范圍內(nèi)，并且其中它的厚度可被選擇成在0. OlD和0. 06D之間的范 圍內(nèi)，其中D是管的內(nèi)直徑。在許多情形中，利用非完全自動化的方法制造的肘或彎頭在它們的整個尺寸和彎 曲半徑方面可能存在微小的差別和少量的公差。為了適應(yīng)這點，所述心軸的長度和彎曲半 徑可以很容易地調(diào)節(jié)，以適應(yīng)每個特定肘。在這方面，心軸1配備有墊圈8，該墊圈8允許 心軸1的長度能被調(diào)節(jié)以適合特定的肘。所述墊圈8的厚度可以在0. 5和2mm之間的范圍 內(nèi)。進(jìn)一步地，所述心軸1可配備有楔9，所述楔9可用于以凸輪調(diào)節(jié)的方式調(diào)整和調(diào)節(jié)彎 曲半徑的變化。所述楔9在較短側(cè)的厚度可以在0. 5和2mm之間的范圍內(nèi)，并且在較長側(cè) 的厚度可以在1和4mm之間的范圍內(nèi)。為了修正所述墊圈和楔相對于所述螺栓7的位置， 所述墊圈8和楔9配備有凹槽10 (圖4)。這允許墊圈在芯3的軸線上轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)該調(diào)節(jié) 從而將所述心軸的形狀優(yōu)化成適合所述肘的內(nèi)輪廓。在它的使用方法中，液態(tài)聚氨酯/橡膠/陶瓷襯料被進(jìn)給到圍繞所述心軸1的環(huán) 形間隙中，并且然后使該襯料在一段時間內(nèi)被冷卻和凝固。在一些實施方式中，可以在此階 段在所述襯料仍是流體的同時對所述心軸1的位置進(jìn)行一些調(diào)節(jié)。但是通常情況下，在襯 料被進(jìn)給到所述環(huán)形間隙90中之前，在所述管彎頭或管肘C之內(nèi)所述心軸1的位置已經(jīng)被 預(yù)先確定了。在凝固之后，通過拆去前述的法蘭螺栓7，將所述心軸1從其連接到所述管彎 頭或管肘C的連接位置釋放。然后滑動地取出所述心軸1，因此在加襯的管彎頭或管肘C的 內(nèi)部留下相應(yīng)的細(xì)長孔。在一實施方式中，彈性材料的心軸主體2由聚氨酯形成，心軸主體2可被適配(舉 例來說，被噴涂以釋放劑)，以便于在將襯料進(jìn)給到所述肘或管彎頭中并且襯料固化之后，將心軸主體2從聚氨酯/橡膠/陶瓷襯料中脫離開。柔性芯3可包括可重復(fù)彎曲的金屬。 所述盤4和法蘭6也由金屬制成。盡管已經(jīng)描述了特定設(shè)備和方法的實施方式，應(yīng)認(rèn)識到，可以以多種其它方式實 現(xiàn)所述設(shè)備和方法。在權(quán)利要求中，并且在前面的描述中，除非上下文另有需求，否則由于表達(dá)語言或 必要的簡化，詞語“包括”和它的多種變形，例如“包括的”或“正包括”，用于以包含在內(nèi)的 意義來使用，也就是，指明所陳述的特征的存在但是不排除在所述設(shè)備和方法的各種實施 方式中存在或額外地增加其他特征。
權(quán)利要求
一種用于使涂層能被施加到管肘或管彎頭的內(nèi)表面的設(shè)備，該設(shè)備包括柔性主體，適于定位成在所述管肘或管彎頭之內(nèi)延伸；和可彎曲的芯，其延伸穿過所述主體，由此所述芯的彎曲使得所述柔性主體以類似的方式彎曲。
2.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述柔性主體是細(xì)長的并具有以下這樣的外形，當(dāng) 適當(dāng)?shù)貜澢鲂緯r，所述柔性主體的外形可接近所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面的外形，但 與所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面間隔開。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述柔性主體是圓柱形的并且由彈性材料制成， 并且其中所述芯在中心延伸穿過圓柱形主體。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述主體由聚氨酯制成。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述芯由可彎曲的金屬桿形成。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述芯具有矩形的橫斷面，所述芯橫斷 面的高度在0. 3D到0. 7D的范圍內(nèi)，并且所述芯橫斷面的厚度在0. OlD到0. 06D的范圍內(nèi)， 其中D是所述管肘或管彎頭的內(nèi)直徑。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述主體和芯在其相對端處被適配，以 便能被安裝到所述管肘或管彎頭的相應(yīng)的相對端。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述主體和芯的每個端處的適配包括在所述主體的 相應(yīng)端處延伸的盤，所述盤在盤面處從中心連接到所述芯。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中在所述主體的每個端處的適配進(jìn)一步包括主體法 蘭，所述主體法蘭適于連接到被定位在所述管肘或管彎頭的相應(yīng)端處的相應(yīng)管連接法蘭。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中每個主體法蘭經(jīng)由所述盤并通過使用一個或多個 可釋放的緊固件被可釋放地連接到所述主體的相應(yīng)端。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中每個主體法蘭是金屬的，并且適于栓接到該主體 的相應(yīng)管連接法蘭。
12.如權(quán)利要求9到11中任一項所述的設(shè)備，其中每個主體法蘭包括路徑，當(dāng)所述設(shè)備 定位在所述管肘或管彎頭中時可通過所述路徑弓I入可流動的涂層材料。
13.如權(quán)利要求8到12中任一項所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括(i)用于相對于所述肘或彎頭調(diào)節(jié)所述主體的長度的機構(gòu)；和/或( )用于相對于所述肘或彎頭調(diào)節(jié)所述主體的方位的機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述機構(gòu)包括在(i)中的一個或多個墊圈，所述墊圈用于定位成鄰近一個或兩個盤；在(ii)中的一個或多個楔，所述楔用于定位成接近一個或兩個盤。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中每個墊圈的厚度在0.5mm與2mm之間的范圍內(nèi)， 并且每個楔的厚度在其較短側(cè)在0. 5mm與2mm之間的范圍內(nèi)并且在其較長側(cè)在Imm與4mm 之間的范圍內(nèi)。
16.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中將使用的主體的直徑選擇成，使得所述 主體相對于所述管肘或管彎頭的內(nèi)壁分離出圍繞所述主體的間隙，該間隙在3mm與25mm之 間的范圍內(nèi)。
17.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其形式是心軸。
18.一種用于將涂層施加到管肘或管彎頭的內(nèi)表面的方法，所述方法包括以下步驟 調(diào)整柔性主體的形狀并將所述柔性主體定位成在所述管肘或彎頭之內(nèi)延伸；和引入涂層材料，以便圍繞在所述柔性主體和所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面之間限定的間 隙流動并且流入到該間隙中。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 允許所述涂層材料固化和/或凝固；和移除所述柔性主體，以便在所述管肘或管彎頭的內(nèi)表面上留下作為襯層的涂層材料。
20.如權(quán)利要求18或19所述的方法，其中所述柔性主體形成依照權(quán)利要求1到17中 的任一項所述的設(shè)備的組成部分。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述柔性主體適于具有與它的每個端相關(guān)聯(lián)的主 體法蘭，并且在將所述主體定位成在所述管肘或管彎頭之內(nèi)延伸之后，通過使用一個或多 個可釋放的緊固件將每個主體法蘭可釋放地連接到所述主體的相應(yīng)端。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中在每個主體法蘭可釋放地連接到它的相應(yīng)主體端 之后，使用一個或多個可釋放的緊固件將所述主體法蘭連接到定位在所述肘或彎頭的端部 處的相應(yīng)管連接法蘭。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其中每個主體法蘭包括穿過其的路徑，其中所述 涂層材料經(jīng)由至少一個這種路徑被弓丨入到所述間隙中。
24.如權(quán)利要求18到23中任一項所述的方法，其中相對于所述管肘或管彎頭調(diào)節(jié)所述 主體的長度和/或所述主體的方位。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述主體的方位的步驟發(fā)生在引入涂層材料
全文摘要
用于使涂層能被施加到管肘或管彎頭C的內(nèi)表面的設(shè)備(1)，包括適于被定位成在管肘或管彎頭之內(nèi)延伸的柔性主體(2)，和延伸穿過主體的可彎曲的芯(3)。芯的彎曲使得柔性主體以類似的方式彎曲。一種用于將涂層施加到管肘或管彎頭(C)的內(nèi)表面的方法包括以下步驟調(diào)整柔性主體(2)的形狀并且將柔性主體(2)定位成在管肘或管彎頭之內(nèi)延伸，以及引入涂層材料，以便涂層材料圍繞在柔性主體和肘或彎頭的內(nèi)表面之間限定的間隙流動并且流到該間隙中。
文檔編號B29C41/40GK101896759SQ200880118127
公開日2010年11月24日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者威爾弗雷多·桑馬丁西斯特納, 杰米·拉米雷斯托萊多, 里卡多·阿巴卡梅洛 申請人:烏爾可公司