本發(fā)明涉及鋼管清洗，具體為鋼管內(nèi)外表面處理工藝及其處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、鋼管內(nèi)外表面處理設(shè)備主要用于對鋼管的內(nèi)、?外表面進(jìn)行清理、?除銹、?強(qiáng)化和防蝕處理，?旨在提高鋼管的表面質(zhì)量、?硬度和使用壽命，?在鋼管清洗的過程中，??清洗能夠有效地去除鋼管表面殘留的磷化液以及酸洗液，?使鋼管表面變得潔凈，?為后續(xù)的使用提供良好的基礎(chǔ)???。

2、但現(xiàn)有鋼管內(nèi)表面處理設(shè)備還存在一些問題：其一，在長鋼管的清洗過程中，現(xiàn)有技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)，首先由于清洗液在超長鋼管內(nèi)部流動(dòng)困難，導(dǎo)致管道中后部的清洗液濃度不均，這直接影響清洗反應(yīng)的效果和鋼管的防腐蝕性能，其次長鋼管的表面積大，而清洗液在管道內(nèi)的流動(dòng)性差，這使得清洗液中的化學(xué)物質(zhì)無法及時(shí)補(bǔ)充到鋼管表面，從而延長了清洗時(shí)間，增加了生產(chǎn)成本和能源消耗，更為嚴(yán)重的是，清洗液在長時(shí)間流動(dòng)過程中，其化學(xué)成分會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)一步降低了清洗效果和鋼管的防腐蝕性能。

3、為了改善清洗液的流動(dòng)性，現(xiàn)有技術(shù)嘗試采用流動(dòng)結(jié)構(gòu)，但管道后部的清洗反應(yīng)因化學(xué)物質(zhì)消耗而顯得不足，導(dǎo)致清洗效果不均，雖然分段處理可以應(yīng)對超長鋼管的問題，但這種方法增加了切割、清洗、干燥等額外操作，不僅提高了生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜性，還容易導(dǎo)致鋼管連接處的清洗膜不連續(xù)或出現(xiàn)缺陷，從而降低鋼管的防腐性能，并對鋼管基材造成損傷，影響其強(qiáng)度和耐久性。

4、其二，在鋼管清洗工藝中，確保清洗液與鋼管表面的充分接觸和均勻混合是至關(guān)重要的，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，現(xiàn)有技術(shù)普遍采用了循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合雙曲面攪拌器的方法，循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)通過泵送和管道布局，使清洗液能在清洗池內(nèi)持續(xù)流動(dòng)，有效增加清洗液與鋼管表面的接觸，從而促進(jìn)清洗反應(yīng)的進(jìn)行，而雙曲面攪拌器因其較小的剪切力，可以避免在攪拌過程中損傷鋼管表面，同時(shí)其葉片設(shè)計(jì)使其更易于攪拌鋼管之間的豎直縫隙，提高清洗液的混合效果。

5、然而，雙曲面攪拌器在處理鋼管外表面的橫向縫隙時(shí)存在明顯短板，由于鋼管之間的橫向縫隙開口小且位置隱蔽，攪拌葉片難以深入其中進(jìn)行有效攪拌，攪拌葉片更傾向于在豎直方向上產(chǎn)生攪拌力，導(dǎo)致清洗液在鋼管外表面的橫向縫隙中的流動(dòng)和混合效果較差，這不僅影響了清洗反應(yīng)在橫向縫隙中的充分進(jìn)行，還導(dǎo)致這些區(qū)域的清洗效果質(zhì)量和均勻性下降。

6、考慮到清洗作為鋼管防腐的關(guān)鍵步驟，其效果直接影響鋼管的防腐性能和使用壽命，因此橫向縫隙的清洗效果尤為重要，若這些區(qū)域的清洗效果存在缺陷或不均勻，將顯著增加鋼管的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響生產(chǎn)安全和環(huán)境保護(hù)。

7、為此，提出鋼管內(nèi)外表面處理工藝及其處理設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供鋼管內(nèi)外表面處理工藝及其處理設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：鋼管內(nèi)外表面處理工藝，包括以下步驟：步驟一：將鋼管垂直或水平地放入脫脂槽中，確保鋼管完全浸入由45-95g/l氫氧化鈉、10-20g/l硝酸鈉以及5-12g/l硅酸鈉組成的脫脂液中，并控制脫脂時(shí)間在10min～40min。

3、步驟二：將脫脂后的鋼管用壓力為0.8mpa的潔凈水進(jìn)行沖洗，去除鋼管表面的脫脂劑殘留和雜質(zhì)。

4、步驟三：操作人員需對鋼管表面進(jìn)行檢查，確認(rèn)無油污和銹跡后，將鋼管完全浸入酸洗池中，同時(shí)酸洗液與鋼管內(nèi)外表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，?去除表面的氧化物和銹蝕物。

5、步驟四：酸洗后，鋼管表面仍殘留有酸性物質(zhì)，此時(shí)需要操作人員將鋼管放入ph值為10的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行中和處理，浸泡三分鐘后，再使用大量壓力為0.8mpa的潔凈水沖洗鋼管表面，確保所有中和劑和殘留物都被沖洗干凈。

6、步驟五：將鋼管浸泡在磷化池內(nèi)，而磷化池內(nèi)的鋅系磷化液對鋼管表面進(jìn)行磷化作用，鋼管的表面進(jìn)行一層磷化膜。

7、步驟六：隨即將鋼管以規(guī)則的方式排列在清洗池中，?確保鋼管的外表面完全浸入一號(hào)清水中，同時(shí)?一號(hào)清水將鋼管外表面殘留的酸洗液和磷化液沖擊干凈，?隨后，?向鋼管內(nèi)部通入二號(hào)清水，?二號(hào)清水與鋼管內(nèi)表面的兩側(cè)接觸并將殘留物沖洗干凈，?最終?在鋼管內(nèi)表面中部通入三號(hào)清水，?再次進(jìn)行沖洗，并?確保鋼管內(nèi)外表面都得到充分的清洗處理。

8、步驟七：對鋼管表面涂抹70#機(jī)油進(jìn)行潤滑，以減少摩擦和磨損。

9、步驟八：使用自然風(fēng)干將鋼管表面徹底干燥，確保無水分殘留。

10、步驟九：對處理后的鋼管進(jìn)行外觀檢查、尺寸檢查，并根據(jù)需要進(jìn)行包裝，以便運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

11、優(yōu)選的，所述步驟三中酸洗液由15-20%的鹽酸溶液和5-8%的硫酸溶液組成。

12、鋼管內(nèi)外表面處理設(shè)備，包括吊運(yùn)機(jī)和底座，所述底座的頂部固定連接有清洗池，所述吊運(yùn)機(jī)的外壁固定連接有升降電機(jī)，所述升降電機(jī)內(nèi)部纏繞有鋼纜，所述底座的兩側(cè)均固定連接有反應(yīng)槽體，還包括用于使鋼管內(nèi)外表面均得到充分清洗處理效果的雙層清洗組件以及保持清洗效果一致的循環(huán)接觸組件。

13、優(yōu)選的，所述雙層清洗組件包括兩個(gè)雙頭矩形架，兩個(gè)所述雙頭矩形架均套接于鋼纜的底部兩側(cè)，所述雙頭矩形架的外表面均開設(shè)有通過孔，每個(gè)所述通過孔內(nèi)部均固定連接有海綿墊，所述底座貫穿兩側(cè)外表面均呈矩形等距排布固定連接有若干個(gè)噴頭，所述噴頭的內(nèi)部中心位置設(shè)置有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的外圍設(shè)置有外腔，所述外腔均貫穿噴頭外表面且呈環(huán)形等距排布開設(shè)有噴射孔一，所述內(nèi)腔均貫穿噴頭外表面且呈環(huán)形等距排布開設(shè)有噴射孔二，所述噴頭的外表面均固定連接有導(dǎo)向墊圈，所述導(dǎo)向墊圈的外表面均固定連接有阻擋墊圈，所述海綿墊之間設(shè)置有鋼管組。

14、優(yōu)選的，所述雙層清洗組件還包括若干個(gè)環(huán)形盤，若干個(gè)所述環(huán)形盤均固定連接于內(nèi)腔的外表面，且環(huán)形盤均與噴頭同心同軸，所述環(huán)形盤均貫穿其表面，并沿其圓周等距排布開設(shè)有與內(nèi)腔相互連通的清洗孔，所述環(huán)形盤的中心處均開設(shè)有循環(huán)孔，所述環(huán)形盤的外表面均呈環(huán)形等距排布固定連接有若干個(gè)導(dǎo)向塊，所述環(huán)形盤的外表面均貫穿導(dǎo)向塊固定連接有錐形引導(dǎo)圈，每兩個(gè)所述清洗孔之間均固定連接有一個(gè)偏移引導(dǎo)塊。

15、優(yōu)選的，所述循環(huán)接觸組件包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別固定連接于底座的底部，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸均貫穿底座的底部，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸均固定連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸均轉(zhuǎn)動(dòng)連接于底座的內(nèi)壁上，所述轉(zhuǎn)軸的外表面均呈環(huán)形等距排布固定連接有若干個(gè)固定混合板，所述轉(zhuǎn)軸外表面均呈環(huán)形等距排布開設(shè)有運(yùn)動(dòng)槽，所述運(yùn)動(dòng)槽內(nèi)部均固定連接有彈簧，所述彈簧遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)槽內(nèi)壁的一端均固定連接有移動(dòng)混合板，所述移動(dòng)混合板均滑動(dòng)連接于運(yùn)動(dòng)槽內(nèi)部，所述移動(dòng)混合板和固定混合板均貫穿表面開設(shè)有泄流孔，所述移動(dòng)混合板的底部均開設(shè)有斜槽，所述底座的內(nèi)壁上對稱固定連接有兩個(gè)配合盤，每個(gè)配合盤的頂部均呈環(huán)形等距排布固定連接有若干個(gè)抵觸桿。

16、優(yōu)選的，所述噴頭內(nèi)部均固定連通有循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述底座的底部固定連接有第一水泵，兩個(gè)所述反應(yīng)槽體內(nèi)部均固定連接有第二水泵，所述循環(huán)機(jī)構(gòu)包括布水管道組一、布水管道組二以及布水管道組三，所述布水管道組一固定連通于第一水泵和循環(huán)孔之間，所述布水管道組二固定連通于其中一個(gè)第二水泵和外腔之間，所述布水管道組三固定連通于另外一個(gè)第二水泵和內(nèi)腔之間，所述布水管道組一靠近循環(huán)孔的一側(cè)內(nèi)部安裝有電磁閥，所述電磁閥由外接控制器電性控制啟動(dòng)與關(guān)閉。

17、優(yōu)選的，所述海綿墊為硅膠海綿材質(zhì)，所述導(dǎo)向墊圈內(nèi)壁邊緣由若干個(gè)與導(dǎo)向墊圈圓心相切的槽口組成，且每個(gè)槽口的兩側(cè)邊緣均相互平行，同時(shí)每個(gè)槽口遠(yuǎn)離導(dǎo)向墊圈圓心的一側(cè)均與噴射孔一同心，每兩個(gè)相鄰的所述導(dǎo)向塊其鄰邊均相互平行，所述偏移引導(dǎo)塊靠近錐形引導(dǎo)圈圓心的一側(cè)向外擴(kuò)張，所述錐形引導(dǎo)圈的外側(cè)邊緣向外擴(kuò)張。

18、優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)由外接控制器電性控制啟動(dòng)與關(guān)閉，所述運(yùn)動(dòng)槽均為不銹鋼材質(zhì)，所述抵觸桿與斜槽的形狀相互適配，每個(gè)所述配合盤上的抵觸桿，其高度逐漸增加。

19、優(yōu)選的，兩個(gè)所述雙頭矩形架之間通過海綿墊夾持有鋼管組，所述底座的頂部貫穿開設(shè)有投放孔，所述投放孔與外接水泵固定連通，所述外接水泵的輸出端固定連通有清水管，所述外接水泵由外接控制器電性控制啟動(dòng)與關(guān)閉，所述第一水泵由外接控制器電性控制啟動(dòng)與關(guān)閉，與所述外腔連通的反應(yīng)槽體內(nèi)部設(shè)置有清水，與所述內(nèi)腔連通的反應(yīng)槽體內(nèi)部同樣設(shè)置有清水，所述噴頭的外表面和內(nèi)表面均安裝有水質(zhì)監(jiān)測儀，所述水質(zhì)監(jiān)測儀與外接控制器電性連接。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1、通過導(dǎo)向墊圈、阻擋墊圈、錐形引導(dǎo)圈以及導(dǎo)向塊的限位導(dǎo)向作用，清水形成了螺旋結(jié)構(gòu)流體，進(jìn)而兩種螺旋流體分別針對鋼管內(nèi)表面的兩側(cè)和中部進(jìn)行清洗，確保清洗反應(yīng)在鋼管內(nèi)部均勻進(jìn)行，從而提高清洗效果的均勻性和質(zhì)量，由于螺旋狀的清水可有效地與鋼管表面接觸，這不僅減少了清水的消耗，還縮短了清洗時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本和能源消耗，進(jìn)而，由于清洗質(zhì)量的提高，鋼管的防腐性能得到了顯著增強(qiáng)，延長了鋼管的使用壽命。

21、現(xiàn)有技術(shù)中，清水在管道內(nèi)流動(dòng)困難，導(dǎo)致清洗不均勻，而雙層清洗組件通過形成螺旋結(jié)構(gòu)清水，有效解決了清水流動(dòng)性問題，實(shí)現(xiàn)了清洗反應(yīng)的均勻進(jìn)行，其次，與現(xiàn)有技術(shù)的分段處理相比，雙層清洗組件避免了切割、清洗、干燥等額外操作，降低了生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜性，最后，現(xiàn)有技術(shù)存在清洗效果不均，易在連接處產(chǎn)生不連續(xù)或缺陷的問題，而雙層清洗組件通過改變流體結(jié)構(gòu)，提高了清洗效果，降低了防腐性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。

22、其中：螺旋結(jié)構(gòu)清水在鋼管內(nèi)部流動(dòng)時(shí)，由于其獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)和螺旋形態(tài)，能夠極大地增加清水與鋼管內(nèi)表面的接觸面積，進(jìn)而可以有效地使清水與鋼管表面接觸并反應(yīng)，其次螺旋結(jié)構(gòu)清水在流動(dòng)過程中，其內(nèi)部的水分子也在不斷地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散，這種分子運(yùn)動(dòng)有助于清水在鋼管內(nèi)表面形成更加均勻的分布，避免了因裹挾其余物質(zhì)從而產(chǎn)生濃度不均，進(jìn)而導(dǎo)致的清洗不均勻問題，同時(shí)螺旋結(jié)構(gòu)清水的運(yùn)動(dòng)特性還能夠帶動(dòng)鋼管內(nèi)表面的雜質(zhì)和污垢一起運(yùn)動(dòng)，從而起到清潔和預(yù)處理的作用。

23、其中：在導(dǎo)向塊以及錐形引導(dǎo)圈的導(dǎo)向作用下，偏移引導(dǎo)塊靠近錐形引導(dǎo)圈圓心的一側(cè)向外擴(kuò)張的設(shè)計(jì)引導(dǎo)了清水的流動(dòng)，這種向外擴(kuò)張的力使得清水從小角度逐漸向大角度擴(kuò)張，有效避免了因濃度差導(dǎo)致的清水在前進(jìn)過程中與裹挾其余物質(zhì)的清水過早混合的問題，因此偏移引導(dǎo)塊保證了清水能夠精確地作用在鋼管內(nèi)表面的中部，提高了清洗效果的質(zhì)量和均勻性，同時(shí)減少了清水的浪費(fèi)。

24、其中：兩種清水共同作用于鋼管內(nèi)表面，形成了一種獨(dú)特的清洗機(jī)制，其中一種清水長時(shí)間作用在鋼管內(nèi)表面的兩側(cè)，確保了這兩側(cè)的清洗反應(yīng)充分進(jìn)行；而另一種清水則短時(shí)間作用在鋼管內(nèi)表面的中部，快速形成高質(zhì)量的清洗層，這種組合式的清洗方式不僅提高了清洗反應(yīng)的效率和均勻性，還使得清洗效果在鋼管內(nèi)表面呈現(xiàn)出均勻、連續(xù)的分布，進(jìn)而，高質(zhì)量的清洗層能夠顯著提高鋼管的防腐性能，延長其使用壽命。

25、其中：海綿墊作為鋼管與雙頭矩形架之間的緩沖層，不僅能夠防止鋼管與雙頭矩形架直接接觸導(dǎo)致接觸面清洗反應(yīng)受限，還能通過增大摩擦力有效防止鋼管在清洗過程中的傾斜或滑動(dòng)，確保清洗過程的穩(wěn)定性和清洗效果的質(zhì)量。

26、2、通過引入轉(zhuǎn)軸、固定混合板、移動(dòng)混合板和抵觸桿的復(fù)合轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)制，清水在鋼管內(nèi)部的攪拌過程得到了顯著改進(jìn)，首先，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)固定混合板同步轉(zhuǎn)動(dòng)，確保清水在鋼管豎直縫隙中均勻流動(dòng)，促進(jìn)清洗反應(yīng)在豎向間隙的充分進(jìn)行，同時(shí)移動(dòng)混合板在轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中被抵觸桿抵觸而上下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)的流體漩渦，偏轉(zhuǎn)漩渦的特性使得清水傾向于移動(dòng)至鋼管外表面的橫向間隙，從而有效解決了傳統(tǒng)攪拌器在處理橫向縫隙時(shí)的短板問題，因此，循環(huán)接觸組件不僅提高了清水在鋼管外表面所有縫隙中的流動(dòng)性和混合效果，而且確保了清洗反應(yīng)在鋼管外表面的全面、均勻進(jìn)行，這有助于提高清洗效果的均勻性和質(zhì)量，進(jìn)而增強(qiáng)鋼管的防腐性能，延長其使用壽命，同時(shí)由于攪拌效果的提升，清水的利用率也得到提高，從而減少了清水的消耗，降低了生產(chǎn)成本和能源消耗。

27、與現(xiàn)有的循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)攪拌器的方法相比，循環(huán)接觸組件通過移動(dòng)混合板的上下運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)流體漩渦，能夠深入鋼管的橫向縫隙，實(shí)現(xiàn)清水在橫向縫隙中的有效流動(dòng)和混合，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中攪拌不均勻、清洗反應(yīng)不充分的問題，其次，該組件不僅提高了清洗效果在橫向縫隙中的質(zhì)量和均勻性，而且保證了清洗反應(yīng)在鋼管整個(gè)內(nèi)表面的均勻進(jìn)行，這有助于提高鋼管的防腐性能，降低腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步保障了生產(chǎn)安全和環(huán)境保護(hù)。

28、其中：由于抵觸桿的高度逐漸增加，其在與移動(dòng)混合板的相互作用中可以產(chǎn)生不同初始速度和偏轉(zhuǎn)角度的流體漩渦，這些流體漩渦可以更加精確地匹配鋼管外表面之間的橫向間隙，從而確保清水在橫向縫隙中的有效流動(dòng)和混合。

29、其中：泄流孔的設(shè)計(jì)也起到了重要作用，它減少了攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力，為清水提供了更多的流動(dòng)通道，清水在通過這些泄流孔時(shí)能夠分散流動(dòng)，從而降低了剪切力對鋼管外表面的潛在損傷，同時(shí)，泄流孔還促進(jìn)了清水的均勻分布，清水在通過泄流孔時(shí)會(huì)被分散成更小的流體單元，這些單元能夠更均勻地分布在鋼管外表面，進(jìn)一步提高了清洗效果的均勻性和質(zhì)量。