[发明专利]一种高分子陶瓷管道内衬的搪涂工艺方法及其搪涂装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于采油、燃气输送及化工管道内衬的加工方法和加工装置。

背景技术

随着经济的快速发展，石油、天然气燃料需求量的迅速猛增，石油的开采从高含油量到现在的高含水量，从以前所抽上来的原油含油量达到80％-90％，到现在大部份原油中含油量只有20％-35％，由于含油量的不断下降，输油、气管道内水蒸汽、硫化氢、二氧化碳等物质增多，管道腐蚀和穿孔以及采油管偏心磨损问题越来越严重，使之换管的频率越来越高，管道报损相当严重，给企业造成了巨大的经济损失，给社会带来了极大的危害。目前，针对采油(气)管出现的这些问题所采用的处理主要方法有下列几种，这些方法虽然各自具有一些优点，但它们存在有下列问题：1，如采用HDPE(高密度聚乙烯)内衬作为石油管内衬，其缺点在于不能耐高温.HDPE(高密度聚乙烯)的脆化温度在75度左右.而熔点温度在130度，而采油井下温度绝大部份都在100度以上.并且在一定温度不耐磨；2，如由国内重点大学所发明的自漫燃法内衬管道.该种方法只能用于大型管道，并且内衬厚度不能小于6-8mm.且在其冷却当中大部分会有开片现象.不适用于采油管；3，如喷涂合金材料法，采用将树脂和合金材料混合通过高压无空气喷涂在管内壁进行防腐处理，此工艺方法不仅要求涂料粘度非常严格，对施工环境气候要求高，工艺复杂、操作不方便、效率低，涂层只能达到150-300μm，而且容易产生挂流，出现内衬与管壁相接不紧，内衬容易碎掉落，高温下树脂易软化，并因合金层太过于硬，使井杆容易磨坏；4，如电镀合金法，因成本太高，无法适应市场的要求。因此现有工艺方法还不能很好地解决管道内衬加工的技术问题，满足不了市场的需求，造成经济损失每年达到几百亿之多，全球更是在两千亿之上。因此管道防腐问题已成为全球化的技术问题。如何避免和减少管道磨损，提高管道的防腐技术，延长管道的使用寿命已迫在眉睫。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种不仅工艺简单、操作方便、加工效率高，且耐温和耐磨高、耐腐蚀强、使用寿命长，使用成本低，节约金属材料的高分子陶瓷管道内衬的搪涂工艺方法及其搪涂装置。

本发明所述一种高分子陶瓷管道内衬的搪涂工艺方法是：

1、按比例将陶瓷粉末与高分子材料和辅剂充分搅拌融合形成混合物，

2、根据管道内衬长度和厚度计算出混合物加入量，先将管道一端密封，将定量的混合物压入管道内，再将管道另一端密封，

3、将两端已密封的管道装在搪涂装置中恒温加热箱内的旋转装置上，

4、启动恒温加热箱和搪涂机，使管道在50-150℃温度下旋转离心搪涂成型固化，

5、完全固化后，打开管道两端，完成管道内衬搪涂。

本发明所述高分子陶瓷搪涂工艺方法是在旋转的离心装置(机)实现的，利用离心装置产生的离心力来实现管道内衬的涂覆、成型和固化，使内衬成型更完整，内衬厚度更均匀和致密，解决了现有技术中管道内衬采用喷涂、压涂、浸涂所存在的问题。

本发明所述高分子材料为热固性树脂，如酚醛树脂和环氧树脂等，所述管道在50-150℃温度下先以不超过50转/分钟的转速低速旋转1-3分钟，而后以300-1000转/分钟的转速高速旋转5-30分钟，待管道内衬完全固化后，将管道两端密封头打开，再对管道内衬进行打磨清理。所述高分了陶瓷搪涂内衬厚度为0.5-10毫米、维氏硬度大于500HV、抗压强度大于250MPa、磨损率小于0.05％、耐温度大于150℃。

本发明所述搪涂装置，它包括电动机、恒温加热箱、传动轴、联轴器、控制器、密封头、托轮、在基座上设置有恒温加热箱，在恒温加热箱一端设置有传动轴，所述传动轴一端伸入到恒温加热箱内，在伸入到恒温加热箱内的传动轴一端上连接有联轴器，所述联轴器与管道上的密封头相连，在管道两端上的密封头之间设置有可支撑管道旋转的托轮，使管道内高分子陶瓷离心搪涂成型固化形成内衬，所述传动轴另一端通过轴承座和传动轮与电动机相连，所述控制器与恒温加热箱和电动机相连。

所述恒温加热箱可以是恒温热水箱、恒温电热箱、恒温电磁加热箱或恒温蒸气加热箱。

本发明采用离心搪涂工艺方法将高分子材料和陶瓷粉末及辅剂融合的混合物搪涂在管道内壁形成管道内衬，形成的混合物管道内衬不仅强度好、硬度高、耐高温又耐腐蚀，而且内衬厚度均匀、致密、光滑又耐磨，使用寿命长。同时该搪涂装置结构简单，操作方便，搪涂效率高，可实现规模化生产，该搪涂工艺方法和搪涂装置广泛适用于石油采油管、天然气采气管、石油和天然气输送管以及各种化工用管和各种城市用管内衬加工。