一种防护型石油钢管制造的设备系统的制作方法

1.本实用新型属于新材料应用的技术领域，尤其涉及一种防护型石油钢管制造的设备系统。


背景技术：

2.在石油和天然气领域，石油钢管涉及耐腐蚀、防结垢、防结蜡、耐磨损等功能性要求，但普通石油钢管明显不具有这些功能，普通石油钢管因腐蚀、结垢、结蜡、磨损等原因，造成使用寿命短，维护和更新成本高，甚至因结垢或结蜡堵塞管道而影响油气田的正常生产，高含硫油气田还存在环境和安全隐患。
3.现有使用的石油钢管，主要有普通石油钢管、不锈钢管和内涂衬环氧酚醛材料钢管等。不锈钢管不仅价格贵，而且耐腐蚀性也有选择性，在高温和二氧化碳含量高、硫化氢含量高、氯离子含量高的环境下，耐腐蚀性能受到影响，而且不具有防结垢、防结蜡的功能；内涂衬环氧酚醛材料钢管，在温度大于100℃，高含硫化氢、二氧化碳、氯离子等介质中，涂层在较短的时间内就会发生鼓泡、脱层、变脆、附着力差等缺陷，而且涂衬层损坏不具有可修复性，使用范围受到限制。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防护型石油钢管制造的设备系统，其特征在于，包括钢管检验备料系统、洁净室一、洁净室二、洁净室三和产品检验系统，其特征在于：所述钢管检验备料系统与洁净室一之间依次设有台车一、炭化炉装置、台车二、钢管输送装置一、管体滚抛装置、钢管输送装置二、管体喷砂装置、钢管输送装置三、管体清洁装置、钢管输送装置四、预热炉装置和钢管输送装置五，所述洁净室一内设有涂覆装置一，所述洁净室一与洁净室二之间依次设有钢管输送装置六、固化炉装置一和钢管输送装置七，所述洁净室二内设有涂覆装置二，所述洁净室二与洁净室三之间依次设有管输送装置八、固化炉装置二、钢管输送装置九、冷床装置一、钢管输送装置十、中频加热装置和钢管输送装置十一，所述洁净室三内设有涂覆装置三，所述洁净室三和产品检验系统之间依次设有钢管输送装置十二、电热固化装置、冷床装置二和钢管接收装置，所述产品检验系统通过钢管输送机十三与钢管打标装置相连接，所述产品检验系统通过钢管输送机十四与不合格钢管返回装置相连接。
5.优选的所述冷床装置一的两侧分别设有急冷装置一和热风干燥装置；所述冷床装置一、急冷装置一和热风干燥装置形成隧道式的管体冷却和干燥装置组合，经过该组合使得管体冷却温度：≤180
±
5℃，同时使得管体表面完全干燥，所述急冷装置一是利用水喷射方式将置于冷床装置一上的管体急速降温冷却，所述热风干燥装置是利用加热空气对置于冷床装置一上的管体表面均匀吹扫脱水干燥，所述冷床装置二的两侧设有急冷装置二，所述冷床装置二和急冷装置二组合形成隧道式的管体冷却装置。
6.优选的所述炭化炉装置、预热炉装置、涂覆装置一、固化炉装置一、涂覆装置二、固
化炉装置二和涂覆装置三分别与废气净化装置相连接。
7.优选的所述钢管检验备料系统用于钢管探伤和耐压力检测；所述炭化炉装置用于清除附着在钢管体表面的油和有机污垢的炭化成套设备，所述炭化炉装置的碳化温度400
±
5℃；所述管体滚抛装置用于清除管体内外壁表面炭化积垢和锈垢的成套设备，经过管体滚抛装置处理后管体的表面清洁度为：sa≤3.5；所述管体喷砂装置通过高压气流喷砂丸对管体内外壁除垢除锈和形成表面粗糙度的成套设备，所述管体喷砂装置的工作气压为：0.8～1.0mpa，经过管体喷砂装置处理后管体表面粗糙度为：ra70～90μm；所述管体清洁装置为采用高压气流或干冰清除管体表面粉尘颗粒的成套设备，所述管体清洁装置的工作气压为0.6～0.8mpa，经过管体清洁装置处理后管体表面清洁度：sa≤2.5。
8.优选的所述涂覆装置一和涂覆装置二为管体内壁选择性涂覆粉体、液体、胶体、固液混合体涂覆材料的涂覆装置，所述涂覆装置一和涂覆装置二形成的材料涂覆厚度为150～500μm，材料涂覆面层表面硬度为5～6h。
9.优选的所述涂覆装置三是一种管体外壁选择性涂覆粉体、液体、胶体、固液混合体涂覆材料的涂覆装置，所述涂覆装置三形成的材料涂覆厚度为200～300μm，材料涂覆表面硬度为5～6h。
10.优选的所述固化炉装置一和固化炉装置二为管体内壁涂覆材料固化的加热恒温设备，所述固化炉装置一的工作温度范围为350
±
5℃，所述固化炉装置一能够使涂覆材料固化度达到50%
‑
70%，所述固化炉装置二的工作温度范围为250～350℃，能够使涂覆材料完全固化。
11.优选的所述产品检验系统内设有检验漏点和针孔的直流电火花检测仪、检测表明硬度的硬度计、检测抗冲击强度的抗冲击仪、检测附着力性能的附着力仪、检测耐冲蚀磨损性能的落砂耐磨试验机，检测涂覆层组分的电子探针仪和检测厚度的磁性测厚仪。
12.优选的所述预热炉装置是一种管体加热恒温设备，所述预热炉装置的工作温度范围为：90～200℃；所述中频加热装置用于管体外壁加热装置，所述中频加热装置能够将管体外壁表面加热到90～200℃；所述电热固化装置是一种管体外壁涂覆材料恒温加热设备，所述电热固化装置工作温度范围为：100～350℃，使得管体外壁涂覆材料完全固化。
13.优选的所述涂覆装置一和涂覆装置二在管体内壁表面均匀涂覆的材料为改性聚苯硫醚，所述涂覆装置三在管体外壁表面均匀涂覆的材料为改性聚苯硫醚材料或改性环氧酚醛材料，而且管体基材的内壁和外壁的表面是由涂覆材料全部均匀覆盖，形成完整的表面防护层。
14.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种防护型石油钢管制造的设备系统，该设备系统以普通石油钢管为基材，应用表面处理工程技术，在管体内壁表面均匀涂覆改性聚苯硫醚材料，在管体外壁表面均匀涂覆改性聚苯硫醚或改性环氧酚醛材料，制造防护型石油钢管，从而满足石油钢管耐腐蚀、防结垢、防结蜡、耐磨损、耐高温、使用寿命长等综合功能性要求，适应石油、天然气领域输送油气水介质或其他行业腐蚀介质输送管道的市场需求。
15.本实用新型提供了一种防护型石油钢管制造的设备系统，还具有以下有益效果：
16.1、以普通石油钢管为基材，应用表面处理工程技术，在管体内壁表面均匀涂覆微米级改性聚苯硫醚材料，解决了普通石油钢管在使用中，易腐蚀、易结垢、易结蜡、易磨损、
使用寿命短等缺陷。
17.2、该设备系统处理后的管体表面均匀涂覆微米级改性聚苯硫醚、改性环氧酚醛（外壁）材料，制造的防护型钢管，延长了石油钢管的使用周期，提高了生产效率，节约了生产成本。
18.3、该设备系统处理后的防护型石油钢管的使用寿命，比普通石油钢管的使用寿命增加5倍以上，至少减少4次普通石油钢管的用量，有明显节约钢铁资源的优点。
19.4、该设备系统处理后的钢管适应在高温204℃以下，且高含二氧化碳、硫化氢、氯离子、混相盐类等环境条件下长期使用，抗硫化氢氢脆，克服了现有技术的不足。
20.5、该设备系统处理后的钢管改性聚苯硫醚与管体基材表面的附着力等级为1级，表面平整光滑，摩擦系数小、疏水性好，自润滑性好、抗结垢结蜡，介质输送阻力小，具有对大多数酸、碱、盐和有机溶剂的耐腐蚀性能，落砂耐磨性能≥40l/μm，（环氧苯酚5.4l/μm、陶瓷材料6.2l/μm），具有高耐磨性，抗冲击功≥5j，具有耐冲击性，在承受80%钢材屈服极限的拉伸应力状态下，无微裂纹和脱层发生。
21.6、该设备系统处理后钢管管体表面涂覆微米级改性聚苯硫醚，在使用过程中表面损坏具有可修复性。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
23.图1是本实用新型一种防护型石油钢管制造的设备系统的工艺流程图；
24.其中:1、钢管检验备料系统；2、台车一；3、炭化炉装置；4、台车二；5、钢管输送装置一；6、管体滚抛装置；7、钢管输送装置二；8、管体喷砂装置；9、钢管输送装置三；10、管体清洁装置；11、钢管输送装置四；12、预热炉装置；13、钢管输送装置五；14、涂覆装置一；15、洁净室一；16、钢管输送装置六；17、固化炉装置一；18、钢管输送装置七；19、涂覆装置二；20、洁净室二；21、钢管输送装置八；22、固化炉装置二；23、钢管输送装置九；24、冷床装置一；25、急冷装置一；26、热风干燥装置；27、钢管输送装置十；28、中频加热装置；29、钢管输送装置十一；30、涂覆装置三；31、洁净室三；32、钢管输送装置十二；33、电热固化装置；34、冷床装置二；35、急冷装置二；36、钢管接收装置；37、产品检验系统；38、钢管输送装置十三；39、钢管打标装置；40、钢管输送装置十四；41、不合格钢管接收装置；42、废气净化装置。
具体实施方式
25.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
26.具体实施例，请参阅图1，一种防护型石油钢管制造的设备系统，其特征在于，包括钢管检验备料系统1、洁净室一15、洁净室二20、洁净室三31和产品检验系统37，所述钢管检验备料系统1与洁净室一15之间依次设有台车一2、炭化炉装置3、台车二4、钢管输送装置一5、管体滚抛装置6、钢管输送装置二7、管体喷砂装置8、钢管输送装置三9、管体清洁装置10、钢管输送装置四11、预热炉装置12和钢管输送装置五13，所述洁净室一15内设有涂覆装置一14，所述洁净室一15与洁净室二20之间依次设有钢管输送装置六16、固化炉装置一17和钢管输送装置七18，所述洁净室二20内设有涂覆装置二19，所述洁净室二20与洁净室三31
之间依次设有管输送装置八21、固化炉装置二22、钢管输送装置九23、冷床装置一24、钢管输送装置十27、中频加热装置28和钢管输送装置十一29，所述洁净室三31内设有涂覆装置三30，所述洁净室三31和产品检验系统37之间依次设有钢管输送装置十二32、电热固化装置33、冷床装置二34和钢管接收装置36，所述产品检验系统37通过钢管输送机十三38与钢管打标装置39相连接，所述产品检验系统37通过钢管输送机十四40与不合格钢管返回装置41相连接，所述冷床装置一24的两侧分别设有急冷装置一25和热风干燥装置26；所述冷床装置一24、急冷装置一25和热风干燥装置26形成隧道式的管体冷却和干燥装置组合，经过该组合使得管体冷却温度：≤180
±
5℃，同时使得管体表面完全干燥，所述急冷装置一25是利用水喷射方式将置于冷床装置一24上的管体急速降温冷却，所述热风干燥装置26是利用加热空气对置于冷床装置一24上的管体表面均匀吹扫脱水干燥，所述冷床装置二34的两侧设有急冷装置二35，所述冷床装置二34和急冷装置二35组合形成隧道式的管体冷却装置，所述炭化炉装置3、预热炉装置12、涂覆装置一14、固化炉装置一17、涂覆装置二19、固化炉装置二22和涂覆装置三30分别与废气净化装置42相连接，所述钢管检验备料系统1用于钢管探伤和耐压力检测；所述炭化炉装置3用于清除附着在钢管体表面的油和有机污垢的炭化成套设备，所述炭化炉装置3的碳化温度400
±
5℃；所述管体滚抛装置6用于清除管体内外壁表面炭化积垢和锈垢的成套设备，经过管体滚抛装置6处理后管体的表面清洁度为：sa≤3.5；所述管体喷砂装置8通过高压气流喷砂丸对管体内外壁除垢除锈和形成表面粗糙度的成套设备，所述管体喷砂装置8的工作气压为：0.8～1.0mpa，经过管体喷砂装置8处理后管体表面粗糙度为：ra70～90μm；所述管体清洁装置（10）为采用高压气流或干冰清除管体表面粉尘颗粒的成套设备，所述管体清洁装置10的工作气压为0.6～0.8mpa，经过管体清洁装置（10）处理后管体表面清洁度：sa≤2.5，所述涂覆装置一14和涂覆装置二19为管体内壁选择性涂覆粉体、液体、胶体、固液混合体涂覆材料的涂覆装置，所述涂覆装置一14和涂覆装置二19形成的材料涂覆厚度为150～500μm，材料涂覆面层表面硬度为5～6h，所述涂覆装置三30是一种管体外壁选择性涂覆粉体、液体、胶体、固液混合体涂覆材料的涂覆装置，所述涂覆装置三30形成的材料涂覆厚度为200～300μm，材料涂覆表面硬度为5～6h，所述固化炉装置一17和固化炉装置二22为管体内壁涂覆材料固化的加热恒温设备，所述固化炉装置一17的工作温度范围为350
±
5℃，所述固化炉装置一17能够使涂覆材料固化度达到50%
‑
70%，所述固化炉装置二22的工作温度范围为250～350℃，能够使涂覆材料完全固化，所述产品检验系统37内设有检验漏点和针孔的直流电火花检测仪、检测表明硬度的硬度计、检测抗冲击强度的抗冲击仪、检测附着力性能的附着力仪、检测耐冲蚀磨损性能的落砂耐磨试验机，检测涂覆层组分的电子探针仪和检测厚度的磁性测厚仪，所述预热炉装置12是一种管体加热恒温设备，所述预热炉装置12的工作温度范围为：90～200℃；所述中频加热装置28用于管体外壁加热装置，所述中频加热装置28能够将管体外壁表面加热到90～200℃；所述电热固化装置33是一种管体外壁涂覆材料恒温加热设备，所述电热固化装置33工作温度范围为：100～350℃，使得管体外壁涂覆材料完全固化，所述涂覆装置一14和涂覆装置二19在管体内壁表面均匀涂覆的材料为改性聚苯硫醚，所述涂覆装置三30在管体外壁表面均匀涂覆的材料为改性聚苯硫醚材料或改性环氧酚醛材料，而且管体基材的内壁和外壁的表面是由涂覆材料全部均匀覆盖，形成完整的表面防护层。
27.本实用新型提供一种防护型石油钢管制造的设备系统，该设备系统以普通石油钢
管为基材，应用表面处理工程技术，在管体内壁表面均匀涂覆改性聚苯硫醚材料，在管体外壁表面均匀涂覆改性聚苯硫醚或改性环氧酚醛材料，制造防护型石油钢管，从而满足石油钢管耐腐蚀、防结垢、防结蜡、耐磨损、耐高温、使用寿命长等综合功能性要求，适应石油、天然气领域输送油气水介质或其他行业腐蚀介质输送管道的市场需求。
28.本实用新型提供了一种防护型石油钢管制造的设备系统，还具有以下有益效果：
29.1、以普通石油钢管为基材，应用表面处理工程技术，在管体内壁表面均匀涂覆微米级改性聚苯硫醚材料，解决了普通石油钢管在使用中，易腐蚀、易结垢、易结蜡、易磨损、使用寿命短等缺陷。
30.2、该设备系统处理后的管体表面均匀涂覆微米级改性聚苯硫醚、改性环氧酚醛（外壁）材料，制造的防护型钢管，延长了石油钢管的使用周期，提高了生产效率，节约了生产成本。
31.3、该设备系统处理后的防护型石油钢管的使用寿命，比普通石油钢管的使用寿命增加5倍以上，至少减少4次普通石油钢管的用量，有明显节约钢铁资源的优点。
32.4、该设备系统处理后的钢管适应在高温204℃以下，且高含二氧化碳、硫化氢、氯离子、混相盐类等环境条件下长期使用，抗硫化氢氢脆，克服了现有技术的不足。
33.5、该设备系统处理后的钢管改性聚苯硫醚与管体基材表面的附着力等级为1级，表面平整光滑，摩擦系数小、疏水性好，自润滑性好、抗结垢结蜡，介质输送阻力小，具有对大多数酸、碱、盐和有机溶剂的耐腐蚀性能，落砂耐磨性能≥40l/μm，（环氧苯酚5.4l/μm、陶瓷材料6.2l/μm），具有高耐磨性，抗冲击功≥5j，具有耐冲击性，在承受80%钢材屈服极限的拉伸应力状态下，无微裂纹和脱层发生。
34.6、该设备系统处理后钢管管体表面涂覆微米级改性聚苯硫醚，在使用过程中表面损坏具有可修复性。
35.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。