2006-油气地面工程科技成果专辑

节选

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一Ⅱ型钢质管道内涂层补口机技术应用
叶  明  刘龙湘  孙法远
(胜利油田油建科威公司)
    摘要：过去对于钢质管道对接环焊缝内涂层补口，常常采用开孔补口法、镶衬内环补口法等，
但这些方法操作复杂，工艺繁琐，致使钢质管道对接环焊缝内涂层补口问题，一直没有得到很
好解决，甚至整条管道都没有进行补口。这样，管道虽进行了防腐，但管道腐蚀却不能得到有
效控制。胜利油田经过十几年的攻关，开发出了管道内防腐补口专用设备：SL一Ⅱ型钢质管道
内涂层补口机，并已系列化。本文介绍了它的结构、工作原理、特点、主要功能以及应用情况
和经济效益。该设备获得国家发明专利，专利号为ZL 9ll 06 511．3。
    关键词：石油管道管道防腐防腐设备管道爬计器补口技术
1．结构、工作原理、特点和主要功能
1．1结构
    研制成功的SL一Ⅱ型钢质管道内涂层补口机，经改进提高和完善，已系列化，并改称
GD—BK系列管道爬行器(以下简称爬行器)。它由管内作业小车和管外遥控部分组成，管
内作业小车为机电一体化的全自动化装置。该装置分为前、后两节。前节为自控主机，后
节为除锈小车或喷涂小车，两者可根据作业要求进行更换，前后用万向连接器连接。
    自控主机上装有摄、录像系统，图像发射及遥控信号接受系统，可编程逻辑控制器
(PLC)，驱动行走及定位系统和蓄电池组等部件。
    除锈小车上装有正、反向高速旋转的两组钢丝刷，除锈等级可达到GB／T 8923—1998
标准中的ST3级。
    喷涂小车上装有特制的供料泵和旋转喷杯。单组分独立供料，涂料在旋杯内混合喷涂，
一次成膜。
    管外监控部分包括图像信号接受和遥控信号发射系统、图像监视器、遥控操作器和蓄
电池组等部件。
1．2工作原理和特点
1．2．1  工作原理
    爬行器的工作原理是：操作人员按作业要求，将自控主机与除锈小车或喷涂小车连接
好。然后，通过遥控器控制小车在管内行走，如“前进”、“后退”等。当在管外监视器上
发现需补口的焊缝时，遥控小车准确定位在焊缝处，爬行器将按照预先编制的软件，自动
完成除锈或喷涂作业。
    该机在管内遇水或电源欠压时，将自动停车并有闪光报警。此时，操作人员可遥控
自控主机将爬行器从管内退出，在保证电池容量的前提下，该机可连续作业1000m以
上。
1．2．2特点
    (1)一机多用。与其他同类产品比较，爬行器可根据用户的需要单独完成除锈、喷涂
及观察质量等功能，具有一机多用的优点。
    (2)分体供料。爬行器的喷涂系统采用特制的供料泵和旋转喷杯，使双组分涂料在旋
杯内混合喷涂。因此，该供料系统对于国内外各种环氧类稀、稠液体涂料均可使用，且喷
涂均匀，便于清洗，既省工、省时又省料。
    (3)一次成膜。可利用厚浆型涂料，如底面合一的无溶剂防腐涂料，一次成膜。厚度
可达240 um左右。这样可缩短工期，节省成本，提高经济效益。
    (4)直流供电。爬行器采用直流蓄电池组供电，在管内作业时不带电缆。这样，可使
在管内作业距离延长至1000m左右，既保证质量，提高功效，又节约成本。
    (5)自动化程度高。与其他同类产品比较，爬行器的行走、定位、观察、除锈和喷涂
等均通过无线遥控实现程序自动控制。它能在管内连续完成多种作业，能降低补口成本30％
以上。
    (6)具有高性能价格比。由于主要零部件均采用国内产品，其结构紧凑，轻巧，操作
和维修非常方便，制造成本远低于国外同类产品。而性能已达国外同类产品先进水平，因
此具有较高的性能价格比。
1．3主要功能
1．3．1高效除锈功能
    将除锈小车与自控主机连接好，遥控自控主机在管内行走，寻找焊缝、定位、停车，
然后启动除锈电动机，带动两组正向、反向高速旋转的钢丝刷除锈。随着自控主机的往复
慢速运动，可在很短的时间内将焊口两边80mm范围内的锈蚀或焊渣清除干净，使除锈表
面达到GB／T 8923—1998标准中ST3级的要求。
1．3．2内喷涂补口功能
    当完成除锈作业后，使自控主机带着除锈小车退出管道，然后，换上喷涂小车，遥控
自控主机带动喷涂小车与除锈时的行走方向逆向前进，寻找到除锈的焊口后，在此处准确
定位停车，接着启动喷涂系统的供料泵和旋转喷杯，随着自控主机的往复运动，均匀地将
焊口两边lOOmm范围内喷涂液体涂料。为确保防腐层厚度，反复喷涂4遍。喷涂幅宽可在
180～200mm范围内调节。
1．3．3摄、录像观察功能
    在自控主机上装有摄、录像观察系统，并可沿管道径向做360。旋转运动。当焊口除
锈和喷涂完毕后，可用该功能检查除锈是否合格和有无漏喷涂现象。在观察的同时，还可
以将图像录制成资料，提供给质量检测部门，作为质量检测的依据。
2．爬行器的应用范围(指标)
2．1四种型号规格
    有GD-BK-159／200-DC型、GD-BK-219／355-DC型、GD-BK-377／630-DC
型、GD-BK-426／711-DC型四种，其中：GD为爬行器系列代号，表示用于刚质管道；
BK为爬行器功能代码，表示具有补口功能；×××／×××为该型号适用的*小和*大口
径；DC为表示用直流蓄电池供电。
2．2技术参数
    电源电压：DC24V，单向工作距离不大于1000m，定位精度不大于±3m，行走速度：
8～13m，爬坡角度不大于18。，除锈等级：可达GB／T 8923—1998的ST3级，喷涂幅
宽：180～200mm(可调)，喷涂厚度：120～240um(可调)。
3．爬行器的应用情况
    爬行器自研制成功以后，经过不断改进提高，已形成系列化产品和一定的生产能力。
该设备已在胜利油田的海上埕岛油田和陆路油田得到了广泛应用，还成功地推广到香港，
应用于香港一深圳的海底输气管道。香港恒浴公司使用科威智能技术有限公司的管道内防
腐补口器，在与美国商业树脂公司的管道爬行器竞争海底输气管道的内防腐补口工程中，
由于GD-BK管道爬行器在价格、售后服务、产品质量等方面均有较大优势，*终获得该
工程的采购定单。该爬行器目前还推广到大港油田、新疆油田、上海浦东国际机场、海南
海口国际机场和海口市发电厂等单位。迄今为止，该设备已在陆地上及海底近4000km各
种口径的油、气、水管道工程中获得应用，共补口6万余道。
4．经济效益和社会效益
    该设备已在胜利油田的海上埕岛油田和陆路油田得到了广泛应用。与其他同类产品比
较，该爬行器的行走、定位、观察、除锈和喷涂等功能均通过无线遥控实现程序自动控制。
它能在管内连续完成多种作业，不但速度快、质量好，而且能降低补口成本30％以上。同
时，减少了管道破损可能对环境造成的污染，取得了较大的经济效益和社会效益。

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封面

书名:2006-油气地面工程科技成果专辑

作者:暂无

页数:314

定价:¥60.0

出版社:石油工业出版社

出版日期:2007-08-01

ISBN:9787502161309

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