内壁机械除锈机在大口径管道的应用

更新时间:2024-02-03 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5449 浏览:17353

[摘 要 ]GORGON项目是澳大利亚LNG开发项目,管线建造施工中,由于管线运输及保管过程中保护不当,尤其是DN750管线造成管道内壁锈蚀严重,根据业主要求在预制前需要进行内表面清理,去除管壁内氧化铁、沉积物等杂物,满足了施工工艺清洁指标.

[关 键 词 ]柔性连接的铜刷架

防缠绕牵引器

变频电机.

1前言

LNG开发项目使用的低温碳钢输送管道,对于工艺管道内清洁要求尤其严格,管道内的氧化铁、杂质、施工料场存放过程中的沉积物,将对管道装置的安全产生极大危害.在GORGON项目管线建造施工过程中,必须去除此类影响管道质量的隐患,使用常规清洗方法,压力达到150Mpa的高压射流,可以将此类杂质去除,但是成本较高.根据DN750管线品种单一,长度一致(9000mm)特点,经过相关部门技术攻关,成功研制出机械管道内壁除锈机,满足了预制前锈蚀清理的工艺要求,并且降低了生产成本.

2管道内壁除锈机原理

2.1动力端

使用一台三相1.5KW涡轮减速电机,使用变频器控制机器转速,将转速控制在280—350转/分钟.根据管道内截面积,制作底盘及管道支架,使用400*600*15mm钢板作为底盘并将电机固定在上面,将以管道半径作为中心距,将四根导向杆连接在电机底盘上,留出伸缩杆空间,使用8个2寸尼龙转向轮作为滑动载体.

2.2除锈单元

使用和电机涡轮减速器原有的钻杆接口,将一根原配合钻杆截断至500mm,将旋转环连接到中心导向杆前部,这样可以防止人工牵引过程中绳子的缠绕.

根据管道中心距离,使用8根厚壁钢管制作伞形支撑架作为除锈单元的骨架.将前后2根支撑架连接后,预留调整距离和内壁压紧位置.

在300*40*10mm钢板上固定三个平板钢刷作为除锈刷体,平板刷的固定采用M16螺栓固定方便磨损后的更换.除锈刷体后部使用导向杆及弹簧和伞形支撑架柔性连接,构成除锈单元.

3调试

制作完成后,在管道内进行了实验,发现了制作过程中的许多缺陷,主要总结如下


管道内壁不通径,主要存在于管道在运输、装卸过程中挤压变形造成不能除锈机通过,造成除锈机卡堵在管道内,根据此现象调整了电机导向支撑杆长度,改变原有紧贴管道内壁,缩减10mm间隙,防止了卡堵现象的再次发生.

导向轮磨损造成运动轨迹跑偏,在制作过程中,由于没有考虑支撑轮除了要作为轴向滑动外,还要克服电机和除锈单元相互扭力,带来的跑偏并损坏滑动轮现象,根据此现象,将尼龙论改成2寸铸铁轮,改变了导向轮的跑偏现象.

运动中动力端和除锈单元分离,现场使用的是一台1.5KW电机及涡轮减速机.原设计是运用在岩石的钻孔机械,有可以和钻杆分离的接口并带有自锁装置,使用此装置后,在作业过程中设备在管道内不均匀的运动造成设备摆动,使连接动力端和除锈单元的自锁装置脱开,后采用铰链连接后没有再发生脱开现象.

存在电源磨损隐患,由于管道共计9000mm,在电源使用方面,使用一台4kw变频电机及漏电保护单元,电缆使用普通防水电缆,在使用过程中发现电缆在管道内反复拖拉,容易造成电缆磨损,之后改成船用三防电缆并增加了一层尼龙包覆层,从根本上解决了漏电伤害事故的发生.

4除锈效果及应用

除锈机在试验完成后,进行了除锈生产,具有结构简单,操作方便,安全系数较高,除锈速度快等特点.

根据管道内具体状况,采用双向牵引,即在管道两头使用牵引绳牵引,由于在除锈刷设计上采用了螺旋结构,所以管道内壁除锈机具备半自动前进效果,降低了现场操作者的劳动强度.

由于采用优化的产品设计,在实际操作中平均8分钟完成一根除锈作业,每台班可以作业20根,作业产值3000元,比高压射流(8000元/台班)降低5000元/台班.

除锈效果:本方法使用后,能达到半自动化操作,清理后管道内部无毛刺、焊渣、氧化皮,金属内壁光洁,露出金属基面,达到业主要求.在野外施工中,作业简单优于化学清洗、高压射流、喷砂作业.

5需要改进的措施

(1)增加压缩空气吹扫,在除锈过程中将产生的锈及直接吹扫出去,减少一次清理过程.

(2)将除锈单元,改造成支架式可以适用于不同管径.

(3)在管道前端设置轨道,使用硬杆对管道除锈机经行牵引机伸缩,进一步提高劳动效率.