阅读说明：本技术 管道保温层连续喷涂后缠绕塑料保护层成型系统及工艺 (System and process for forming plastic protective layer by winding after continuous spraying of pipeline heat-insulating layer ) 是由 乔军平 屈磊 牟国栋 韩勇 西春生 陈华栋 王涵 蒋鸿 罗维多 龙强 蒲旭亮 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种管道保温层连续喷涂后缠绕塑料保护层成型系统及工艺,包括依次包括第一动力传输轮区、第一喷涂工位区、报警线敷设区、第二喷涂工位区、柔性带式动力滚轮区、泡沫熟化区、第二动力传输轮区、聚乙烯外护层缠绕区和水冷区,工艺过程为聚氨酯泡沫层一次喷涂、报警线布线、聚氨酯泡沫层二次喷涂、熟化、聚乙烯防护层热缠绕、碾压、冷却。本发明泡沫喷涂层成型连续,报警线在线放置,机械化自动化程度高、适用于重载管和超厚绝热保温连续成型,工效高、节省原材料、无偏心、环境污染小,保温层密度以及厚度均匀度高。(The invention relates to a system and a process for forming a plastic protection layer wound after a pipeline heat-insulating layer is continuously sprayed, wherein the system comprises a first power transmission wheel area, a first spraying station area, an alarm line laying area, a second spraying station area, a flexible belt type power roller area, a foam curing area, a second power transmission wheel area, a polyethylene outer protection layer winding area and a water cooling area in sequence, and the process comprises the steps of primary spraying of a polyurethane foam layer, wiring of an alarm line, secondary spraying of the polyurethane foam layer, curing, hot winding, rolling and cooling of the polyethylene protection layer. The foam spraying layer is continuously formed, the alarm line is placed on line, the mechanical automation degree is high, the foam spraying layer is suitable for continuously forming heavy-duty pipes and ultra-thick heat insulation and heat preservation, the work efficiency is high, raw materials are saved, the eccentricity is avoided, the environmental pollution is small, and the density and the thickness uniformity of the heat preservation layer are high.)

管道保温层连续喷涂后缠绕塑料保护层成型系统及工艺

技术领域

本发明属于管道防腐绝热层复合结构成型技术领域，具体说是一种钢质管道保温层连续喷涂后缠绕成型系统及工艺。

背景技术

城镇集中供热、集中供冷以及原油工业中的长距离输送管道均采用钢质管道外涂覆硬质发泡塑料作保温层加保护层的复合结构，成形的最佳方式为喷涂缠绕法，现有的方式有：①间断喷涂后缠绕成型（中国专利ZL 201110327245.1），在非连续喷涂工位完成单根钢管表面聚氨酯泡沫保温层喷涂成型，在缠绕工位完成带状聚乙烯的缠绕，形成成品管，优点是完全满足重载（单米重达到1吨）、大口径管道（直径达到φ1620mm）、厚泡沫层（100mm）的保温层成型，缺点是喷涂聚氨酯物料的过程中距离钢管管首和管尾端物料枪需要提前开启和关闭，形成喷枪空喷现象，造成材料浪费和环境污染，并且进行报警线安装是要求专门的工位敷设后在间断线喷涂线上进行二次泡沫层涂装。②连续喷涂后缠绕成型（中国专利CN 208392700U和CN 209920572 U ），需要喷涂的钢管管头尾端相接连续传动通过泡沫喷涂工位，连续不间断完成单根管道的泡沫层喷涂成型，优点是减少了材料浪费、降低了环境污染，缺点是喷涂工位采用带有一定硬度的充气滚轮或软橡胶滚轮，喷涂后的形成的泡沫层强度和熟化程度低，与滚轮接触面初期为线性，即便发生形变，因为接触滚轮的硬度以及较低的接触面积，接触位涂层所受压强大，当钢管单位重量过大或泡沫层厚度过厚，则会在滚轮的挤压下造成泡沫层损坏，所以这种方式只能应用于单位荷载轻的管道（管道直径≤φ820mm），和泡沫层≤50mm，并且在专利中未明确报警线的敷设方式，造成工艺缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢质管道保温层连续喷涂后喷涂缠绕成型系统及工艺，既能满足重载荷钢管或超厚泡沫层成型的技术要求，又能降低喷涂材料浪费和污染环境。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：管道防腐绝热层保温层连续喷涂缠绕成型的系统，依次包括第一动力传输轮区、第一喷涂工位区、报警线敷设区、第二喷涂工位区、柔性带式动力滚轮区、泡沫熟化区、第二动力传输轮区、聚乙烯外护层缠绕区和水冷区，所述第一动力传输轮区和所述第二动力传输轮区设置有若干动力传输滚轮，所述第一喷涂工位区设置有第一聚氨酯泡沫喷涂枪，所述报警线敷设区设置有报警线在线布线装置，所述第二喷涂工位区设置有第二聚氨酯泡沫喷涂枪，所述第一喷涂工位区、所述报警线敷设区、所述第二喷涂工位区均安装有若干柔性带动力滚轮，所述柔性带式动力滚轮区设置有若干柔性带动力滚轮，所述柔性带式动力滚轮区设置有第一运管小车，所述第二动力传输轮区下方设置有第二运管小车，所述聚乙烯外护层缠绕区设置有挤塑机和橡胶碾压辊，所述水冷区设置有水冷系统。

上述方案中，所述柔性带动力滚轮与所述动力传输滚轮均通过传动减速机进行传动，所述柔性带动力滚轮与泡沫层的接触面积大于所述动力传输滚轮与钢管的接触面积。

上述方案中，所述第一动力传输轮区的动力传输滚轮共有十组，所述第一喷涂工位区和第二喷涂工位区之间设置六组柔性带动力滚轮，所述第二动力传输轮区共有十组动力传输滚轮。

上述方案中，所述报警线在线布线装置距离第一聚氨酯泡沫喷涂枪1500mm，所述报警线在线布线装置距离第二聚氨酯泡沫喷涂枪6000mm。

本发明还提供一种管道防腐绝热层保温层连续喷涂缠绕成型的工艺，包括如下过程：钢管在动力传输滚轮上以螺旋前进方式通过第一聚氨酯泡沫喷涂枪，第一聚氨酯泡沫喷涂枪将涂料喷涂至钢管表面形成中间喷泡沫层管道，中间喷泡沫层管道在柔性带动力滚轮的带动下以螺旋前进方式传送至报警线在线布线装置，报警线在线布线装置在中间喷泡沫层管道表面铺设报警线后中间喷泡沫层管道持续传动至第二聚氨酯泡沫喷涂枪，第二聚氨酯泡沫喷涂枪喷涂泡沫料至中间喷泡沫层管道表面，掩盖报警线形成最终泡沫层管道，最终泡沫层管道继续在柔性带动力滚轮的作用下传送至第一运管小车上，第一运管小车将最终泡沫层管道输送至泡沫熟化工位处使泡沫层进行熟化，电晕处理带缠绕在泡沫表面，熟化完成的最终泡沫层管道通过第二运管车送入动力传输滚轮内以螺旋前进方式传送至挤塑机，挤塑机挤出热带缠绕对最终泡沫层管道进行全包覆，并继续在动力传输滚轮的作用下螺旋前进至水冷区进行水冷，在最终泡沫层管道1表面形成聚乙烯保护层。

上述方案中，水冷后专用切断工具对聚乙烯防护层、泡沫层一起进行切割分离，形成单根保温管，在修整工位修整后形成成品管。

上述方案中，中间喷泡沫层管道5上的泡沫层为10cm，所述最终泡沫层管道1上的泡沫层为40~100mm，所述泡沫熟化工位10的熟化时间为30分钟。

上述方案中，所述钢管8的直径1000—1620mm，或单米重量在1吨以上。

本发明的优点和产生的有益效果是：1、本发明满足大、中、小口径钢管，不但适用于φ1420mm以下钢管更能满足φ1620mm重载钢管的泡沫保温层的涂装成型。2、本发明具有连续法泡沫喷涂缠绕工艺的减少泡沫飞溅、空喷的材料浪费以及大幅降低环境污染的优点，也具备间断喷涂缠绕法中的满足1420mm以上管径和加厚泡沫层的喷涂成型优势，对于小、中、大口径以及重载钢管，一套装置即可完全满足间断法生产的管径要求以及原连续法生产中的的节能和环保要求。3、柔性带动力滚轮与中间喷泡沫层管道和最终泡沫层管道的接触为面接触，增加了成型泡沫层与柔性带动力滚轮的接触面积，降低泡沫层所受压强，提高其承压能力，能够适应更重的管道重量和更大的管道管径，减少泡沫层搓碾、挤压破坏，提高成品率。4、在线布置报警线，提高了保温管的生产线效率。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为图1柔性带动力滚轮传输管道立面图。

图3是图2的正视图。

图中：1最终泡沫层管道，2第一运管小车，3柔性带动力滚轮，4第二聚氨酯泡沫喷涂枪，5.中间喷泡沫层管道，6报警线在线布线装置，7第一聚氨酯泡沫喷涂枪，8钢管，9动力传输滚轮，10泡沫熟化工位，11第二运管小车，13挤塑机，14聚乙烯膜，15橡胶碾压辊，16水冷系统， 17缠绕聚乙烯管道，19 传动减速机。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行更详细的说明。

本实施例的工艺过程为聚氨酯泡沫层一次喷涂、报警线布线、聚氨酯泡沫层二次喷涂、熟化、聚乙烯防护层热缠绕、碾压、冷却。产品成型过程：钢管首位相接通过动力传输滚轮连续传动，完成聚氨酯泡沫一次喷涂，形成一次泡沫层后继续在柔性带轮上传输、在报警线工装位置，安装报警线、聚氨酯二次喷涂覆盖报警线并形成最终厚度的管道连续泡沫层；经过熟化区熟化的管道在缠绕传动轮上首尾相接传动，完成聚乙烯外护层挤塑机挤出热缠绕，对热带层进行胶辊碾压并冷却冷却完成连续缠绕成型。

本工艺所需的管道传送辊道组成的滚轮分为普通的动力传输滚轮9（内冲压或软橡胶）和柔性带动力滚轮3，满足单根管道承载的多组动力传输滚轮9和柔性带动力滚轮3分别通过传动减速机19提供均匀动力，驱动所承载管道转动，单组滚轮的角度可以偏转调节，管道传输过程中偏转的滚与管道形成切向角，驱动管道自旋转同时向前运行。在线安装的报警线布线装置，根据管径大小进行调整，可以安装2组或4组报警线轮，报警线轮根据管道的旋转速度在管道圆周方向旋转，并且线轮相对于管道上报警线敷设时的压线位置静止，确保报警线与管道轴线平行，并且边旋转边放线。

下面，结合附图对本发明的技术方案再作进一步的说明：如图1-3所示，一种钢质管道防腐绝热层连续喷涂缠绕成型工艺，初始工作：调整动力传输滚轮9和柔性带动力滚轮3的开合度和偏转角度，适应分别通过的钢管8、中间喷泡沫层管道5、最终泡沫层管道1的中心高一致和转动时角速度一致，调整动力传输滚轮9的开合度和角度适应最终泡沫层管道1和缠绕聚乙烯管道17的传输。其工艺路线是启动放置了钢管8的动力传输滚轮9连续传送钢管8通过第一泡沫喷涂枪7，喷涂泡沫在钢管8上形成中间喷泡沫层管道5，中间喷泡沫层管道5在柔性带动力滚轮3上传输，通过报警线在线布线装置6，敷设报警线并压紧，中间喷泡沫层管道5在柔性带动力滚轮3上传输至第二泡沫喷涂枪4，喷涂泡沫形成最终泡沫层管道1，最终泡沫层管道1由柔性带动力滚轮3传送至第一运管小车2上，第一运管小车2将其输送到泡沫熟化工位10，熟化完成的最终泡沫层管道1通过第二运管小车11传送到动力传输滚轮9上，动力传输滚轮9螺旋驱动最终泡沫层管道1输送至挤塑机13的挤出工位，在泡沫层表面缠绕聚乙烯膜14，并通过橡胶碾压辊15和水冷区16水冷定型形成缠绕聚乙烯管道17，并切断下线至下管区，通过修切成为成品管道。

以上对本发明的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明针对钢管喷涂聚氨酯及聚乙烯保护层缠绕的实例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的工艺、方法均等变化与改进已及其采用本工艺而选用的其他材质的管道、其它类型泡沫层喷涂料、其它类型保护层等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。