向管接头施加保护层的方法技术

一种向管的环焊缝施加保护材料的装置和方法。所述装置尤其适用于保护这样的管，即：除所述焊缝附近的端部之外，均由环氧树脂和聚烯烃树脂的半互穿聚合物网络层保护的管。使用所述装置和方法，可将所述保护材料牢固地粘结到所述暴露的钢端部以及所述已存在的保护层上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请本专利申请要求于2006年6月5日提交的名称为“向管接头施加保护层的装置”(APPARATUS FOR APPLYING A PROTECTIVE LAYER TO A PIPEJOINT)的美国临时申请No.60/810993的优先权，并且要求于2006年6月5日提交的名称为“向管接头施加保护层的方法以及采用该方法制成的制品”(METHOD FOR APPLYING A PROTECTIVE LAYER TO A PIPE JOINT ANDARTICLE MADE THEREBY)的美国临时申请No.60/810916的优先权，以上两个临时申请均以引用方式并入本文。
本专利技术涉及涂布管道的装置和方法，尤其涉及但不限于涂布输油管道和输气管道的环焊缝的装置和方法。
技术介绍
用于地下安装的管道通常是分段制造的，运输到目的地之后，使用环焊缝将它们接合为连续的管，然后埋入地下。由于钢管通常需要保护以免受环境的腐蚀，因此通常在工厂里为管段设置保护涂层。为适应一个管段与下一个管段之间的预期焊接，保护涂层通常没有从头至尾完全覆盖管段。通常，在距离管段端部大约十五厘米范围内的区域上没有涂层。这使得如何在焊缝和紧邻管段端部的未涂布区域上提供适当的耐腐蚀涂层成为一大挑战。这项任务特别具有挑战性，因为通常在作业现场而不是在工厂里完成这项任务。已经证明，要把焊缝、邻近焊缝的原钢、以及钢管的预涂布部分涂覆得使接头具有足够的耐腐蚀性是比较困难的。对失效模式进行分析后发现，地下管在焊缝处或焊缝附近要比沿管长度的其他任何地方更容易失效。已知有各种不同技术用于保护焊缝免受腐蚀。例如，一些技术涉及用-->密封带包裹焊缝、采用粘合剂材料包裹焊缝、或用防腐材料浸渍焊缝。还使用可热缩套筒和可喷组合物来保护焊缝免受腐蚀。另外，构建了用于夹紧管道并对管道施加保护层的装置。例如，参见美国专利No.5,589,019(Van Beersel等人)。然而，这类装置在整体效率、易用性、可靠性和通用性上还有待改进。在共同转让的名称为“环氧树脂和聚烯烃树脂的半互穿聚合物网络及其制备方法和使用”(Semi-Interpenetrating Polymer Networks OfEpoxy And Polyolefin Resin，Methods Therefor，And Uses Thereof)(Perez等人)的美国专利5,709,948中描述了一种用于涂布管道的尤其适用的方法和材料，该专利的全文以引用的方式并入本文。然而，尽管在该领域已经有很大的进展，但仍然需要在管道上涂布保护涂层的更为有效的方法。具体地讲，需要在作业现场保护焊缝的更为有效的方法。
技术实现思路
本专利技术提供向管施加保护材料的装置和方法。该装置和方法可用于将材料粘结到管的暴露钢材部分以及管的先前存在保护涂层的部分。该装置和方法尤其适用于涂布管的环焊缝以及管的环焊缝附近的区域。在一些实施例中，环焊缝附近的区域包括受一层环氧树脂和聚烯烃树脂的半互穿聚合物网络保护的管表面。在这类实施例中，可使用该装置和方法施加覆盖不同的管表面的保护涂层。附图说明图1为根据本专利技术实施例的、安装到管上的管涂布装置的透视图；图2为从管上脱开的图1的管涂布装置的透视图；图3a为图1的管涂布装置的一部分的前视图；图3b为图3a的分解组装视图；图4为安装到管上的管表面准备装置的透视图；图5为管涂布装置的一部分的组装视图，示出了快速脱开机构的实施例；图6为图1的管涂布装置的一部分的透视剖视图；-->图7为图6的管涂布装置的一部分的端视图；图8a为管涂布装置的一部分的透视图，该管涂布装置相对于安装框架处于缩回位置；图8b为管涂布装置的一部分的透视图，该管涂布装置相对于安装框架处于伸出位置；图9a至9f示出了连接机构的实施例，该连接机构使管涂布装置能够缩回和伸出，并且能够快速连接到安装框架和从安装框架脱开；图10为图4的管表面准备装置的仰视透视图；图11A示出图1的管涂布装置的电控系统的实施例的高压部分；图11B示出图1的管涂布装置的电控系统的实施例的低压部分；图12示出向管施加涂层材料的方法的实施例；并且图13A至13D示出通过执行图12所示方法产生的结构的示例性实施例。具体实施方式整体参见图1至3b，其中示出了管爬行器100的实施例，所示管爬行器100位于管101的焊缝128上。在示出的实施例中，焊缝128位于管101的两个管段124和126通过焊接接合在一起的位置。所示管爬行器100包括框架102，工具122连接在框架102上。在所示实施例中，框架102被构造为围绕管的一部分进行夹持，并且围绕管101作周向旋转。当框架绕管旋转时，启动工具122以执行所需的功能(如清洁、打毛、涂布)。所示实施例中的框架102由两个大致弧形的部件104和106构成。框架102的一端被构造为可朝向或背离另一端枢转。在所示实施例中，框架102在安装到管上之后，绕管的5/8至7/8延伸。在可供选择的实施例中，框架102可绕管101的更多或更少部分延伸。在所示实施例中，框架部件主要由铝构成。然而，应当理解，也可使用其他合适的材料，例如钢、聚合物、复合材料等。框架102的部件104、106、108和110可以穿孔，以便出现多个孔，从而减轻框架102的重量。在一些实施例中，框架102的重量低于80磅，并且被构造为安装到直径为36英寸至60英寸的管上。在可供选择的实施例中，框架的重量和尺寸的变化范围可在上述值之-->外。框架102包括横向部件112，该横向部件112为框架提供扭转刚度，同时也用作方便抓握(例如提起和搬运)框架102的部位。具体参见图3a和图3b，铰链107被构造为：在朝向管101移动把手150时，会使框架102的枢转元件108和110朝向管101枢转。在所示实施例中，铰链107被构造为：在朝向管101移动把手150时，把手通常停留在锁定位置，直到使用者将把手150拉离管101为止。图3a和3b示出提供此自动锁定功能的偏心铰链构造的实施例。此外，在所示实施例中，框架102被构造为：通过使横向部件152绕其轴线旋转，使用者可对框架和管101之间的贴合状况进行微调。在所示实施例中，横向部件152通过紧固件156以及偏心螺母154连接到枢转元件108和110上(参见图3b)。该构造允许使用者通过旋转横向部件152来调整枢转元件108和110的位置。应当理解，还可采用众多可选的微调构造。再次整体参见图1至3b，图中示出了安装到框架102端部的辊114和116。在所示实施例中，辊114通过辊架118安装到框架102上，辊116通过辊架120安装到框架102上。辊架118和120包括多个安装孔138，这些安装孔可与框架102上的托架孔140对齐，以调整框架102来适应各种尺寸的管。在所示实施例中，所示的每个辊114和116分别容纳于辊架118和120内，而辊架118和120又安装到管爬行器100的框架102上。在所示实施例中，辊114和116中之一由马达驱动。用于驱动规定辊114或116的马达容纳于辊架自身内。在可供选择的实施例中，辊114和116均由马达驱动。应当理解，在可供选择的实施例中，可使用任意数目的辊，并且它们可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆管接头的方法，包括：　在管接头的上方可移动地安装保护材料的涂覆器；　加热保护材料以软化所述保护材料；　将管加热至比所述保护材料的熔点温度高的温度；并且　使所述涂覆器围绕所述管接头作圆周移动，同时将所述保护材料 压在所述管接头上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-5 60/810,916;US 2006-6-5 60/810,9931.一种涂覆管接头的方法，包括：在管接头的上方可移动地安装保护材料的涂覆器；加热保护材料以软化所述保护材料；将管加热至比所述保护材料的熔点温度高的温度；并且使所述涂覆器围绕所述管接头作圆周移动，同时将所述保护材料压在所述管接头上。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述保护材料压在所述管接头上的步骤包括：将所述保护材料的第一表面置于施料辊上，并且将所述保护材料的第二表面置于所述管接头上。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一表面被加热至第一温度，并且所述第二表面被加热至第二温度，所述第一温度低于所述第二温度。4.根据权利要求3所述的方法，其中加热所述保护材料的步骤包括：移动所述保护材料穿过所述涂覆器内的通道，其中在所述通道的两侧设置有加热元件。5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述管接头上方安装所述保护材料的涂覆器的步骤包括下述步骤：将所述保护材料的涂覆器安装到框架上，并且将所述框架夹持在所述管接头的上方。6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述框架夹持在所述管接头上方的步骤包括：使所述框架上的辊与所述管接合。7.根据权利要求1所述的方法，还包括准备所述管的表面的步骤：在所述管接头上方安装表面准备装置，使所述表面准备装置围绕所述管接头作圆周移动。8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述表面准备装置围绕所述管接头作圆周移动的步骤对所述管进行清洁和打毛。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述保护材料包含环氧树脂和聚烯烃树脂。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述保护材料还包含聚烯烃层。11.根据权利要求1所述的方法，同时使多个涂覆器围绕所...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯L伍德，马里奥A佩雷斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]