本发明专利技术公开一种管道缓蚀剂涂膜器，特别是用于高含硫湿气集输管道的缓蚀剂涂膜器，装置由前转轴和后转轴两部分组成，二者通过联轴器相连，前转轴上安装有导向盘、密封皮碗、支撑盘以及涡轮、蜗杆机构、涂敷机构等部件，后转轴上安装支撑轮机构和涂敷机构。本发明专利技术在管道运行过程中，在驱动轮与管壁之间的摩擦力作用下涡轮-蜗杆旋转，进而带动前后转轴旋转，通过安装在转轴上的涂敷机构将沉积在管道下部缓蚀剂携带到管道顶部，在管道内壁均匀涂敷一层缓蚀剂保护膜。实际涂膜作业中可根据气体流速调节蜗杆和涡轮的相对齿数来调整涡轮转速，涂膜过程不需要任何额外动力，实现自驱动涂膜，在管道内缓蚀剂出现分层情况下，也可保证涂膜质量。
【技术实现步骤摘要】
一种集输管道缓蚀剂涂膜器
本专利技术公开一种集输管道缓蚀剂涂膜器，特别是用于高含硫湿气集输管道的缓蚀剂涂膜器。
技术介绍
在天然气工业中，湿气集输管道的功能是将集气站内未经分离和净化处理的天然气输往气体处理厂进一步加工。在湿气输送过程中管道与外部环境之间会发生热交换，当热传导使管壁温度低于水蒸气露点时一部分重组分会凝析出来，从而产生积液。对于含有硫化氢和二氧化碳的酸气管线，在有积液存在条件下，会引起管线严重的电化学腐蚀，造成管壁减薄甚至穿孔，从而导致有毒介质泄漏，进而引发中毒或火灾、爆炸等事故。实际工业生产中通常采用定期进行管道缓蚀剂涂膜的方法来防止管线腐蚀。即通过向管线内加注缓蚀剂，使缓蚀剂和管内壁充分接触，缓蚀剂通过特殊亲金属性化学键作用，会和管内金属表面强烈结合，形成一层保护膜。在对管壁进行涂膜时通常采用两个清管器，缓蚀剂加注在前后两个清管器之间，形成一个封闭的液塞。两清管器在后方气体推动下在管内行走，封闭在两清管器间的缓蚀剂液塞和管壁接触，从而对管壁进行涂膜。但在实际涂膜作业过程中，由于清管器在管道中运动特性受多种因素影响，前后两个清管器运行速度往往不一致，当前方清管器运行速度大于后方清管器时，前后两清管器之间的间距会增加，此时封闭在两清管器之间的缓蚀剂将不再充满整个管道，而是产生分层，从而导致上部管壁由于未能和缓蚀剂接触，不能形成保护膜，因此顶部管线的腐蚀速率远大于管线底部，产生所谓的管线顶部腐蚀。美国专利US6874193提出一种喷射型缓蚀剂涂膜装置。该装置核心部件是安装在头部的文丘里喷嘴，文丘里喷嘴和装置尾部连通。当清管器后方气体到达文丘里喷嘴时，因流通面积突然缩小，流体得到加速，根据伯努利原理将产生负压，造成局部真空，从而使沉积在管线下部的液体经由液体抽吸管被携带进入喷嘴，被气流夹带向管壁上部喷射，对管线上部进行缓蚀剂涂膜保护。但该装置在使用过程中存在如下问题:一是由于清管器后方气体不断进入两清管器所形成封闭空间，从而导致前后两清管器间距越来越大，封闭在其间的液体高度越来越低，液体进入喷嘴的难度也越来越大，甚至完全失效；二是清管器在运行过程中可能会发生转动，从而导致喷嘴喷射位置偏离管线顶部，从而导致管壁顶部可能接收不到喷射液体；三是喷射的液体量受管道后方气体流速、管路结构等多种因素影响，无法维持恒定，不能保证预膜质量。文章“湿气管道的顶部腐蚀与防护”(腐蚀与防护，2007年第28卷第4期:167-170)提到了一种旋转型涂膜装置。该装置为一个圆柱体，圆柱表面加工有许多螺旋状沟槽，当装置在管道中被气体推动前进时，螺旋状沟槽中的气流会推动涂布器不停地旋转，从而将加注到管道底部的液相缓蚀剂带到管道顶部。事实上，由于清管器和管内壁之间的摩擦阻力相当大，清管器在运行过程中很难发生转动，无法将底部液体携带到顶部，因此无法应用于实际生产中。专利技术专利CN 102266838公开了一种集输管道缓蚀剂涂膜器，由电池仓，电机仓，叶轮组成，叶轮上安装有叶片，叶轮在电机驱动下旋转，通过叶片将管道下部缓蚀剂携带到管道顶部，覆盖整个管道内壁。该方法采用电池驱动电机旋转，其运行时间受电池容量限制，难以适用于距离较长的集输管道。同时，由于装置存在电器连接，对防爆性有较高要求，在输送易燃、易爆的集输管线上使用存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术中涂膜装置存在的缺陷，提出一种能够无需额外动力的，能将缓蚀剂均匀涂敷在管壁四周的自驱动型集输管道缓蚀剂涂膜器。本专利技术由前转轴和后转轴两部分组成，二者通过联轴器相连，前转轴顶部安装有防撞头，防撞头和联轴器之间的转轴上依次安装有前轴承、涡轮和涂敷机构，前轴承外壁上依次安装有导向盘，密封皮碗和支撑盘，支撑盘上部安装有前支持轮支架，支撑盘下部安装有蜗杆支架，前支撑轮支架末端安装有支撑轮，蜗杆支架末端安装有蜗杆机构，涡轮和联轴器之间的前转轴上安装有涂敷机构；后转轴上布置有后支撑轮机构，后转轴尾部安装有发射器，支撑机构和发射器之间的后转轴上安装有涂敷机构。蜗杆机构由驱动轮、蜗杆、连接轴组成，驱动轮有两个，对称布置在连接轴两端，蜗杆位于两驱动轮中间，蜗杆与前转轴上的涡轮相互耦合。后支撑轮机构由后轴承、支撑臂以及后支撑轮组成，支撑臂数目至少为4个，沿周向均匀安装在后轴承外壁上，支撑轮安装在支撑臂的末端。涂敷机构由旋流叶片和软刷组成，旋流叶片沿周向均匀布置在转轴外壁上，软刷安装在旋流叶片的外缘。本专利技术在管道内涂膜过程中，其驱动轮在与管壁间的摩擦力作用下转动，带动同轴的蜗杆旋转，蜗杆带动与之耦合的涡轮转动，转轮带动转轴在前后轴承内旋转，通过固定安装在转轴上的涂敷机构管道下部缓蚀剂携带到管道顶部，通过软刷将整个管道内壁均匀涂敷一层缓蚀剂保护膜，可根据涂膜过程气体流速，调节蜗杆和涡轮的相对齿数来调整叶轮转速，保证了涂膜质量，有效降低顶部腐蚀速率。不需要任何额外动力，仅依靠驱动轮与管壁之间的摩擦力，带动涡轮-蜗杆结构旋转，实现自驱动涂膜，及时在管道内缓蚀剂出现分层情况下，也可保证涂膜质量。【附图说明】图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术蜗杆机构剖视图；图3为本专利技术后支撑机构示意图；图4为本专利技术涂敷机构工作示意图；图5为本专利技术在集输管道中涂膜过程示意图。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术包括转轴9和后转轴12两部分，二者通过联轴器10相连，前转轴9头部安装有防撞头1，防撞头I和联轴器之间的转轴10上依次安装有前轴承17、涡轮7和涂敷机构8，前轴承17外壁上依次安装有导向盘2，密封皮碗3和支撑盘4，支撑盘上部安装有前支持轮支架5，支撑盘4下部安装有蜗杆支架16，前支撑轮支架5末端安装有支撑轮6，蜗杆支架17末端安装有蜗杆机构15，涡轮7和联轴器10之间的前转轴9上安装有涂敷机构8 ;后转轴12上布置有后支撑轮机构11，后转轴12尾部安装有发射器13，支撑机构11和发射器13之间的后转轴12上安装有涂敷机构8。如图2所示，蜗杆机构15由驱动轮18、蜗杆19、连接轴20组成，驱动轮18有两个，分别布置在连接轴20两端，其材质为聚氨酯或橡胶，蜗杆19位于两驱动轮19中间，蜗杆19与前转轴9上的涡轮7相互耦合。如图3所示，后支撑轮机构11由后轴承14、支撑臂23以及后支撑轮24组成，支撑臂24数目至少为4个，沿周向均匀安装在后轴承14的外壁上，支撑臂23末端安装有后支撑轮24。在支撑臂23弹簧张力作用下，支撑轮24与管道21内壁紧密接触。后支撑机构11主要起支撑作用，保持受力平衡和稳定，减小偏磨。如图4所示，涂敷机构8由旋流叶片25和软刷26组成，旋流叶片25沿周向均匀布置在前转轴9和后转轴12的外壁上，软刷26安装在旋流叶片25的末端。转轴9旋转时带动旋流叶片25 —同转动，从而软刷26将沉积在管道21底部的缓蚀剂液体不断携带到管道21顶部，均匀涂敷在管道21的内壁上。由图5所示，在进行管道涂膜作业中，将本专利技术置于待涂膜的管道21中，在后转轴12 一侧的管道中投放一常规清管器28，由缓蚀剂加注口 22向本专利技术与常规清管器之间的管段内加注缓蚀剂27，使缓蚀剂27充满该封闭空间。涂膜作业时，由常规清管器28 —侧向管道17内输送气体，依靠气力压力推动所述两装置在管道21中行走，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管道缓蚀剂涂膜器，包括前转轴(9)和后转轴(12)，其特征在于，前转轴(9)和后转轴(12)通过联轴器(10)相连，前转轴(9)顶部安装有防撞头(1)，防撞头(1)和联轴器(10)之间的前转轴(9)上依次安装有前轴承(17)、涡轮(7)和涂敷机构(8)，前轴承(17)外壁上依次安装有导向盘(2)，密封皮碗(3)和支撑盘(4)，支撑盘(4)上部安装有支持轮支架(5)，支撑盘(4)下部安装有蜗杆支架(16)，前支撑轮支架(5)末端安装有支撑轮(6)，蜗杆支架(17)末端安装有蜗杆机构(15)，涡轮(7)和联轴器(10)之间的前转轴(9)上安装有涂敷机构(8)，后转轴(12)上布置有后支撑轮机构(11)，后转轴(12)尾部安装有发射器(13)，支撑机构(11)和发射器(13)之间的后转轴(12)上安装有涂敷机构(8)。
【技术特征摘要】
1.一种管道缓蚀剂涂膜器，包括前转轴(9)和后转轴(12)，其特征在于，前转轴(9)和后转轴(12)通过联轴器(10)相连，前转轴(9)顶部安装有防撞头(1)，防撞头(I)和联轴器(10)之间的前转轴(9)上依次安装有前轴承(17)、涡轮(7)和涂敷机构(8)，前轴承(17)外壁上依次安装有导向盘(2)，密封皮碗(3)和支撑盘(4)，支撑盘(4)上部安装有支持轮支架(5)，支撑盘(4)下部安装有蜗杆支架(16)，前支撑轮支架(5)末端安装有支撑轮(6)，蜗杆支架(17)末端安装有蜗杆机构(15)，涡轮(7)和联轴器(10)之间的前转轴(9)上安装有涂敷机构(8)，后转轴(12)上布置有后支撑轮机构(11)，后转轴(12)尾部安装有发射器(13)，支撑机构(11)和发射器(13)之间的后转轴(12)上安装有涂敷机构(8)...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁法春，王君，刘德绪，龚金海，王振玉，杨桂云，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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