專(zhuān)利名稱(chēng)：用于管道及相關(guān)設(shè)備外表面防腐保護(hù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的防腐保護(hù)系統(tǒng)，本發(fā)明更特別涉及一種用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)系統(tǒng)。
為了保護(hù)管道，特別是用于碳?xì)浠衔镙斔凸艿赖耐獗砻娌皇芨g，應(yīng)對(duì)管道或相關(guān)設(shè)備的外表面進(jìn)行涂敷。例如，鋼管的外表面，當(dāng)在戶外使用時(shí)，通常用一或多種不同涂層加以保護(hù)，該涂層材料可在單一的煤焦油至復(fù)合有機(jī)粘接劑中選擇。
近來(lái)，已將熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑選擇作為保護(hù)管道外表面不受腐蝕的涂層材料。令人遺憾的是，具有熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑的管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂層價(jià)格較為昂貴。這一費(fèi)用的大部分與用熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑涂敷管道所必需的特殊生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)造有關(guān)。當(dāng)不存在熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑涂敷設(shè)備時(shí)，碳?xì)浠衔镙斔凸艿兰捌湎嚓P(guān)設(shè)備的安裝需被停止直至建成熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑涂敷設(shè)備。
當(dāng)以較長(zhǎng)距離架設(shè)涂有熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑的管道時(shí)，在被涂敷管道向規(guī)定位置輸送期間，可造成熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑涂敷層損壞。一旦熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑涂敷層被損壞，必須重新修復(fù)熔融粘結(jié)環(huán)氧粘接劑涂敷層以適于保護(hù)管道不受腐蝕。因此，技術(shù)上需要一種造價(jià)低、有效的防腐保護(hù)系統(tǒng)和方法來(lái)保護(hù)管道和相關(guān)設(shè)備，該方法和設(shè)備易于現(xiàn)場(chǎng)涂敷防腐保護(hù)層，從而既能消除輸送過(guò)程中損壞的缺陷，又能避免建造特殊涂敷設(shè)備的要求。
本發(fā)明提供了一種用于保護(hù)管道和相關(guān)設(shè)備的廉價(jià)，有效的防腐保護(hù)系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法能夠易于現(xiàn)場(chǎng)涂敷防腐保護(hù)層。
在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中，首先用鋁或鋅或其這些金屬的常用合金之一的任一種來(lái)噴涂管道外表面。隨后在噴涂金屬上施用粘接劑或粘著材料。之后在粘接劑或粘著材料上施用聚乙烯擠壓物。在可選擇的實(shí)施例中，可使用具有粘接劑底層的聚乙烯膠帶。
參照以下描述和相關(guān)附圖，將會(huì)更好地理解本發(fā)明的防腐保護(hù)系統(tǒng)和方法中的其它特點(diǎn)，方面和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為通過(guò)本發(fā)明的改進(jìn)涂層所保護(hù)的管道等比例視圖；圖2為沿圖1中線2-2所示管道剖開(kāi)的橫截面視圖；圖3為對(duì)管道進(jìn)行金屬?lài)娡康牡缺壤晥D；圖4為在聚乙烯膠帶包裹后，使用粘接劑膠帶的等比例視圖；圖5為使用粘接劑涂層和聚乙烯擠壓物的等比例視圖；圖6為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明防腐保護(hù)系統(tǒng)的最佳實(shí)施例框圖。
本發(fā)明為一種改進(jìn)的防腐保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可被用來(lái)保護(hù)管道及其它設(shè)備的外表面，如圖1和2所示，本發(fā)明防腐保護(hù)系統(tǒng)的管道10外表面具有一噴涂金屬層14，一粘接劑或粘合劑層16，及一外聚乙烯涂層18。
噴涂于裸露管道100外表面12的理想金屬可采用鋁或鋅或兩者的金屬合金。由于這些金屬及其合金氧化層的自密封特性和能為金屬管提供陰極防腐保護(hù)的能力，因而選擇這兩種金屬。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果綜合考慮本發(fā)明防腐保護(hù)系統(tǒng)整體性，那么鋁和鋅及其合金會(huì)形成對(duì)底層金屬管100不具腐蝕性的氧化膜。
金屬如鋁，鋅或其合金的熱噴涂，能夠利用(a)通常被稱(chēng)為“火焰噴涂”的燃燒金屬絲加工(combustion wire process)，(b)燃燒粉末加工(combustion powder process))，或(c)電弧絲加工(arc wire porocess)這些金屬?lài)娡抗に囀紫葢?yīng)熔化被噴涂的金屬材料，而后使噴涂金屬的熔融顆粒沖擊到一基層上。在本發(fā)明中，所述基層為管道或相關(guān)設(shè)備如彎道，T形管或閥體的外表面。
用被施用在噴涂金屬層14上的粘合劑或粘接劑16來(lái)使聚乙烯外涂層18固定在噴涂金屬層14上。根據(jù)所用的粘合劑16種類(lèi)，該粘合劑16可采用“熱”或“冷”型。已知具有足夠的粘著力以將聚乙烯包覆層18牢固地固定在噴涂金屬14上的多種其它的粘接劑成分，已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知。粘接劑或粘合劑層16的厚度及特定化學(xué)成分由被涂敷管道10所應(yīng)用的環(huán)境及使用者為外涂層18所選定的聚乙烯種類(lèi)確定。
在最佳實(shí)施例中，為外涂層18所選定的材料為聚乙烯。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)懂得，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)外涂層18使用多種材料。通過(guò)該實(shí)施例，這些其它材料可包括噴施的煤焦油，煤焦油，尿烷和熔化膠合環(huán)氧粘接劑。也可采用特種塑性或非塑性，有機(jī)或無(wú)機(jī)合成材料，用于外層18的材料的種類(lèi)和等級(jí)應(yīng)根據(jù)管道所使用的場(chǎng)所和氣候環(huán)境確定。所選擇的粘合劑16應(yīng)在噴涂金屬層14和形成外層18的材料間形成必需的結(jié)合。
當(dāng)保護(hù)與管道有關(guān)的設(shè)備，如彎道，T形管或閥體時(shí)，必須特別制備熔融聚乙烯以便在粘接劑層16上施用。
用于將防腐保護(hù)層施加在管道外層12的方法如圖3，4和5所示。在圖3中，熱噴涂鋁，鋅或其合金的基層14利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行涂敷。已發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)裸露管道100通過(guò)固定的噴涂裝置102能夠獲得滿意的涂層104。
接著，將一粘接劑或粘合劑層16設(shè)置在噴涂金屬層14上。在粘接劑或粘合劑層16上涂敷由聚乙烯或相似材料形成的外層18。如圖4所示，粘接劑層16和聚乙烯或相似材料層18可均以膠帶形式涂敷。膠帶寬度，厚度和密度的選定應(yīng)適于特殊操作。如圖5所示，可用聚乙烯擠壓物28來(lái)替代膠帶，且可用可涂粘接劑26來(lái)替代膠帶粘接劑。
如圖6所示，首先加熱并清潔裸露管道100的外表面有助于實(shí)現(xiàn)合適粘結(jié)劑和提高噴涂金屬層附著的方法。這種清潔通過(guò)噴砂加工(blastingprocess)或用帶式噴丸清理機(jī)(Wheelabrator)來(lái)完成。如圖3所示，將金屬?lài)娡康叫D(zhuǎn)潔凈管道100的熱力應(yīng)產(chǎn)生最小的缺陷，從而更好地為管道提供陰極保護(hù)。
一旦噴涂金屬的基層14被涂敷后，管道100可被再次加熱以有助于粘合劑層16的涂敷。為了實(shí)現(xiàn)與熱活性粘著材料間的最大粘結(jié)，應(yīng)在粘接劑16仍處于熱狀態(tài)時(shí)，就涂敷聚乙烯包裹層18。
在粘接劑層16涂敷后，聚乙烯18可以膠帶施用在轉(zhuǎn)動(dòng)管道或以擠壓物施用在靜止的管道上。在最佳實(shí)施例中，涂層管道10被冷卻并在插入管路前被檢測(cè)。本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)在于所有清潔，涂覆，金屬?lài)娡?，粘接劑涂覆和聚乙烯涂層的設(shè)備可被置于一系列平板車(chē)上。隨后。這一組合系統(tǒng)可被運(yùn)至用于管道和相關(guān)設(shè)備的“現(xiàn)場(chǎng)”防腐保護(hù)的施工現(xiàn)場(chǎng)。
對(duì)設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)可允許用于環(huán)縫焊接及“槽外層(over-the-ditch)”使用的涂層。
本發(fā)明提供了一種用于對(duì)管道外表面進(jìn)行涂層的系統(tǒng)和方法。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的管道涂層系統(tǒng)作出各種改進(jìn)。這些變化應(yīng)落入權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層包括一作用在管道或相關(guān)設(shè)備外表面的噴涂金屬層，所述金屬應(yīng)從鋁，鋅或其合金中選定；一作用在所述噴涂金屬層的粘結(jié)材料層；一作用在所述粘結(jié)材料層的聚乙烯層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層，其特征在于所述聚乙烯層為膠帶包裹物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層，其特征在于所述粘結(jié)材料層采用膠帶包裹物的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層，其特征在于所述聚乙烯層為擠壓物(extrusion)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層，其特征在于所述粘結(jié)材料層能夠被熱熔化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層，其特征在于利用火焰噴敷法涂敷所述金屬層。
7.一種防止管道或相關(guān)設(shè)備外表面的腐蝕的方法，包括以下步驟(a)將金屬層噴涂在所述管道的外表面，所述金屬應(yīng)從鋁，鋅或其合金中選定；(b)用粘結(jié)材料層涂覆所述噴涂金屬層；(c)在所述粘結(jié)材料層涂敷聚乙烯層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止管道或相關(guān)設(shè)備外表面的腐蝕的方法，其特征在于所述聚乙烯層為膠帶包裹物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層的方法，其特征在于所述粘結(jié)材料與所述聚乙烯包裹層一起被涂敷。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層的方法，其特征在于所述所述聚乙烯層為擠壓物(extrusion)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層的方法，其特征在于利用火焰噴敷法涂敷所述金屬層。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于管道或相關(guān)設(shè)備外表面的防腐保護(hù)涂層的方法，該方法還包括在步驟(a)和(b)之間的加熱管道或相關(guān)設(shè)備外表面的步驟。
13.一種用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)包括用于向管道外表面噴涂金屬層的裝置，所述金屬應(yīng)從鋁，鋅或其合金中選定；用于使所述粘結(jié)成分沉積在所述噴涂金屬層上的裝置；及用于在所述粘結(jié)成分涂敷聚乙烯層的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)，其特征在于用于噴涂所述金屬層的所述裝置為火焰噴敷器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)，其特征在于用于用聚乙烯涂敷所述粘結(jié)成分層的所述裝置為膠帶包裹元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)，其特征在于使所述粘結(jié)劑沉積在所述噴涂金屬層上，作為所述聚乙烯包裹物的底層。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括在噴涂所述噴涂金屬層之后及沉積所述粘結(jié)成分層之前，用于加熱所述管道外表面的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括在將所述噴涂金屬層噴涂在管道或相關(guān)設(shè)備外表面之前，用于清潔所述管道外表面的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于向管道或相關(guān)設(shè)備外表面涂敷防腐保護(hù)層的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括在將一噴涂金屬層噴涂在管道或相關(guān)設(shè)備外表面之前，用于清潔所述管道外表面的裝置，及在噴涂所述噴涂金屬層之后，用于加熱所述管道外表面的裝置。
20.一種防腐保護(hù)金屬管包括一金屬管；一作用在所述金屬管外表面的噴涂金屬層，所述金屬應(yīng)從鋁，鋅或其合金中選定；一作用在所述噴涂金屬層的粘結(jié)材料層；及一作用在所述粘結(jié)材料層的聚乙烯層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防腐保護(hù)金屬管，其特征在于所述聚乙烯層為膠帶包裹物。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防腐保護(hù)金屬管，其特征在于以膠帶包裹物形式施用所述粘結(jié)材料層。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防腐保護(hù)金屬管，其特征在于利用火焰噴敷法涂敷所述金屬層。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防腐保護(hù)金屬管，其特征在于所述粘結(jié)材料與所述聚乙烯包裹層一起被涂敷。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防腐保護(hù)金屬管，其特征在于所述所述聚乙烯層為擠壓物(extrusion)。
全文摘要
本發(fā)明的改進(jìn)涂敷系統(tǒng)和方法提供了為管道或相關(guān)設(shè)備如彎道,T形管或閥體的外表面提供防腐保護(hù)涂層。防腐保護(hù)涂層包括一噴涂鋁或鋅或其合金層,一粘著材料和聚乙烯包裹物層。通過(guò)首先用鋁或鋅或其合金層噴涂管道外表面,隨后在噴涂金屬上施用粘著材料,之后用聚乙烯覆蓋粘著材料。
文檔編號(hào)F16L58/02GK1197904SQ98107850
公開(kāi)日1998年11月4日 申請(qǐng)日期1998年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月7日
發(fā)明者A·思慕德 申請(qǐng)人:伊科公司