CN105414121A - 真空法管道除垢、涂膜护壁方法及其装置 - Google Patents

真空法管道除垢、涂膜护壁方法及其装置 Download PDF

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夏永奇
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Abstract

本发明提供一种“真空法”作业管线除垢、涂膜方法及其装置，所述方法包含如下三个步骤：步骤一，作业管线在真空泵的作用下抽成真空状态，管道密闭装置闭合，动力源装置将颗粒状磨料高速射入作业管线，对锈垢进行撞击、研磨；步骤二，锈垢清除完后，再用高压气体把管壁吹干净；步骤三，作业管线内再次抽成真空状态，动力源装置将涂料高速射入作业管线内，涂膜。本发明方法具有施工周期短、能耗低、效率高的特点，且与现有技术相比，施工设备少，无需过多的大型设备。

Description

真空法管道除垢、涂膜护壁方法及其装置
技术领域
本发明涉及生产生活管网及企业生产集输管网领域的作业管线修复改造领域，尤其是“真空法”作业管线除垢及涂膜护壁方法及其装置。
背景技术
现有生活和工作采用的供水管和供气管多为镀锌铁管，经较长时间的使用后在作业管线内壁上会产生锈垢，既影响供水流量，又使得水质变坏，影响人们的身体健康。为了清除作业管线内锈垢，目前通常采用：1、化学清洗:化学清洗作业管线是采用化学药剂，对作业管线进行临时的改造，用临时作业管线和循环泵站从作业管线的两头进行循环化学清洗。传统的化学方法使用的清洁剂容易腐蚀作业管线，而且会有清洁剂残留，易污染环境；2、震动方法：通过对作业管线进行振动(如，敲击作业管线、超声波等)使作业管线内的锈垢脱落，然后用水把作业管线冲洗干净；3、机械刮除的方法，一般用于大口径作业管线，采用机械工具将结在作业管线内壁上的锈垢刮除，用水冲洗干净后采用水泥砂浆护壁处理。
上述方法仅仅是对锈垢进行处理，除垢难度高，所需的时间长，用于清洗作业管线的水量大，尤其是化学清洗方法，如不将化学药剂冲洗干净会产生新的危害，甚至对环境造成极大的污染。化学清洗方法，震动方法除垢以后，不能对作业管线内壁采取护壁措施，作业管线内还会继续产生锈垢和腐蚀，时间一长，作业管线就不能正常使用。如要对旧作业管线进行更换，对居民用户或单位用户来讲，由于要破坏道路路面及建筑装饰等，造成生活等诸多不便。机械刮除的方法在清除锈垢后，虽然对作业管线内壁能够进行护壁处理，但是水泥砂浆涂层厚，缩小了管径，降低了作业管线的输水能力，而且遇到作业管线转弯、变径等问题时，无法解决。
中国专利授权号为ZL02110830.7名称为“高压气、水作业管线除垢及护壁方法”以及专利授权号为ZL200510024090.9名称为“大、中型作业管线内壁除锈除垢及涂膜防腐方法”的两个专利提供除锈除垢及涂膜防腐方法成功地解决了以上诸多难题，经过多年的推广应用，取得了极大的社会效益和经济效益。中央电视台曾对此技术进行了专题报道，相关链接为http://kejiao.cntv.cn/C22485/classpage/video/20110427/101120.shtml。然而，上述现有技术却面临小口径管线(DN80以下)一次长距离施工难问题(500米以上)和大口径管线(DN700以上)的动力源庞大问题。
发明内容
本发明依据真空原理和理论：
1)用真空泵将管道抽成高真空或亚真空状态，消除了空气阻力，在这样的物理环境中物质几乎处于没有阻力的、无间断的运动状态，从而能够成倍的提高效率并且极大的降低耗能。
2)科学实验证明：在地球常态下，真空管道设一个轨道，在轨道上放着承载物体平台，如果用100N的推力，推出这个平台，不计轨道摩擦，这个平台便以该速度永恒的运动下去(其他的一切力都忽略不计)。
3)真空管道输送***理论速度最快可以达到时速22500公里。
因此，在真空或亚真空状态的管道中，磨料或涂料在动力源的带动下，除了管道内壁的摩擦力外，空气阻力微乎其微，相对与自然状态，磨料或涂料在管道中的运动距离会大幅度的成倍数增加。
本发明提供一种“真空法”作业管线除垢及涂膜护壁方法，该方法采用真空作业管线清理方法，作业管线在真空泵的作用下抽成真空状态，管道密闭装置闭合，动力源推动活塞进而推动颗粒状磨料进入作业管线，对锈垢进行撞击、研磨；锈垢清除完后，再用高压气体把管壁吹干净。最后动力源装置前部即物料添加装置内加入环氧类涂料，动力源推动活塞，将环氧类涂料告诉射入真空作业管线内，涂膜。本发明方法具有施工周期短、能耗低、效率高的特点，且与专利号为ZL02110830.7的专利技术相比，施工设备少，无需过多的大型设备。
本发明提供一种“真空法”作业管线除垢及涂膜方法，所述方法包含如下三个步骤：步骤一，作业管线在真空泵的作用下抽成真空状态，管道密闭装置闭合，动力源装置将颗粒状磨料高速射入作业管线，对锈垢进行撞击、研磨；步骤二，锈垢清除完后，再用高压气体把管壁吹干净；步骤三，作业管线内再次抽成真空状态，动力源装置将涂料高速射入作业管线内，涂膜。
本发明提供一种“真空法”作业管线除垢及涂膜方法，所述的真空状态优选为103-105Pa的粗真空状态、10-1～103Pa的低真空状态、10-6～10-1Pa的高真空状态、10-12～10-6Pa的超高真空状态或小于10-12Pa以下的极高真空状态。(本划分方法适用于本专利。粗真空、低真空和高真空是依气体分支平均自由程与容器特征尺寸相比的值来划分的，国外关于真空区域划分也不一致。随着真空技术的发展，真空区域划分亦有变化。)
本发明提供一种“真空法”作业管线除垢及涂膜方法，所述的管道密闭装置优选为吸盘或气囊，在作业管线处于真空负压的状态时闭合，在作业管线内气压大于等于大气压时开启。
本发明提供一种“真空法”作业管线除垢及涂膜方法，所述的动力源装置为圆管状，其口径与作业管线口径相同，所述的动力源装置包括前部、中部和后部，其中前部为物料填充装置，中部为可前后移动的密闭活塞，后部为动力源，工作时所述的动力源推动密闭活塞高速前进，将前部物料填充装置中的物料高速射入待清洗的作业管线。
本发明提供一种“真空法”作业管线除垢及涂膜方法，所述的物料填充装置在不同的步骤中以实际需求添加颗粒状磨料或涂料。所述的涂料优选为环氧类涂料。
本发明提供一种应用在本作业管线除垢及护壁方法中的作业管线除垢装置，所述的作业管线除垢装置包括回收装置、管道密闭装置、真空机、真空负压表、动力源装置，其中所述的动力源装置为圆管状，口径与作业管线相同，所述的动力源装置由物料添加装置、密闭活塞和动力源组成；作业时，回收装置和管道密闭装置安装在作业管线的一端，两个真空负压表分别安装在作业管线的两端，真空机安装在管道密闭装置与管道密闭装置相近的真空负压表之间，作业管线的另一端在真空负压表的外端安装动力源装置。
本发明的有益效果为：
(1)采用“真空法”，在高压气体、弹簧机械、电磁脉冲、***等动力源的推动下，带动颗粒状磨料把作业管线内壁上的锈垢清除干净，把相应环氧类防腐涂料均匀地涂覆在内壁上，形成保护膜，使作业管线内壁不再生锈、结垢，永久防腐。
(2)施工周期短、能耗低、效率高的特点
(3)相比于ZL02110830.7名称为“高压气、水作业管线除垢及护壁方法”以及专利授权号为ZL200510024090.9名称为“大、中型作业管线内壁除锈除垢及涂膜防腐方法”的两个专利，施工设备少，无需过多的大型设备。
附图说明
图1为管道密闭装置示意图；
图2为物料添加装置示意图；
图3为动力源的内部结构示意图；
图4为本发明具体结构示意图；
图5为本发明方法工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
作业管线密封装置如图1所示，由橡胶板1-1、木块1-2和执手1-3组成，该装置为一个瞬时同步关闭、瞬时同步开启的密闭装置，当作业管线内产生负压时自研密闭装置就将作业管线密封，当作业管线内的作用力等于或大于大气压力时密闭装置就瞬时开启。这个密闭装置可以自制，也可以采用市场成品(如吸盘、气囊、玩具球类等用于关闭和自动开启真空作业管线)。
图2为物料添加装置示意图，所述物料添加装置位于动力源装置的前部，包括与作业管线连接的Rc管螺纹2-1、物料填加腔2-2，物料填加腔2-2的后端安装可前后运动的密闭活塞，密闭活塞后端为R2管螺纹2-5，所述的R2管螺纹2-5与后部动力源连接。
图3为以***作为驱动力的动力源的内部结构示意图，其包括***填充腔3-1、与R2管螺纹2-5连接的Rc管螺纹3-2，导火线孔3-3。其中动力源也可以为高压气体、弹簧机械、电磁脉冲等。
图4为本发明的装置结构示意图，如图4所示，本发明的装置由管道密闭装置4-1、真空机4-2、两个真空负压表4-31和4-32、物料添加装置4-5、动力源4-6和回收装置4-7组成，4-4为作业管线。其中管道密闭装置4-1安装在作业管线4-4的A端，其外部与回收装置4-7连接，管道密闭装置4-1的里侧作业管线上安装真空机4-2，邻近真空机4-2的为真空负压表4-31，作业管线4-4的B端依次安装真空负压表4-32、物料添加装置4-5和动力源4-6。
本发明方法工作流程示意图如图5所示，步骤一，首先进行断管，确定作业管线4-4；其次，将***或高压气体、弹簧机械、电磁脉冲安装在动力源4-6，物料添加装置4-5的物料填加腔中填加颗粒状磨料，用真空机4-2将作业管线内抽真空，管道密闭装置在负压下关闭以将作业管线密闭，观察真空负压表4-31、4-31的显示数据，使作业管线4-4内的气压达到设定的真空状态。启动动力源，动力源推动密闭活塞高速向前运动，推动物料添加装置中的颗粒状磨料射入作业管线。作业管线中的颗粒状磨料真空状态下撞击、摩擦、除锈、除垢。物料添加装置不断向前，使作业管线内的压强不断增加，待管线内压强大于大气压时，管道密闭装置开启，打开作业管线，颗粒状磨料进入回收装置4-7进行排放、回收。
步骤二，将作业管线连通气泵，打开气泵，用高压气体吹干净作业管线内壁。
步骤三，类似于步骤一，将物料添加装置4-5的物料添加腔中填加涂料，优选为环氧类涂料。在动力源的推动下推动密闭活塞高速向前，将涂料涂覆在作业管线内壁。并将作业管线内壁上的涂料吹干。
以上内容是结合本发明的结构和工作过程对其所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种“真空法”作业管线除垢及护壁方法，其特征在于包含如下三个步骤：步骤一，作业管线在真空泵的作用下抽成真空状态，管道密闭装置闭合，动力源装置将颗粒状磨料高速射入作业管线，对锈垢进行撞击、研磨；步骤二，锈垢清除完后，再用高压气体把管壁吹干净；步骤三，作业管线内再次抽成真空状态，动力源装置将涂料高速射入作业管线内，涂膜。
2.如权利要求1所述的作业管线除垢及护壁方法，其特征在于，所述的真空状态为103-105Pa的粗真空状态、10-1～103Pa的低真空状态、10-6～10-1Pa的高真空状态、10-12～10-6Pa的超高真空状态或小于10-12Pa以下的极高真空状态。
3.如权利要求1所述的作业管线除垢及护壁方法，其特征在于，所述的管道密闭装置为吸盘气囊、玩具气球，在作业管线处于真空负压的状态时闭合，在作业管线内气压大于等于大气压时开启。
4.如权利要求3所述的作业管线除垢及护壁方法，其特征在于，所述的动力源装置为圆管状，其口径与作业管线口径相同，所述的动力源装置包括前部、中部和后部，其中前部为物料填充装置，中部为可前后移动的密闭活塞，后部为动力源，工作时所述的动力源推动密闭活塞高速前进，将前部物料填充装置中的物料高速射入待清洗的作业管线。
5.如权利要求4所述的作业管线除垢及护壁方法，其特征在于，所述的物料填充装置在不同的步骤中以实际需求添加颗粒状磨料或涂料。
6.如权利要求5任一所述的作业管线除垢及护壁方法，其特征在于，所述的涂料为环氧类涂料。
7.一种应用在权利要求1-6任一所述作业管线除垢及护壁方法中的作业管线除垢装置，所述的作业管线除垢装置包括回收装置、管道密闭装置、真空机、真空负压表、动力源装置，其中所述的动力源装置为圆管状，口径与作业管线相同，所述的动力源装置由物料添加装置、密闭活塞和动力源组成；作业时，回收装置和管道密闭装置安装在作业管线的一端，两个真空负压表分别安装在作业管线的两端，真空机安装在管道密闭装置与管道密闭装置相近的真空负压表之间，作业管线的另一端在真空负压表的外端安装动力源装置。
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