管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置及平台的制作方法

1.本发明涉及油气管道施工技术领域，具体来讲，涉及一种管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置及平台。


背景技术：

2.在油气管道封堵动火施工作业中通常会用到防腐层剥离、管口加热、焊口保温，常规是防腐层剥离、管口加热、焊口保温，三种作业需要使用2台设备或者3台设备进行作业，本设备由一台设备替代两台或三台设备作业。
3.管道安装现场施工经验发现，单个防腐层剥离设备、管口加热设备、焊口保温设备的体积较大、重量重，存在不易运输、操作不便、配件较多、占据空间、需要来回搬运多台设备等问题。此外，目前国内生产的防腐层剥离、管口加热、焊口保温设备多是以缠绕式加热方式，存在安装多有不便，防腐层剥离装置面积较小使用繁琐，导致剥离效果差且使用寿命短等问题。
4.因此，有必要研制一种集防腐层剥离、管口加热、焊口保温功能于一体的一体化加热设备，以达到在油气管道动火施工作业中简单、便捷、轻巧，解放人力资源，提高施工效率的目的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种同时具备管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温功能的一体化加热装置。又如，本发明的另一目的在于提供一种同时具备管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温功能的一体化加热平台。
6.为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，所述一体化装置包括控制单元和加热单元，其中，
7.所述控制单元被配置为能够根据不同加热模式控制加热单元升温、以及达到目标温度后进行保温或停止加热，且所述控制单元包括plc控制器、温度传感器和加热模块，所述plc控制器的输入端与电源相连、输出端与加热模块输入端相连，所述加热模块的输出端与温度传感器的输入端相连，所述温度传感器的输出端与plc控制器相连以将温度信号反馈给plc控制器；
8.所述加热单元包括管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件，所述管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件分别与控制单元的加热模块的输出端相连。
9.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述一体化装置还可包括报警器，所述报警器设置在温度传感器与plc控制器之间并能够在温度传感器检测到的温度达到设定温度5％以上或控制系统出现故障温度持续上升时发出警报。
10.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述一体化装置还可包括显示模块，所
述显示模块与所述plc控制器相连以供作业人员选择加热模式和设定目标温度，并实时显示温度传感器检测到的温度。
11.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述加热模式可包括管道防腐层剥离加热模式、管口加热加热模式和焊口保温加热模式。
12.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述防腐层剥离加热模式的温度范围可为150～200℃，时间可为3～5min。
13.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述管口加热加热模式的温度范围可为150～200℃，时间可为2～3min。
14.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述焊口保温加热模式的温度范围可为250～300℃，时间可为10～20min。
15.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述一体化装置的额定电压可为380～400v，额定电流可为60～110a，额定功率可为40～60kw。
16.在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件均可为加热毯，所述一体化装置的尺寸可为70
×
50
×
55cm，重量可为20～30kg。
17.本发明另一方面提供了一种管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化平台，所述一体化平台包括如上任意一项所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下内容中至少一项：
19.(1)本发明的一体化装置能够将管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温三种功能集中在一起，解决施工作业中设备繁多、占据空间大、重量较大、运输和使用不便，来回移动多台设备占用较大人力资源等问题，并可以实现对作业管道温度的控制；
20.(2)本发明的一体化装置采用plc程序控制，能够实现对管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温的三种作业加热温度的自动控制；
21.(3)本发明的一体化装置具有自动报警功能，当温度传感器检测到加热单元的温度过高时或控制系统出现故障温度持续上升时发出警报，提高了作业得安全性，降低了人员得劳动强度。
附图说明
22.图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置的结构示意图。
23.附图标记说明如下：
24.1-plc控制器、2-显示模块、3-加热模块、4-温度传感器、5-报警器、6-管道防腐层剥离加热件、7-管口加热加热件、8-焊口保温加热件、9-电源。
具体实施方式
25.在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本发明的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置及平台。
26.在本发明的第一示例性实施例中，如图1中所示，管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置主要包括控制单元和加热单元两部分组成。
27.其中，控制单元被配置为能够根据不同加热模式控制加热单元升温、以及达到目标温度后进行保温或停止加热。如图1中所示，控制单元包括plc控制器1、温度传感器4和加热模块3。其中，plc控制器1的输入端与电源9相连、plc控制器1的输出端与加热模块3的输入端相连，加热模块3的输出端与温度传感器4的输入端相连，温度传感器4的输出端与plc控制器1相连以将温度信号反馈给plc控制器1。这里，加热模式可包括管道防腐层剥离加热模式、管口加热加热模式和焊口保温加热模式，进行施工作业时，根据需要选择对对应的加热模式，设置目标温度即可。
28.在本实施例中，加热单元包括管道防腐层剥离加热件6、管口加热加热件7和焊口保温加热件8，管道防腐层剥离加热件6、管口加热加热件7和焊口保温加热件8分别与控制单元的加热模块3的输出端相连。这里，如图1中所示，由于管道施工作业中管道的防腐剥离工序较为频繁，因此设置备用的防腐剥离加热件，防止因管道防腐加热件损毁导致的管道施工停工。
29.在本示例性实施例中，如图1中所示，管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置还可包括报警器5，所述报警器5设置在温度传感器4与plc控制器1之间。这里，在加热单元加热升温过程中，温度传感器实时检测加热升温单元的温度，当发现其温度过高或达到设定温度5％以上或控制系统出现故障温度持续上升时，plc控制器发送信号给报警器5，报警器5发出警报，操作人员关闭一体化装置。例如，在进行防腐层剥离说，加热升温单元到达一定温度后通过温度传感器传输温度信号到plc控制器，plc控制器同时传输两个信号一个传输给加热模块停止工作，一个信号传输给报警器，报警器开始报警，说明已到达可以操作温度，实现防腐层剥离目的。
30.在本示例性实施例中，如图1中所示，管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置还可包括显示模块2，所述显示模块2与所述plc控制器1相连以供作业人员选择加热模式和设定目标温度。这里，显示模块2还能够实时显示温度传感器检测到的温度。
31.在本示例性实施例中，所述防腐层剥离加热模式的温度范围可为150～200℃，时间可为3～5min。所述管口加热加热模式的温度范围可为150～200℃，时间可为2～3min。所述焊口保温加热模式的温度范围可为250～300℃，时间可为10～20min。
32.在本示例性实施例中，所述一体化装置的额定电压可为380～400v，额定电流可为60～110a，额定功率可为40～60kw。在本示例性实施例中，所述管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件均可为加热毯，所述一体化装置的尺寸可为70
×
50
×
55cm，重量可为20～30kg。本发明的工作原理为：
33.1、防腐层剥离模式：设备使用防腐层剥离加热毯，在升温到达一定温度后通过温度传感器传输温度信号到plc控制器，plc控制器同时传输两个信号一个传输给加热模块停止工作，一个信号传输给报警器，报警器开始报警，说明已到达可以操作温度，实现防腐层剥离目的。
34.2、管口加热模式：在设备启动后加热毯(管口加热)温度传感器在线采集管口目前温度并传输至plc控制器，经与预先设定温度数值比对后通过plc控制器开启加热模块工作，并升温到预设温度后，温度传感器发送信号至plc控制器，plc控制器对加热模块发出关闭信号，在焊接过程中管口温度降低到达plc设定温度时，plc继续发出加热模块工作信号。
35.3、焊口恒温模式：启动后加热模块升温到达设定温度后，通过温度传感器传输信
号至plc控制器，plc控制器发出降低加热模块功率并持续恒温。
36.在本发明的第二例性实施例中，道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化平台包括上述第一示例性实施例所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置。
37.综上所述，本发明的有益效果可包括一下内容中至少一项：
38.(1)本发明的一体化装置能够将管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温三种功能集中在一起，解决施工作业中设备繁多、占据空间大、重量较大、运输和使用不便，来回移动多台设备占用较大人力资源等问题，并可以实现对作业管道温度的控制；
39.(2)本发明的一体化装置采用plc程序控制，能够实现对管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温的三种作业加热温度的自动控制；
40.(3)本发明的一体化装置具有自动报警功能，当温度传感器检测到加热单元的温度过高时或控制系统出现故障温度持续上升时发出警报，提高了作业得安全性，降低了人员得劳动强度。
41.尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

技术特征：
1.一种管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述一体化装置包括控制单元和加热单元，其中，所述控制单元被配置为能够根据不同加热模式控制加热单元升温、以及达到目标温度后进行保温或停止加热，且所述控制单元包括plc控制器、温度传感器和加热模块，所述plc控制器的输入端与电源相连、输出端与加热模块的输入端相连，所述加热模块的输出端与温度传感器的输入端相连，所述温度传感器的输出端与plc控制器相连以将温度信号反馈给plc控制器；所述加热单元包括管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件，所述管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件分别与控制单元的加热模块的输出端相连。2.根据权利要求1所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括报警器，所述报警器设置在温度传感器与plc控制器之间并能够在温度传感器检测到的温度达到设定温度5％以上或控制系统出现故障温度持续上升时发出警报。3.根据权利要求1所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括显示模块，所述显示模块与所述plc控制器相连以供作业人员选择加热模式和设定目标温度，并实时显示温度传感器检测到的温度。4.根据权利要求1所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述加热模式包括管道防腐层剥离加热模式、管口加热加热模式和焊口保温加热模式。5.根据权利要求4所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述防腐层剥离加热模式的温度范围为150～200℃，时间为3～5min。6.根据权利要求4所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述管口加热加热模式的温度范围为150～200℃，时间为2～3min。7.根据权利要求4所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述焊口保温加热模式的温度范围为250～300℃，时间为10～20min。8.根据权利要求1所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述一体化装置的额定电压为380～400v，额定电流为60～110a，额定功率为40～60kw。9.根据权利要求1所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置，其特征在于，所述管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件均为加热毯，所述一体化装置的尺寸为70
×
50
×
55cm，重量为20～30kg。10.一种管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化平台，其特征在于，所述一体化平台包括如权利要求1～9中任意一项所述的管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置。

技术总结
本发明提供了一种管道防腐层剥离、管口加热、焊口保温一体化装置及平台，所述一体化装置包括控制单元和加热单元，其中，控制单元被配置为能够根据不同加热模式控制加热单元升温、以及达到目标温度后保温或停止加热，且控制单元包括PLC控制器、温度传感器和加热模块，PLC控制器分别与电源和加热模块相连，加热模块的输出端与温度传感器的输入端相连，温度传感器的输出端与PLC控制器相连以将温度信号反馈给PLC控制器；加热单元包括管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件，管道防腐层剥离加热件、管口加热加热件和焊口保温加热件分别与控制单元的加热模块的输出端相连。本发明具有设备重量较轻、操作方便、能够提供多种加热模式等优点。提供多种加热模式等优点。提供多种加热模式等优点。


技术研发人员：杨帆 李猛 刘璐 刘晓峰 杨柳 唐磊 杨云贵 冯朝刚 白雪
受保护的技术使用者：国家管网集团西南管道有限责任公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8