石油套管及接箍色環刷涂裝置自動化的實現

馬海風

摘要：針對套管色標的規定，設計并制造了自動刷涂裝置，設計內容主要有色輪材質的選擇、裝置結構設計和電路控制設計。

關鍵詞：套管色標 自動 結構 電路控制 設計

按照API Spec 5CT的標準，根據不同鋼級，套管色標的顏色和數量及其相應的位置都有明確規定。為提高套管色標的規范性，減輕工人的勞動強度，特研制套管及接箍色環自動刷涂裝置。此裝置結構簡單，操作方便，能適用于不同規格的套管（L80中的9Cr和13Cr除外）進行批量生產，實現自動刷涂的目的。在石油套管自動生產線中，接箍和色環刷涂工作是由人工完成，操作工人的勞動強度大，刷涂的接箍顏色不均勻、色環的寬窄不一、邊緣參差不齊，成品套管的外觀質量較差。

本裝置設計主要包括結構設計和電路控制設計，其中結構設計包括色輪和漆盒的設計。

1 裝置結構設計

1.1 色輪材質的選擇

自動刷涂裝置的色輪的選擇關系到色帶的成形效果及長期的使用性。因此我們對比試驗了金屬、毛氈和尼龍三種材質，通過對比發現尼龍相對金屬更輕便，且不易與油漆粘結，日常清理維護更方便，所以最終選擇了尼龍材質作為色輪。

1.2 色輪結構設計

根據API Spec 5CT標準的規定

結構選擇：刷涂裝置可以選擇光管與刷涂設備同時旋轉或者僅刷涂裝置旋轉，根據車間現場實際情況，我們選擇光管與刷涂設備同時旋轉。

色環設計采用兩臺電機各帶一組色環，一組是接箍色環，另一組是光管色環，此設計與一臺電機帶兩個色環更加靈活，能適應各種管徑。如圖1所示。

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圖1

1.3 漆盒設計

按API要求，J55材質的套管應在接箍中間刷白色色環，兩邊刷綠色色環，因此就對漆盒的設計要求較高，為能連續刷色環，中間的白漆盒需加大容量，如圖2設計所示。

2 電路控制設計

采用PLC控制其動作，以實現自動刷色環的目的，其原理是：套管經翻料裝置停到雙輥處，當雙輥下方傳感器感應到套管時，雙輥帶動套管旋轉，與此同時色環也開始與套管反方向旋轉，并且色環與套管相對旋轉一周后停止旋轉，完成刷色環過程。其PLC程序圖如圖3所示。

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圖3

控制說明：

當套管處于雙輥1處時，X301閉合，雙輥1正轉，色環1、2反轉，即Y300置位；其轉動時間由T51決定，當轉動時間達到T51時，T51閉合，雙輥與色環停止轉動，即Y300復位。

3 結束語

實現了自動刷涂裝置代替人工刷涂接箍和色環的技術要求，減輕了工人的勞動強度；可通過更換色環2來實現不同套管刷涂的目的。

參考文獻：

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