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输油管道喷涂防腐技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-10-18 11:58:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 杨吉可 | 2025-10-18 11:58:46

本成果研发了两种输油管道防腐喷涂核心装置,形成高效、适配性强的防腐施工系统。第一种为输油管道防腐喷涂施工系统,由横板、固定套、升降柱、干燥箱、风机、加热管、烘干管、防腐漆箱及喷漆泵等组成。干燥箱内的风机与加热管配合,通过烘干管内壁的均匀烘干口实现管道表面预处理;防腐漆箱内的喷漆泵将防腐漆输送至喷涂组件,通过主动齿轮与从动齿盘的啮合传动,带动多组柔性棉转动,实现对输油管道外壁的全方位喷涂。该设计解决了传统喷涂存在的死角问题,多组柔性棉同步作业使喷涂效率提升 30% 以上。第二种为输油管道旋转喷涂装置,包括底盘、支撑座、支撑板、定位塞、第一电机、丝杠及固定块等。支撑座为 “丄” 型可拆卸结构,圆台状定位塞可适配不同管径管道,通过第一电机驱动定位塞旋转实现管道自转;支撑板间的丝杠带动固定块上的喷涂装置水平移动,结合管道自转完成轴向与周向的全覆盖喷涂,可适应管径范围 φ100mm-φ1500mm、长度 5m-30m 的管道,解决了传统设备对不同规格管道适配性差的问题。两项装置配合使用,实现了从管道表面预处理到防腐漆喷涂的一体化作业,喷涂均匀度达 98% 以上,涂层附着力提升 20%。

当前输油管道防腐喷涂领域存在三大痛点:一是传统人工或半自动喷涂存在死角,导致防腐层不连续,易引发局部腐蚀;二是设备适配性差,针对不同管径、长度的管道需更换专用工装,耗时费力;三是喷涂与干燥工序分离,效率低下且涂层质量受环境影响大。本技术通过三大创新突破上述痛点:1. 无死角喷涂技术:利用主动齿轮与从动齿盘的传动结构,驱动多组柔性棉同步旋转,结合管道自转与喷涂装置平移,实现 360° 无死角覆盖,解决传统喷涂的盲区问题,经测试,较传统设备喷涂合格率提升至 99%。2. 自适应调节设计:圆台状定位塞与可调节丝杠结构,无需更换工装即可适配 φ100mm-φ1500mm 管径、5m-30m 长度的管道,切换时间从传统的 2 小时缩短至 15 分钟,大幅提升施工灵活性。3. 一体化作业系统:集成干燥箱、加热管与烘干管,在喷涂前对管道表面进行快速干燥处理(温度可控在 50-80℃,干燥效率提升 40%),避免因表面湿度导致的涂层脱落,同时减少工序衔接时间,整体施工效率提升 50%。与进口同类设备相比,本技术购置成本降低 30%,运维成本降低 25%,且核心部件国产化率达 100%。

输油管道作为能源运输的核心基础设施,其防腐性能直接关系到运输安全与使用寿命。我国现有输油管道总里程超 15 万公里,每年因腐蚀导致的维修费用超 200 亿元,新建管道对防腐技术的需求年均增长 12%,市场空间广阔。 本技术可广泛应用于三大领域: 1. 油气运输行业:长距离输油干线、油田内部集输管道的新建与维护,尤其适用于沙漠、沿海等高腐蚀环境下的管道施工。 2. 化工领域:化工原料输送管道(如原油、成品油、化工溶剂管道)的防腐处理,可耐受多种化学介质侵蚀。 3. 城市基建:城市燃气、供热管道的防腐喷涂,提升市政管道的安全运行周期。 目前,该技术已在河南新乡、河北沧州等地的管道产业园进行小规模试用,反馈良好。未来可依托新乡经济技术开发区、沧州管道装备产业园等试点园区,向全国推广,预计 3 年内可占据国内中端防腐喷涂设备市场 20% 的份额,同时具备出口潜力,应用于 “一带一路” 沿线国家的能源管道建设。

1. 张 XX(技术带头人):高级工程师,从事管道防腐技术研发 15 年,主持国家级科研项目 3 项,获省部级科技进步奖 2 项,发表核心论文 10 篇,主导本技术的整体方案设计与核心装置研发。2. 李 XX:机械设计专家,副教授,专注于自动化装备结构设计,负责柔性棉传动系统与定位塞自适应结构的研发,拥有相关专利 5 项。3. 王 XX:材料工程研究员,参与防腐漆适配性研究,优化喷涂参数与干燥工艺,确保涂层性能达标,曾参与多项国家重点工程的材料选型工作。4. 赵 XX:自动化控制工程师,负责丝杠驱动系统与电机联动控制程序开发,实现设备的智能化调节,提高操作便捷性。团队共 12 人,其中高级职称占比 50%,涵盖机械设计、材料工程、自动化控制等领域,分工明确,协作高效,具备持续研发与产业化落地能力。

1. 投入与收益:截至目前,研发投入共计 800 万元(含设备研发、试验测试等),已在 3 个试点项目中应用,实现销售收入 300 万元,利润 120 万元。 2. 预期投入:为实现产业化,需进一步投入 500 万元用于生产线建设与市场推广,预计 1 年内完成量产。 3. 社会与环境效益: - 科技进步:推动管道防腐装备国产化,打破国外技术垄断,提升我国在该领域的技术竞争力。 - 安全保障:减少因管道腐蚀导致的泄漏事故,降低能源运输安全风险,保障国家能源安全。 - 生态保护:延长管道使用寿命,减少管道更换频率,降低钢材消耗与废弃物排放,每年可减少约 5 万吨钢材浪费。 - 经济民生:降低企业防腐维修成本,间接提升能源运输效率,助力油气价格稳定,惠及民生。

1. 技术合作:寻求与管道制造企业、油气运输公司合作,共同推进技术在实际工程中的应用,提供定制化施工方案。 2. 技术转让:向具备生产能力的装备制造企业转让专利技术,收取转让费并提供技术指导。 3. 资金需求:计划融资 300 万元,用于生产线扩建与市场开拓,出让 10% 股权。 4. 转化目标:1 年内实现产业化量产,3 年内进入国内主流防腐设备供应商行列,5 年内拓展国际市场,成为具有竞争力的技术方案提供商。