[00349295]海上石油钻井平台抛喷丸关键技术与应用

海上石油钻井平台由各种截面尺寸和形状的金属构件组成，长期在高腐蚀环境下工作，容易因锈蚀而失效。因此，各种金属构件的表面防护(清理与涂装)技术成为提高海上钻井平台可靠性的关键。金属构件的抛喷丸表面清理与防护技术可通过高速弹丸流打击工件表面，除去表面的铁锈等杂物，增加表面压应力，提高表面光洁度，保证均匀弧高度，改善表面涂装质量，从而延长其使用寿命。针对海上石油平台的抛喷丸设备大都依赖国外进口，国内针对复杂结构和极限尺寸的金属构件的抛喷丸清理，尚未形成具有独立自主知识产权的完整的抛喷丸清理的解决方案。该技术针对超细径钢管内壁难以清理的问题，设计了蛇形柔性爬壁喷丸系统，利用智能机器人协载文丘里喷嘴将弹丸送达指定工作位置，解决了超细直径抽油管内壁的清理难题，并开发了内壁喷丸与外壁抛丸协同并行方案，提高了生产效率；针对超大直径钢管内壁清理时弹丸抛打力衰减问题，开发了爬行柔性多支撑弹丸抛出机构，保证了弹丸达到工件表面的速度和力量均匀，实现了表面弧高度的均匀一致，并将钢管内外壁清理并联，实现了钢管内壁与外壁的同步抛丸清理；针对超常规长度金属构件清理过程中弹丸输送和回收难题，开发设计了远距离弹丸输送系统、长程在线弹丸收集系统和丸渣尘满幕帘分离系统，提高了生产效率和清理质量；针对海上钻井平台的金属构件焊装组配后出现型面结构复杂而难以有效清理难题，开发了表面质量在线自动检测和弹丸抛出机构柔性自适应、自调整系统，将大面积抛丸与局部喷丸结合，实现了复杂构件的全方位、无死角高效清理；针对复杂构件的喷漆涂装均匀性与满覆盖要求，采用弹丸一级清扫、二级吹风、工件进出光电测量高度和喷枪红外感应控制行走等技术，保证了均匀涂装和漆层全覆盖；另外，该技术还自主研发了高耐磨性关键部件和高强韧钢丸，保证了装备的可靠运行。该技术满足了海上钻井平台复杂构件和超常规尺寸构件的清理与涂装要求，在海上石油钻井平台超常规金属构件如焊装组配后构件的整体抛喷丸清理与涂装、超细口径抽油管(杆)、超大口径输油管和超长尺寸的金属构件的清理与涂装等方面形成了具有独立自主知识产权的核心技术，填补了国内空白，可完全替代国外同类产品进口。该项目技术水平达到国际先进，利用该技术独立或参与制定了国家标准和行业标准9项，并获得10项发明专利和12项实用新型专利授权，具有很强的创新和后续开发能力。产品销售到山东科瑞机械制造有限公司、中船重工船业有限公司和AIRBLAST等多家国内外公司，经用户使用，反映良好，依靠该项目技术成果，至2013年底公司累计销售实现新增利润销售收入21240万元，新增利润3757万元，新增税收2403万元，创汇200万美元，并可有效带动当地经济的发展，促进就业，经济与社会效益显著。