[发明专利]一种电磁感应式金属表面涂层去除方法及其设备

说明书

技术领域

本发明属于电磁感应领域，尤其涉及一种电磁感应式金属表面涂层去除方法及其设备。

背景技术

涡旋电流是当通电铁磁性金属块靠近未通电的铁磁性金属块时，在未通电的铁磁性金属块表面产生方向相反的磁场，此磁场产生切割磁力线的电流。当交变电流通过金属块时，电流将集中在金属块表面通过，这种现象叫集肤效应，且频率越高这种现象越明显。由于金属有电阻，这些电涡流会转变成感应热能，其已在工业上被广泛用来对金属进行表面淬火。

船舶甲板、船体，石化行业的储油储气用的槽/柜/箱，近海和陆地的输油管，桥梁及其他工业钢结构等，在维修保养时，一般都需要去除其表面的油漆、涂料、锈层、防火披覆、腐蚀物及油渍残留物等各种涂层。传统的表面涂层去除作业通常采用喷砂、研磨或水刀。喷砂和研磨的方式会产生大量的废弃物，且其处理废弃物的费用也相当可观；水刀也是经常要处理污水问题。此外，喷砂、研磨或水刀的方式还会产生很大噪声，平均能耗达3kWh/平方米。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用电磁感应（电涡流）生热技术破坏金属表面与涂层间的接合界面，能效高、噪声小、污染小的金属表面涂层去除方法。

本发明的另一目的是提供一种利用电磁感应（电涡流）生热技术破坏金属表面与涂层间的接合界面，高效、节能、环保、安全地用于船体、船舶甲板、输油管、储油（天然气或化学品）罐/槽/柜/箱等表面涂层去除的设备。

本发明的技术方案是：一种电磁感应式金属表面涂层去除方法，利用电磁感应生热技术破坏金属表面与涂层间的接合界面从而去除涂覆层，利用高频电流通过高功率密度的电磁感应线圈在金属表面产生感应磁场和电涡流，进而产生适宜的温度使涂覆层与金属表面分离；所述高频电流频率为10kHz~100kHz；所述电磁感应线圈的功率密度为1500~2000kW/m²。

一种电磁感应式金属表面涂层去除设备，包括感应电源主机、中继电源子机、手持感应器和可更换感应头，所述感应电源主机通过带水冷却装置和磁屏蔽装置的高频电力电缆与中继电源子机连接，所述中继电源子机通过带水冷却装置和磁屏蔽装置的高频电力电缆与手持感应器连接；所述感应电源主机分别通过数据线与中继电源子机、手持感应器连接；所述可更换感应头通过标准连接件与手持感应器进行硬连接，所述可更换感应头和手持感应器之间连接有数据线和带水冷却装置的高频电力电缆；

所述感应电源主机用于为设备提供电力、冷却水循环与净化、参数设置、运行监测，以及对中继电源子机和手持感应器的远程控制；

所述中继电源子机用于高频升压，为所述手持感应器提供高频感应电力，同时进行冷却水增压；

所述手持感应器用于监控可更换感应头的实时作业温度和速度，并为可更换感应头提供适宜的感应电压和感应频率；

所述可更换感应头用于在金属表面产生感应磁场和电涡流，并产生适宜的温度。

进一步，所述感应电源主机包括主控单元、电源管理单元、整流滤波单元、高频逆变单元、冷却系统和人机接口，所述主控单元分别通过数据线与电源管理单元、整流滤波单元、高频逆变单元、冷却系统、人机接口，以及中继电源子机和手持感应器相连；所述交流电依次经电源管理单元、整流滤波单元和高频逆变单元产生高频低压电输出到所述中继电源子机；所述冷却水经所述冷却系统输入到所述中继电源子机；所述人机接口用于进行参数设置。

进一步，所述中继电源子机包括电源控制器、高频升压模块和冷却水增压系统，所述电源控制器用于控制所述高频升压模块和冷却水增压系统。

进一步，所述手持感应器包括感应控制器、控制键和显示器，所述感应控制器通过数据线与所述控制键和显示器连接，所述感应控制器用于接收实时作业温度和速度；所述控制键和显示器用于输入控制和信息显示。

进一步，所述可更换感应头包括温度传感、速度传感器和感应头本体；所述感应头本体为大功率耐高温漆包线制作成的电磁感应线圈，其采用浸入式或/和内通式水冷却；所述温度传感和速度传感器用于向手持感应器反馈实时作业温度和速度。

进一步，所述感应头本体19的功率密度为1500~2000kW/m²，所述电磁感应线圈通过的是10kHz~100kHz高频电流。