钢管在热轧之后,将会在表面形成一层较硬的氧化层,俗称鳞皮。在后续加工之前需去除该层氧化物,该过程称为除鳞。相对于传统的除鳞方法,等离子除鳞具有除鳞性能优越、生产效率高、环保等优点。在国内,管道表面等离子除鳞装置及相关理论和技术研究均很少,因此研究除鳞装置及其相关技术具有重要的意义。针对被除鳞钢管的结构特点和其连续除鳞的工作要求,选择真空除鳞和局部密封的方案。根据管径误差及管道表面粗糙度大的特点,分析非接触式密封技术和接触式滑动密封机理,得出非接触式密封和接触式滑动密封的特点及应用场合,提出滚滑式密封圈的密封方案。根据设计要求,在选定密封圈材料和容纳密封圈的沟槽形状后,对局部真空腔密封圈的滚滑条件进行推导,包括管道入口侧和出口侧的滚滑条件。根据密封圈的滚滑条件,分析影响滚滑条件的因素,建立密封圈管壁压力和密封圈拉伸量的解析关系,明确滚动力矩的周期变化特性及其峰值,结合滚滑条件,得到密封圈截面半径的合理取值范围,为后续等离子除鳞密封装置的设计奠定理论依据和技术指导。分析除鳞密封装置的工作原理,对管道外表面等离子除鳞装置进行详细设计,并对该装置的除鳞单元及驱动单元相关的理论进行分析。为管道外表面等离子除鳞装置样机的研制奠定基础。为验证所设计管道外表面等离子除鳞密封装置的性能,给等离子密封除鳞装置产品的研制提供必要的基础数据,对除鳞密封装置的总体试验、驱动单元和密封部分的试验进行设计,选取相应的试验配件,制订试验内容并给出密封失效的判定方法。