雙金屬復(fù)合管的制作方法
【專利摘要】雙金屬復(fù)合管，包括外管，連接部和內(nèi)管；雙金屬復(fù)合管的一端或兩端具有連接部，連接部由和內(nèi)管相同的材料制成，內(nèi)徑與外管內(nèi)徑一致，壁厚不小于外管壁厚；外管和連接部通過焊接方式進(jìn)行連接；內(nèi)管通過一定成型方法與外管和連接部同時(shí)緊密結(jié)合；內(nèi)管端部與連接部端部進(jìn)行封焊，保證管道內(nèi)的腐蝕性介質(zhì)不與外管接觸。由于復(fù)合管連接部與外管之間的異種材料焊接在制造廠完成，焊接條件好，質(zhì)量檢驗(yàn)便于嚴(yán)格執(zhí)行，保證了焊接強(qiáng)度，從而使得在現(xiàn)場施工中只需完成同種金屬的焊接，并滿足管路之間連接強(qiáng)度的要求，另外，連接部采用耐腐蝕材料，避免了連接部自身受到腐蝕，也保證了雙金屬復(fù)合管輸送的安全性能。
【專利說明】雙金屬復(fù)合管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，特別涉及一種雙金屬復(fù)合管。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求急劇增長，國際、國內(nèi)都在加大開采石油、天然氣的力度。油氣輸送管道作為石油和天然氣的一種經(jīng)濟(jì)、安全、不間斷的長距離輸送工具得到了迅速發(fā)展。在我國塔里木、四川、長慶等地區(qū)油氣井中含有H2S、C02、C1_等腐蝕性介質(zhì)，對管道具有極強(qiáng)的腐蝕性，加劇管道損壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，傳統(tǒng)的管材逐漸不用于含有高腐蝕性介質(zhì)的油氣井中及其輸送過程，而采用耐腐蝕合金成本昂貴，因此雙金屬復(fù)合管應(yīng)運(yùn)而生。雙金屬復(fù)合管是由兩種不同材質(zhì)的金屬管構(gòu)成:外層為高強(qiáng)度碳鋼管材，內(nèi)層為耐腐蝕性合金，管層之間通過各種加工方式和技術(shù)形成緊密結(jié)合，管材既具有良好的強(qiáng)度和耐腐蝕性，而且成本低，得到了國內(nèi)外市場的廣泛認(rèn)可，發(fā)展迅速。
[0003]在雙金屬復(fù)合管實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)合管間接頭連接是油氣田開采及其介質(zhì)輸送中的一大難題?，F(xiàn)有的復(fù)合管內(nèi)層防腐合金層厚度較小，一般2-4_，在現(xiàn)場焊接時(shí)由于環(huán)境條件限制很難使兩支復(fù)合管端部完全對齊，造成內(nèi)層防腐合金錯(cuò)位，焊接完成后接頭局部內(nèi)層合金層變薄甚至與外層碳鋼接觸，腐蝕介質(zhì)造成接頭抗腐蝕性能力急劇下降，大大降低整個(gè)輸送管道的抗腐蝕性能力和服役年限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn) 有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種雙金屬復(fù)合管，具有結(jié)構(gòu)簡單，耐腐蝕性能好，可靠性高，成本低，管接頭焊接方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]雙金屬復(fù)合管，包括內(nèi)管30和外管10，內(nèi)管30由耐腐蝕材料制成，內(nèi)管30位于外管20的內(nèi)部，雙金屬復(fù)合管還包括連接部10，連接部10與外管20通過焊接相連接，內(nèi)管30與連接部10相焊接，至少一個(gè)連接部10的第二端具有焊接剖口。
[0006]進(jìn)一步地，連接部10由耐腐蝕材料制成，
[0007]進(jìn)一步地，外管20由碳素鋼或者低合金鋼制成。
[0008]進(jìn)一步地，外管20的兩端具有坡口。
[0009]進(jìn)一步地，連接部10包括第一接頭11，第一接頭11位于外管20的一端，連接部還包括第二接頭12，第二接頭12位于外管20的另一端。
[0010]進(jìn)一步地，第一接頭11為管狀接頭，其內(nèi)直徑等于外管20的內(nèi)直徑，其外直徑大于或等于外管20外直徑；內(nèi)管30延伸跨越第一接頭11與外管20之間的接縫，并焊接于第一接頭11端部的內(nèi)壁上。
[0011]進(jìn)一步地，第二接頭12為管狀接頭，其內(nèi)直徑等于外管20的內(nèi)直徑，其外直徑大于或等于外管20外直徑；內(nèi)管30延伸跨越第二接頭12與外管20之間的接縫，并焊接于第~接頭12 %5部的內(nèi)壁上。
[0012]本發(fā)明的雙金屬復(fù)合管由于連接部10與外管20之間的異種材料焊接在制造廠完成，焊接條件好，質(zhì)量檢驗(yàn)便于嚴(yán)格執(zhí)行，保證了焊接強(qiáng)度，從而使得在現(xiàn)場施工中只需完成同種金屬的焊接，并滿足管路之間連接強(qiáng)度的要求，另外，連接部10采用耐腐蝕材料，避免了連接部自身受到腐蝕，也保證了雙金屬復(fù)合管輸送的安全性能，極大的提高整條復(fù)合管道防腐的能力，延長了服役年限，同時(shí)降低了焊接難度，便于復(fù)合管現(xiàn)場焊接，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的外管和連接部焊接示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明連接部示意圖。
[0016]圖4為兩復(fù)合管焊接示意圖。
[0017]圖中，10—連接部、11一第一接頭、12—第二接頭、20—外管、30—內(nèi)管【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0019]如圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的一種雙金屬復(fù)合管，包括外管20和內(nèi)管30，內(nèi)管30由耐腐蝕材料制成，內(nèi)管30位于外管20的內(nèi)部。雙金屬復(fù)合管還包括連接部10，連接部10與外管20通過焊接相連接，內(nèi)管30與連接部10相焊接。雙金屬復(fù)合管的連接部10與外管20的連接采用焊接連接形式。耐腐蝕材料制成的內(nèi)管30在油氣井中有腐蝕性介質(zhì)存在時(shí)，能保證在內(nèi)管30中的腐蝕介質(zhì)不接觸外管20，保證了雙金屬復(fù)合管使用的安全性。內(nèi)管30與連接部10相焊接，使得內(nèi)管30與連接部10連接在一起。內(nèi)管30為薄壁平端管，將內(nèi)管30放置在外管20內(nèi)后，借助外力使內(nèi)管30擴(kuò)大變形并緊貼外管20及連接部10的內(nèi)壁，內(nèi)管30的兩端分別與外管20兩端的連接部10的內(nèi)壁進(jìn)行密封焊接，將內(nèi)管30中的腐蝕介質(zhì)與外管20完全隔離，防止外管20受到腐蝕。優(yōu)選地，連接部10由耐腐蝕材料制成。外管20由碳素鋼或者低合金鋼制成。連接部10由厚壁管加工而成，連接部10由耐腐蝕材料制成。優(yōu)選地,連接部10與內(nèi)管30采用相同的材質(zhì)，具有良好的耐腐蝕性能和與內(nèi)管30相匹配的焊接性能，避免了內(nèi)管30與連接部10在焊接時(shí)的造成異金屬焊接，保證了二者的連接強(qiáng)度和焊縫密封安全性能?；蛘?，連接部10也可以采用與內(nèi)管30同類的能與內(nèi)管30良好焊接的耐腐蝕材料制成。外管20是碳素鋼或者低合金鋼，其外徑一般為60.3mm至508mm厚度為4mm至20mm,壁厚較大,在使用過程中主要用于承受外力或內(nèi)壓；與之相匹配的，內(nèi)管30是耐腐蝕材料，內(nèi)管30的材質(zhì)為不銹鋼、鎳基合金、鈦及鈦合金或其他耐蝕性材料,厚度為Imm至4mm，壁厚較小。內(nèi)管30緊貼外管20和連接部10的內(nèi)壁，主要起抗腐蝕作用。外管20采用普通的碳素鋼或者低合金鋼，保證了雙金屬復(fù)合管的造價(jià)的低廉；內(nèi)管30和連接部10采用耐腐蝕材料，雖然材料的價(jià)格較高，但是由于內(nèi)管30的壁厚較小，連接部10長度很短，在起到耐腐蝕作用的同時(shí)，也避免了雙金屬復(fù)合管的成本過高。因此，本發(fā)明的雙金屬復(fù)合管，在保證各項(xiàng)性能指標(biāo)的前提下，將成本限制在合理的范圍內(nèi)，有利于雙金屬復(fù)合管在油氣田開發(fā)中的推廣和使用。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖1所示，連接部10包括第一接頭11，第一接頭11位于外管20的一端。連接部11還包括第二接頭12，第二接頭12位于外管20的另一端。外管20的兩端的坡口分別與第一接頭11和第二接頭12進(jìn)行焊接。通過第一接頭11和第二接頭12，從而將多根雙金屬復(fù)合管連接在一起，以達(dá)到油氣田開采需要的管道的長度。如圖2所示，第一接頭11為管狀接頭，其內(nèi)直徑等于外管20的內(nèi)直徑，其外直徑大于或等于外管20外直徑。在本實(shí)施例中，內(nèi)管30延伸跨越第一接頭11與外管20之間的接縫，并焊接于第一接頭11端部的內(nèi)壁上。由于第一接頭11的內(nèi)直徑等于外管20的內(nèi)直徑，因此，第一接頭11與外管20連接后，管路內(nèi)壁平滑沒有突起。如圖1所示，內(nèi)管30延伸跨越第一接頭11與外管20的接縫，并將接縫遮擋住，防止內(nèi)管30內(nèi)的腐蝕介質(zhì)進(jìn)入第一接頭11與外管20形成的接縫處并腐蝕外管20。內(nèi)管30焊接于第一接頭11的不與外管20連接的一端的端部的內(nèi)壁上，由于是同種金屬材料焊接，因此焊接性能很好，保證內(nèi)管30與第一接頭11的連接強(qiáng)度和焊縫密封性能。另外，由于焊縫位于第一接頭11的不與外管20連接的一端的端部的外邊緣，即使第一接頭11的內(nèi)管徑的直徑較小，也可以滿足焊接條件進(jìn)行焊接。如圖2所示，第二接頭12為管狀接頭，其內(nèi)直徑等于外管20的內(nèi)直徑，其外直徑大于或等于外管20外直徑。在本實(shí)施例中，內(nèi)管30延伸跨越第二接頭12與外管20之間的接縫，并焊接于第二接頭12端部的內(nèi)壁上。由于第二接頭12的內(nèi)直徑等于外管20的內(nèi)直徑，因此，第二接頭12與外管20連接后，管路內(nèi)壁平滑沒有突起。如圖1所示，內(nèi)管30延伸跨越第二接頭12與外管20的接縫，并將接縫遮擋住，防止內(nèi)管30內(nèi)的腐蝕介質(zhì)進(jìn)入第二接頭12與外管20形成的接縫處并腐蝕外管20。內(nèi)管30焊接于第二接頭12的不與外管20連接的一端的端部的內(nèi)壁上，由于是同金屬焊接，因此焊接性能很好，保證內(nèi)管30與第二接頭12的連接強(qiáng)度和焊縫密封性能。另外，由于焊縫位于第二接頭12的不與外管20連接的一端的端部的外邊緣，即使第二接頭12的內(nèi)管徑的直徑較小，也可以滿足焊接條件進(jìn)行焊接。
[0021]本實(shí)施例的制造技術(shù)方案如下:
[0022]1、第一接頭11和第二接頭12的內(nèi)孔尺寸與外管20的內(nèi)孔尺寸相同，比內(nèi)管30的外徑大Imm至4mm;
[0023]2、清洗外管20的內(nèi)孔和內(nèi)管30的外表面，除去油污及氧化物；
[0024]3、外管20的兩端加工坡口 ；
[0025]4、第一接頭11和第二接頭12加工坡口 ；
[0026]5、外管20與連接部10焊接，即在外管20—端焊接第一接頭11，在外管20另一端焊接第二接頭12;
[0027]6、將內(nèi)管30插入兩端帶有接頭的外管20中；
[0028]7、用密封圈在兩端接頭處進(jìn)行密封，對內(nèi)管30施加液壓力脹大，使內(nèi)管30外壁與外管20和接頭內(nèi)壁緊貼復(fù)合，液壓力根據(jù)外管20和內(nèi)管30的外徑、厚度和材料的強(qiáng)度等級而定。
[0029]8、內(nèi)管30的兩端與兩個(gè)接頭的內(nèi)壁進(jìn)行密封焊接；
[0030]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明的上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:本發(fā)明的雙金屬復(fù)合管，包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管由耐腐蝕材料制成，內(nèi)管位于外管的內(nèi)部，雙金屬復(fù)合管還包括連接部，連接部與外管通過焊接相連接，內(nèi)管與連接部相焊接。耐腐蝕材料制成的內(nèi)管，保證了管內(nèi)腐蝕介質(zhì)不接觸外管，保證了雙金屬復(fù)合管使用的安全性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.雙金屬復(fù)合管，包括內(nèi)管(30)和外管(20)，其特征在于，內(nèi)管(30)由耐腐蝕材料制成，內(nèi)管(30)位于外管(20)的內(nèi)部，雙金屬復(fù)合管還包括連接部(10)，連接部(10)與外管(20)通過焊接相連接，內(nèi)管(30)與連接部(10)相焊接，至少一個(gè)連接部(10)的第二端具有焊接剖口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬復(fù)合管，其特征在于，所述連接部(10)由耐腐蝕材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬復(fù)合管，其特征在于，所述外管(20)由碳素鋼或者低合金鋼制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬復(fù)合管，其特征在于，所述外管(20)的兩端具有坡口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬復(fù)合管，其特征在于，連接部10)包括第一接頭(11)，第一接頭(11)位于所述外管(20)的一端，連接部(10)還包括第二接頭(12)，第二接頭(12)位于外管(20)的另一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙金屬復(fù)合管，其特征在于，所述第一接頭(11)為管狀接頭，其內(nèi)直徑等于外管(20)的內(nèi)直徑，其外直徑大于或等于外管(20)外直徑；內(nèi)管(30)延伸跨越第一接頭(11)與外管(20)之間的接縫，并焊接于第一接頭(11)端部的內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙金屬復(fù)合管，其特征在于，所述第二接頭(12)為管狀接頭，其內(nèi)直徑等于外管(20)的內(nèi)直徑，其外直徑大于或等于外管(20)外直徑；內(nèi)管(30)延伸跨越第二接頭(12)與外管(20)之間的接縫，并焊接于第二接頭(12)端部的內(nèi)壁上。
【文檔編號】F16L9/02GK103486341SQ201310419306
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】張建功, 馬海寬, 李培力, 劉繼高, 劉慧超, 徐能惠 申請人:中國重型機(jī)械研究院股份公司