一種帶連接孔的機械式復合管及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種帶連接孔的機械式復合管，包括碳鋼基管和套在碳鋼基管內的耐腐蝕合金襯管，該復合管上設有連接孔。本發明專利技術還公開其制備方法：首先在碳鋼基管上開設基管孔，將清理后的腐蝕合金襯管套在碳鋼基管內，采用液壓或氣壓將基襯管使基襯緊密貼合在一起；在基管孔處碳鋼基管和耐腐蝕合金襯管間隙處進行封口焊接或堆焊焊接，最后在耐腐蝕合金襯管上開設襯管連接孔，襯管連接孔的中心與基管孔的中心相對應。本發明專利技術復合管具有內外兩層金屬的結構，具有相當強度的緊密貼合，基管承壓，襯管耐腐蝕，連接孔可以連接支管、各種支管接頭和儀表接頭。

【技術實現步驟摘要】
一種帶連接孔的機械式復合管及其制備方法
本專利技術涉及一種復合管及制備
，具體涉及一種帶連接孔的機械式復合管，本專利技術還涉及該機械式復合管的制備方法。
技術介紹
近些年，由于機械式雙金屬復合管的耐高壓、耐腐蝕等優良的使用性能，機械式雙金屬復合管在石油、化工行業得到了廣泛地應用。機械式雙金屬復合管主要應用石油天然氣站外工藝管道工程中，然而在整個工藝管線中，為了對輸送的介質進行匯合或分流，必然要接支管，為了對工藝管線進行監控，必然要安裝一些儀表，但由于機械式雙金屬復合管特殊的結構，現場不易開孔、不易焊接支管接頭或支管、不易焊接儀表接頭，導致機械式雙金屬復合管上無法接支管和安裝儀表，制約了機械式雙金屬復合管在石油天然氣站內工藝管道工程中的應用。原來在機械式復合管應用中，基本采用預接一段耐蝕合金管或冶金式復合管，在耐蝕合金管或冶金式復合管上直接開孔焊接支管和儀表接頭，這樣存在的問題是價格高，另外由于材質不同其力學性能也受到一定限制，管線的安全系數減低。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種帶連接孔的機械式復合管，解決了現有機械式雙金屬復合管不易開孔、不易焊接支管接頭或支管、不易焊接儀表接頭，導致機械式雙金屬復合管上無法接支管和安裝儀表的問題。本專利技術的另一個目的是提供一種帶連接孔的機械式復合管的制備方法。本專利技術所采用的技術方案是，一種帶連接孔的機械式復合管，包括碳鋼基管和套在碳鋼基管內的耐腐蝕合金襯管，該復合管上設有連接孔。本專利技術的特點還在于，連接孔設有1個或多個，且相鄰兩個連接孔的間距L≥200mm。連接孔處碳鋼基管和耐腐蝕合金襯管間隙處封口焊接或堆焊焊接。連接孔包括耐腐蝕合金襯管上開設的襯管連接孔和碳鋼基管上開設的基管孔，襯管連接孔的位置與基管孔的位置相對應。襯管連接孔的尺寸d2與需要連接的支管尺寸相匹配；基管孔的尺寸d1為d2+5mm≥d1≥d2+4mm，坡口角度α為60°≥α≥40°。本專利技術所采用的另一個技術方案是，一種帶連接孔的機械式復合管的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，首先在碳鋼基管上開設1個或多個基管孔，且兩個基管孔的間距L≥200mm，然后對碳鋼基管內表面噴砂處理，耐腐蝕合金襯管外表面進行清理；將清理后的腐蝕合金襯管套在碳鋼基管內，采用液壓或氣壓對耐腐蝕合金襯管加壓，耐腐蝕合金襯管受壓膨脹產生塑性變形并使碳鋼基管發生彈性變形，使基襯緊密貼合在一起；步驟2，在基管孔處碳鋼基管和耐腐蝕合金襯管間隙處進行封口焊接或堆焊焊接，最后在耐腐蝕合金襯管上開設襯管連接孔，襯管連接孔的中心與基管孔的中心相對應。本專利技術的特點在于，襯管連接孔的尺寸d2與需要連接的支管尺寸相匹配；基管孔的尺寸d1為d2+5mm≥d1≥d2+4mm，坡口角度α為60°≥α≥40°。本專利技術的有益效果是，1.本專利技術帶連接孔的機械式復合管，具有內外兩層金屬的結構，碳鋼基管較厚，耐腐蝕合金襯管較薄，且帶連接孔，該雙金屬層具有相當強度的緊密貼合，基管承壓，襯管耐腐蝕，連接孔可以連接支管、各種支管接頭和儀表接頭，是一種性價比極高的機械式雙金屬復合管。2.本專利技術帶連接孔的機械式復合管的制備方法，進行兩次開孔，第1次在基層上開孔，第2次在襯層上開孔，兩次開孔可以實現耐腐蝕合金襯管開孔尺寸小于碳鋼基管開孔尺寸，在開孔處可以實現封口焊或堆焊，保證了開孔處的耐蝕性能。附圖說明圖1是帶1個連接孔且連接孔進行堆焊的機械復合管結構圖；圖2是帶1個連接孔且連接孔進行封焊的機械復合管結構圖；圖3是帶2個連接孔的機械復合管結構圖；圖4是連接孔進行堆焊處理的結構圖；圖5是連接孔進行封口焊處理的結構圖；圖6是本專利技術復合管直接連接支管的焊接結構圖；圖7是本專利技術復合管通過支管臺連接支管的焊接結構圖。圖中，1.碳鋼基管，2.耐腐蝕合金襯管，3.連接孔，3-1基管孔，3-2.襯管連接孔，4.連接孔堆焊縫，5.連接孔封口焊縫，6.支管，7.復合管與支管的連接焊縫，8.支管與支管臺的連接焊縫，9.支管臺，10.支管臺與復合管的連接焊縫。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術進行詳細說明。本專利技術一種帶連接孔的機械式復合管，參見圖1、2和3，包括碳鋼基管1和套在碳鋼基管1內的耐腐蝕合金襯管2，該復合管上設有連接孔3。耐腐蝕合金襯管2為不銹鋼、鈦合金或銅合金材料。連接孔3設有1個或多個，且相鄰兩個連接孔3的間距L≥200mm。如圖4或圖5所示，連接孔3處碳鋼基管1和耐腐蝕合金襯管2間隙處封口焊接或堆焊焊接。連接孔3包括耐腐蝕合金襯管2上開設的襯管連接孔3-2和碳鋼基管1上開設的基管孔3-1，襯管連接孔3-2的位置與基管孔3-1的位置相對應。襯管連接孔3-2的尺寸d2與需要連接的支管尺寸相匹配；基管孔3-1的尺寸d1為d2+5mm≥d1≥d2+4mm，坡口角度α為60°≥α≥40°。本專利技術帶連接孔的機械式復合管，具有內外兩層金屬的結構，碳鋼基管1較厚，耐腐蝕合金襯管2較薄，且帶連接孔3，該雙金屬層具有相當強度的緊密貼合，基管承壓，襯管耐腐蝕，連接孔3可以連接支管、各種支管接頭和儀表接頭，是一種性價比極高的機械式雙金屬復合管。一種帶連接孔的機械式復合管的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，首先在碳鋼基管1上開設基管孔3-1，然后對碳鋼基管1內表面噴砂處理，耐腐蝕合金襯管2外表面進行清理；將清理后的腐蝕合金襯管2套在碳鋼基管1內，采用液壓或氣壓對耐腐蝕合金襯管2加壓，耐腐蝕合金襯管2受壓膨脹產生塑性變形并使碳鋼基管1發生彈性變形，使基襯緊密貼合在一起；步驟2，在基管孔3-1處碳鋼基管1和耐腐蝕合金襯管2間隙處進行封口焊接形成連接孔封口焊縫5，或堆焊焊接形成連接孔堆焊縫4，焊接材料為異種金屬焊材，其中異種金屬焊材為ER309LMo，ER316L，ERNiCrMo-3、ER2209或ER385焊絲，連接孔封口焊縫5或連接孔堆焊縫4要進行著色檢驗，焊縫檢驗合格后，在耐腐蝕合金襯管2上開設襯管連接孔3-2，襯管連接孔3-2的中心與基管孔3-1的中心相對應。本專利技術帶連接孔的機械式復合管的制備方法，進行兩次開孔，第1次在基層上開孔，第2次在襯層上開孔，兩次開孔可以實現耐腐蝕合金襯管2開孔尺寸小于碳鋼基管1開孔尺寸，在開孔處可以實現封口焊或堆焊，保證了開孔處的耐蝕性能。本專利技術不是將基管和襯管配套之后一次性開孔，其原因在于：(一)由于機械復合管為機械結合，基襯間結合強度低，且襯層較薄，如果直接在機械復合管上開孔，在開孔工具作用下，將出現基襯分離和襯層塌陷等缺陷；(二)如果直接在機械復合管上開孔，基管與襯管的開孔尺寸一樣，無法在開孔處可以進行封口焊或堆焊，無法保證開孔處的耐蝕性能；(三)有的開孔工具操作時需要加冷卻液卻冷，如果直接在機械復合管上開孔，冷卻液將進入基襯間隙，這將影響機械式復合管的使用性能。本專利技術帶連接孔的機械式復合管與支管連接有兩種連接方式：第一種連接方式為不帶加強的焊接結構的支管6連接，如圖6所示，該連接方式為在連接孔3處直接焊接支管6，形成復合管與支管的連接焊縫7，該連接方式適用于低和中壓管系，且支管的口徑較小。第二種連接方式為帶加強的焊接結構的支管6連接，如圖7所示，該連接方式為：為了提高管線的承壓能力，先在連接孔3處焊接支管臺8形成支管臺與復合管的連接焊縫10，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶連接孔的機械式復合管，其特征在于，包括碳鋼基管(1)和套在所述碳鋼基管(1)內的耐腐蝕合金襯管(2)，該復合管上設有連接孔(3)。

【技術特征摘要】
1.一種帶連接孔的機械式復合管的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：步驟1，首先在碳鋼基管(1)上開設1個或多個基管孔(3-1)，且相鄰兩個基管孔(3-1)的間距L≥200mm，然后對碳鋼基管(1)內表面噴砂處理，耐腐蝕合金襯管(2)外表面進行清理；將清理后的腐蝕合金襯管(2)套在碳鋼基管(1)內，采用液壓或氣壓對耐腐蝕合金襯管(2)加壓，耐腐蝕合金襯管(2)受壓膨脹產生塑性變形并使碳鋼基管(1)發生彈性變形，使基襯緊密貼合在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李華軍，程久歡，吳澤，胡曉明，高光軍，劉吉飛，張巍偉，張向迎，徐超凡，馬靖斐，
申請(專利權)人：海洋石油工程股份有限公司，西安向陽航天材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12