专利名称：钢管内衬玻璃方法所用的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管内衬玻璃方法所用的装置。
背景技术：
石油管路可分为地面输油管和井下采油管，石油管路在实际使用过程当中
腐蚀、结蜡和偏磨(磨损)是最为常见的事情，目前常用的防腐蚀技术有Ni-P 镀技术、渗氮技术、钛纳米聚合物涂料涂层技术、玻璃钢管道防腐技术以及引 进美国的赛克-54涂层技术等，应用于石油管路后都存在一些弊病，还没有任何 一种工艺能够同时满足防腐、防结蜡和防偏磨的使用性能要求，且各自存在着 致命的缺陷，如镀Ni-P的环境污染问题和镀层空洞问题、渗氮导致的管件螺纹 脆化问题、玻璃钢管的强度低使用温度低、赛克-54涂层生产线及相应的涂料非 常昂贵，因此在使用中受到了限制。采用钢管内衬玻璃构成的复合管可以同时 满足石油管路的使用要求。玻璃具有强的耐蚀性，除氢氟酸外，玻璃几乎不被 其他介质腐蚀；玻璃表面光滑、导热性差，可有效地防止或减轻结蜡和减小石 油流动阻力，有很好的节能增效、增产的作用；玻璃具有很高的硬度，可有效 地防止偏磨，可显著提高井下管件的使用寿命。
发明专利申请号为200510046023.7公开了《一种无接缝内衬玻璃钢管及装配 方法》，其申请日为2005年3月14日，
公开日为2006年5月17日，该发明包 括有一根无接缝内衬玻璃圆管、无缝纲管、定位环管头、管箍、管尾、拉勾、 管头橡胶皮帽、气嘴。该发明所采用的是"压附法"成型，它是将已吹制成型 的玻璃圆管两端封闭置入钢管内，然后拉进加热炉，加热到玻璃软化温度，并通过由于软化玻璃所产生的气体膨胀将玻璃圆管外表面贴附在钢管内表面，然 后凿开玻璃管一端吹进压縮空气，使玻璃更加紧紧的贴附在钢管内表面上，当 无接缝内衬玻璃钢管出炉后，通过牵引拉勾使下一根钢管的管头再进入加热炉， 构成连续生产。该方法是将玻璃管装入待衬钢管中，然后将钢管和玻璃管同时 整体在加热炉中加热，并在玻璃管内施加压力，实现内衬玻璃，此种情况下钢 管在高温下加热时间很长，钢管强度损伤大，影响管件的使用寿命，具体的表 现是，该方法所生产的内衬玻璃钢管在井下管连接过程中，出现了螺纹强度低
的乱扣现象，钢管衬管前硬度HRC18 20，衬管后硬度HRC7 8，因此给该产 品的应用与推广带来了不小的阻力。本申请人针对该问题进行了深入研究，找 出了造成螺纹强度低、乱扣的根本原因是钢管内衬玻璃的工艺过程不合理，即 在衬玻璃的过程中钢管整体在680℃加热保温近2.5小时，这个温度没有达到钢 材的相变温度，在随后的冷却过程中不会发生相变强化，也就是说衬玻璃过程 中的钢管强度降低后不能得到恢复，造成了钢管的强度损伤。实践中即使采用 高频感应加热对衬管后的螺纹进行淬火，螺纹强度获得恢复并有所提高，高频 淬火后硬度HRC34 36，但由于实际工艺实施与控制难度较大，设备投资较高， 该方案也不适用。
发明内容
本发明的目的是为一种新的钢管内衬玻璃方法提供一种专用装置，该新方 法主要是在玻璃管内部采用电热体局部加热，当达到玻璃软化温度时施压将玻 璃胀压于钢管内壁，整根管件内衬玻璃是靠加热体与管件的相对运动来实现的， 钢管在内衬玻璃过程中，加热温度很低且时间很短，不会因内衬玻璃而造成钢 管的强度损伤。
该新发明之方法依序包括以下步骤
(1) 、拉制与钢管长度相对应的玻璃管；
(2) 、将玻璃管穿放到钢管内；
(3) 、将玻璃管的一端头封闭，再将高频感应加热体放置到玻璃管内并位于 玻璃管的中心，高频感应加热体的初始位置位于玻璃管封闭的端头，高频感应 加热体后部的玻璃管内设置有憋压圈，高频感应加热体的中心具有通气管，该 通气管的一端与高频感应加热体连通，通气管的另一端与空气压縮机相通；
(4) 、高频感应加热体通电加热，高频感应加热体的输出功率为3 5KW、 高频感应电流为50 75A，频率为8000 13000Hz，高频感应加热体首先将玻璃 管热辐射加热到软化温度65(TC以上，钢管通过玻璃管辐射热加热和高频感应加 热体高频感应加热，使钢管内表面温度达到680 700°C，钢管外表面温度为 30(TC以下，与此同时，钢管相对高频感应加热体向前移动，相对移动速率300 400mm/min，之后向通气管内通入压力为0.1 0.3MPa的压縮空气，使软化的玻 璃管贴附在钢管内壁，高频感应加热体的前段区域为加热加压区，后段区域为 预热区。
该新方法所用的装置是由高频感应加热体、通气管、憋压圈、支撑架、通气 管固定架、玻璃管支座、玻璃管卡环、钢管移动导棍、空气压缩机组成，高频 感应加热体为管型体，其外部缠有电加热丝，该电加热丝与电源电连接，通气 管的一端与高频感应加热体相连通，通气管的另一端与空气压縮机相连通，支 撑架位于玻璃管内用于支撑高频感应加热体，憋压圈位于玻璃管内高频感应加 热体的后部，通气管固定架位于通气管的尾端用于固定通气管，玻璃管支座位 于钢管内用于支撑玻璃管，二玻璃管卡环的内环分别套在玻璃管的两端外，二玻璃管卡环的外环分别套在钢管的两端外，钢管移动导棍位于钢管的下部，以 方便钢管的移动。
图1为本发明的结构及工作原理示意图。
具体实施例方式
请参阅图l所示，该新方法所用的装置是由高频感应加热体3、通气管5、 憋压圈4、支撑架6、通气管固定架7、玻璃管支座9、 二玻璃管卡环8、钢管移 动导棍IO、空气压縮机组成，高频感应加热体3为管型体，其外部缠有电加热 丝31，该电加热丝31与电源电连接，通气管5的一端与高频感应加热体3相连 通，通气管5的另一端与空气压縮机相连通，因空气压縮机是市场上可购得的 常用设备，所以图中未示，支撑架6位于玻璃管2内用于支撑高频感应加热体3， 憋压圈4位于玻璃管2内高频感应加热体3的后部，通气管固定架7位于通气 管5的尾端用于固定通气管5，玻璃管支座9位于钢管1内用于支撑玻璃管2， 二玻璃管卡环8的内环分别套在玻璃管2的两端外，二玻璃管卡环8的外环分 别套在钢管1的两端外，钢管移动导棍IO位于钢管1的下部，以方便钢管1的 移动。
再请参阅图l所示，本发明之装置配合新方法实施的工艺过程如下
(1) 、将玻璃管2穿放到钢管1内，钢管1内的玻璃管2下部设置有玻璃管 支座9，钢管1位于钢管移动导棍10上；
(2) 、将玻璃管2的一端头21封闭，玻璃管2的两端外套设有玻璃管卡环 8，该玻璃管卡环8的外环套在钢管1的两端外，再将高频感应加热体3放置到 玻璃管2内并位于玻璃管2的中心，玻璃管2内高频感应加热体3的下部设置有支撑架6，以支撑高频感应加热体3位于玻璃管2的中心，高频感应加热体3 的初始位置位于玻璃管2封闭的端头21，高频感应加热体3后部的玻璃管2内 设置有憋压圈4，高频感应加热体3的中心具有通气管5，该通气管5的一端与 高频感应加热体3连通，通气管5的另一端与空气压縮机相通，因空气压縮机 是市场上可购得的常用设备，所以图中未示，位于玻璃管2及钢管1之外的通 气管5以通气管固定架7固定，高频感应加热体3通过电源线11与电源电连接。
(3)、高频感应加热体3通电加热，高频感应加热体3的输出功率为3 5KW、高频感应电流为50 75A，频率为8000 13000Hz，高频感应加热体3 首先将玻璃管2热辐射加热到软化温度650°C以上，钢管1通过玻璃管2辐射热 加热和高频感应加热体3高频感应加热，使钢管1内表面温度达到680 700°C， 钢管1外表面温度为30(TC以下，与此同时，钢管1相对高频感应加热体3向前 移动，相对移动速率为300 400mm/min，之后向通气管5内通入压力为0.1 0.3MPa的压縮空气，使软化的玻璃管2贴附在钢管1内壁，高频感应加热体3 的前段区域为加热加压区A，后段区域为预热区B。
权利要求
1、一种钢管内衬玻璃方法所用的装置，其特征在于是由高频感应加热体、通气管、憋压圈、支撑架、通气管固定架、玻璃管支座、二玻璃管卡环、钢管移动导棍、空气压缩机组成，高频感应加热体为管型体，其外部缠有电加热丝，该电加热丝与电源电连接，通气管的一端与高频感应加热体相连通，通气管的另一端与空气压缩机相连通，支撑架位于玻璃管内用于支撑高频感应加热体，憋压圈位于玻璃管内高频感应加热体的后部，通气管固定架位于通气管的尾端用于固定通气管，玻璃管支座位于钢管内用于支撑玻璃管，二玻璃管卡环的内环分别套在玻璃管的两端外，二玻璃管卡环的外环分别套在钢管的两端外，钢管移动导棍位于钢管的下部，以方便钢管的移动。
全文摘要
本发明公开了一种钢管内衬玻璃方法所用的装置，其是由高频感应加热体、通气管、憋压圈、支撑架、通气管固定架、玻璃管支座、二玻璃管卡环、钢管移动导棍、空气压缩机组成，高频感应加热体为管型体，其外部缠有电加热丝，该电加热丝与电源电连接，通气管的一端与高频感应加热体相连通，通气管的另一端与空气压缩机相连通，支撑架位于玻璃管内用于支撑高频感应加热体，憋压圈位于玻璃管内高频感应加热体的后部，通气管固定架位于通气管的尾端用于固定通气管，玻璃管支座位于钢管内用于支撑玻璃管，二玻璃管卡环的内环分别套在玻璃管的两端外，二玻璃管卡环的外环分别套在钢管的两端外，钢管移动导棍位于钢管的下部，该装置能使新方法得以实现。
文档编号C03C27/02GK101172783SQ20071005624
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者刘喜明 申请人:长春工业大学