专利名称：高酸性气田弯头保温块的模具制作方法
技术领域：
本发明涉及油气田集输管道防腐保温材料中弯头模具制作工艺技术领域，确切地
说涉及一种适用于含硫量大，气体湿度大的油气田，在进行气田试采地面工程、内部集输工程、净化气集输工程、天然气净化厂工程等的管线建设中的弯头保温块模具的制作方法。
背景技术：
为了快速开发油气田，在实施油气井钻井过程中就要开始建设油气田的集输管道，对于一些不含硫化氢的油气田，在建设技术管道时，只要对集输管道进行预处理后就可以用于管道的建设了，但是，在遇到含有硫化氢的原油和天然气的油气田来说就不能简单处理了 ，特别是一些含硫量大，气体湿度大的油气田，在进行气田试采地面工程、内部集输工程、净化气集输工程、天然气净化厂工程等的管线建设时。目前较好的管道防腐技术是对钢质管道进行3层PE防腐带的缠绕，然后再制作保温块对管道实施保温，共同来解决湿含硫天然气在输送过程中产生液态水的问题，避免水和输送介质中的硫化物反应形成亚硫酸，导致钢管被腐蚀。可见，保温块的制作质量是能否解决"遇到含硫量大，气体湿度大的油气田，在进行气田试采地面工程、内部集输工程、净化气集输工程、天然气净化厂工程等的管线建设"的问题中至关重要的一环。但目前，对直管和弯管进行保温，特别是弯管的保温块的制作过程中，由于弯管的弯曲度范围较宽，从5。 90° ，导致弯头保温块的制作难度大，并且目前没有合适的弯头模具用来制作弯头保温块。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于含硫量大，气体湿度大的油气田，在进行气田试采地面工程、内部集输工程、净化气集输工程、天然气净化厂工程等的管线建设中所需弯头保温块的模具的制作方法，本方法步骤简单，并且采用本方法制作模具，能使模具的圆度达到设计要求从而保证加工出来的保温块厚度均匀，模具操作方便，密闭性好。
本方法是通过下述技术方案实现的 —种高酸性气田弯头保温块的模具制作方法，其特征在于步骤如下
a、直钢管选择， 根据弯头的外径和所需保温块的厚度，采用公式1计算出模具的内径，模具内径和所选模具的壁厚确定制作模具的钢管的规格型号，制作模具的直钢管壁厚为8 10mm，外径大钢管，相应的壁厚选择要厚些； 公式1 :模具的内径=(钢管管径+2X防腐层厚度+2X保温层厚度+2X防护层厚度)，其中，防腐层厚度指被保温的钢管的防腐层的厚度；保温层厚度指被保温防腐管的设计的保温层的厚度；防护层厚度指保温管的防护层的厚度，单位为mm ;
b、钢管的分割， 根据弯头的曲率半径计算出模具的曲率半径，弯头的曲率半径公式为R = 5DN，其中，R代表弯头的曲率半径，DN代表弯头的公称直径，模具的曲率半径与弯头的曲率半径相同； 根据弯头的内外弧的长度计算出模具的内外弧的长度；外弧长1^ = ri* e ，其中，巧是模具半径+钢管半径，9是弯头的弧度；内弧长1^ = 1~2*9，其中，^是模具半径-钢管半径，e是弯头的弧度； 根据模具的内外弧长把所选择的直钢管进行分割，要保证分割的几段弧线可以近似看成直线，以确保组焊后的模具的曲率半径和弯头的曲率半径相同。 c、模具的焊接，将分割好的直钢管中的各个部分，进行焊接成弯头模具所需的弯管，焊接过程中采取对称焊接的方式焊接所述分割好的直钢管中的各个部分，从而形成模具毛坯； d、模具的内外壁处理，分段焊接后，对模具毛坯内外壁焊缝进行打磨，确保模具的内外壁光滑； e、模具的密闭性和牢固性处理，在经d步骤后的模具两端部设置密封圈，在模具
上设置固定模具的锁扣。 本发明的优点表现在 与现有技术相比，本发明采用的abcde等步骤，尤其适用于对含硫量大，气体湿度大的油气田，在进行气田试采地面工程、内部集输工程、净化气集输工程、天然气净化厂工程等的管线建设中所需弯头保温块的模具的制作，本方法步骤简单，并且采用本方法制作模具，能使模具的圆度达到设计要求从而保证加工出来的保温块厚度均匀，模具操作方便，密闭性好。 本发明采用对称焊接的方法，确保了模具的圆度达到要求，从而使保温块的厚度更加均匀。 分段焊接后，对模具内外壁焊缝进行打磨，确保了模具内外表面光滑，解决了虾米腰搭接的保温块表面不光滑的现象。
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明，其中
图1为制作出的模具结构示意图 图2为b步骤中，把所选择的直钢管进行分割的示意图
图3为c步骤中形成的模具毛坯结构示意图
具体实施方式
实施例1 参照说明书附图1和2，本发明公开了一种高酸性气田弯头保温块的模具制作方
法，步骤如下 a、直钢管选择， 根据弯头的外径和所需保温块的厚度，采用公式1计算出模具的内径，模具内径和所选模具的壁厚确定制作模具的钢管的规格型号，制作模具的直钢管壁厚为8 10mm，外径大钢管，相应的壁厚选择要厚些； 公式1 :模具的内径=(钢管管径+2X防腐层厚度+2X保温层厚度+2X防护层厚度)，其中，防腐层厚度指被保温的钢管的防腐层的厚度；保温层厚度指被保温防腐管的 设计的保温层的厚度；防护层厚度指保温管的防护层的厚度，单位为mm ;
b、钢管的分割， 根据弯头的曲率半径计算出模具的曲率半径，弯头的曲率半径公式为R = 5DN， 其中，R代表弯头的曲率半径，DN代表弯头的公称直径，模具的曲率半径与弯头的曲率半径 相同； 根据弯头的内外弧的长度计算出模具的内外弧的长度；外弧长1^ = ri* 9 ，其中， 巧是模具半径+钢管半径，9是弯头的弧度；内弧长1^ = 1~2*9，其中，^是模具半径-钢 管半径，e是弯头的弧度； 根据模具的内外弧长把所选择的直钢管进行分割，要保证分割的几段弧线可以近 似看成直线，以确保组焊后的模具的曲率半径和弯头的曲率半径相同。 c、模具的焊接，将分割好的直钢管中的各个部分，进行焊接成弯头模具所需的弯 管，焊接过程中采取对称焊接的方式焊接所述分割好的直钢管中的各个部分，从而形成模 具毛坯； d、模具的内外壁处理，分段焊接后，对模具毛坯内外壁焊缝进行打磨，确保模具的 内外壁光滑；
实施例2 在实施例1的基础上，在d步骤之后还有如下步骤模具的密闭性和牢固性处理， 在经d步骤后的模具两端部设置密封圈l，在模具上设置固定模具的锁扣2。
实施例3
1、钢管选择 由于弯头本身性能的局限性(例如圆度不够，在直管煨制弯头的过程中，会造成 直管的圆度局部变形为椭圆，而局部椭圆形的模具势必会造成保温块的厚度不均匀)，所以 通过对直管进行分割后重新组焊的方式来制作模具。针对小406. 4的弯头，根据现有的钢管选取了壁厚为6mm， 10mm， 12mm钢管进行模 具试制作。6mm厚的钢管在使用过程中容易发生变形，而12mm厚的钢管使用时操作不便，模 具比较重，所以最终选择10mm厚的钢管制作模具。
2.模具半径的确定 首先根据弯头的外径和保温块的厚度，计算出模具的内径=(钢管管径+2X防腐 层厚度+2X保温层厚度+2X防护层厚度)，其中，防腐层厚度指被保温的钢管的防腐层的 厚度；保温层厚度指被保温防腐管的设计的保温层的厚度；防护层厚度指保温管的防护层 的厚度，单位为mm，本工程对小406.4弯头选取小508X 10mm的直管就可以满足要求。
其次再根据4 4弯头的曲率半径计算出模具的半径(R = 5DN，其中，R代表弯 头的曲率半径，DN代表弯头的公称直径，模具的曲率半径与弯头的曲率半径相同；)。
最后根据4 4弯头的内外弧的长度计算出模具的内外弧的长度(根据设计要 求留出热影响区)，把模具进行分割，要保证分割的几段弧线可以近似看成直线，以确保组 焊后的模具的曲率半径和弯头的曲率半径相同，经过反复测试，我们将其分割成6份，如图 2所示。 3.模具的焊接
按照上面的计算，把直管按照预定的设计进行下料。并将其进行切割如图2所示 的AB块和CD块。分段焊接的时候要注意方向(见图3)，再进行焊接，在焊接过程中为了确 保曲率半径不会改变，采取对称焊接的方法。确保了模具的圆度达到要求，从而使保温块的 厚度更加均匀。 4.模具的内外壁处理 分段焊接后，对模具内外壁焊缝进行打磨，确保模具内外表面光滑，解决了虾米腰 搭接的保温块表面不光滑的现象，模具取下后，保温块的外观光滑、平整达到了预期效果。 操作人员直接用刀将保温块一分为二，简化了制作公母扣的工序，提高了效率。
5.模具的密闭性 为了确保发泡模具的密闭性，减少AB料的浪费，在模具两端安装密封圈l，在模具 下方安装固定锁扣2，确保了模具的密闭性及牢固性。 结论通过以上5个步骤制作加工的模具保证了施工需要，模具操作方便，密闭性 好，保温块的厚度均匀，外观光滑，达到了预定的目标。
权利要求
一种高酸性气田弯头保温块的模具制作方法，其特征在于步骤如下a、直钢管选择，根据弯头的外径和所需保温块的厚度，采用公式1计算出模具的内径，模具内径和所选模具的壁厚确定制作模具的钢管的规格型号，制作模具的直钢管壁厚为8～10mm；公式1模具的内径＝(钢管管径+2×防腐层厚度+2×保温层厚度+2×防护层厚度)，其中，防腐层厚度指被保温的钢管的防腐层的厚度；保温层厚度指被保温防腐管的设计的保温层的厚度；防护层厚度指保温管的防护层的厚度，单位为mm；b、钢管的分割，根据弯头的曲率半径计算出模具的曲率半径，弯头的曲率半径公式为R＝5DN，其中，R代表弯头的曲率半径，DN代表弯头的公称直径，模具的曲率半径与弯头的曲率半径相同；根据弯头的内外弧的长度计算出模具的内外弧的长度；外弧长L1＝r1*θ，其中，r1是模具半径+钢管半径，θ是弯头的弧度；内弧长L2＝r2*θ，其中，r2是模具半径-钢管半径，θ是弯头的弧度；根据模具的内外弧长把所选择的直钢管进行分割，要保证分割的几段弧线可以近似看成直线，以确保组焊后的模具的曲率半径和弯头的曲率半径相同c、模具的焊接，将分割好的直钢管中的各个部分，进行焊接成弯头模具所需的弯管，焊接过程中采取对称焊接的方式焊接所述分割好的直钢管中的各个部分，从而形成模具毛坯；d、模具的内外壁处理，分段焊接后，对模具毛坯内外壁焊缝进行打磨，确保模具的内外壁光滑，形成模具。
2. 根据权利要求1所述的高酸性气田弯头保温块的模具制作方法，其特征在于在d 步骤之后还有如下处理步骤模具的密闭性和牢固性处理，在经d步骤后的模具两端部设 置密封圈(l)，在模具上设置固定模具的锁扣(2)。
全文摘要
本发明公开了一种高酸性气田弯头保温块的模具制作方法，涉及油气田集输管道防腐保温材料中弯头模具制作工艺技术领域，并采用a、直钢管选择，b、钢管的分割，c、模具的焊接和d、模具的内外壁处理等几个步骤，制作弯头保温块的模具，本方法步骤简单，并且采用本方法制作模具，能使模具的圆度达到设计要求从而保证加工出来的保温块厚度均匀，模具操作方便，密闭性好。
文档编号B23P15/24GK101698275SQ200910216059
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者刘平, 刘锋, 唐遂康, 姚红艳, 曾传银, 邱仕银 申请人:四川石油天然气建设工程有限责任公司