一种双相不锈钢连续油管的制造方法_2

文档序号:9717634阅读:来源:国知局
发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0035]根据本发明的双相不锈钢连续油管的制造方法,通过激光焊接机将钢带焊接成连续油管,能够将连续油管内壁上内毛刺的高度控制在0.3mm以内(可称为“无内毛刺”),同时有效地解决了沟槽腐蚀问题,并且其热影响区小,可靠性高,适用范围更广。例如,在无内毛刺连续油管内,可以用柱塞进行复合工艺排水采气,解决了产量3000-15000m3/d以上油井的连续排水采气问题。
[0036]具体地,如图1所示,根据本发明的双相不锈钢连续油管的制造系统包括依次布置的供带盘、清洗装置、辊压装置、管成型装置、激光焊接机、热处理装置和集料卷筒。其中的供带盘用于供给双相不锈钢的钢带,清洗装置中含有碱性脱脂液,用于去除钢带表面的杂质,例如防锈涂层或其他杂质等。碱性脱脂液是以碱性清洗剂为主的水溶液,对动植物油脂通过皂化作用使之成为可溶于水的皂类。此皂为表面活性剂,对非极性的矿物油有乳化作用,故能将其洗去。辊压装置用于使钢带产生初步的变形以便于形成连续油管的形状,管成型装置用于使钢带形成连续油管的形状。激光焊接机用于将形成连续油管形状的钢带的对缝焊接成一体,最终形成连续油管。热处理装置用于对焊接后形成的连续油管进行热处理,以优化其力学性能。集料卷筒用于收取最终的连续油管成品,封装待用。
[0037]根据本发明的双相不锈钢连续油管的制造方法,包括以下步骤:
[0038](1)从供带盘供给双相不锈钢的钢带到清洗装置,利用碱性脱脂液去除钢带表面的杂质,例如防锈涂层或其他杂质;
[0039](2)使钢带经过辊压装置,以产生初步的变形,便于形成连续油管的形状;
[0040](3)使钢带经过管成型装置,以形成连续油管的形状;
[0041 ] (4)采用激光焊接方法将钢带的对缝焊接成一体;
[0042](5)对连续油管进行定径处理;
[0043](6)对连续油管进行整管固溶处理;
[0044](7)对连续油管进行精整和卷盘封装。
[0045]优选地,在上述步骤(1)和(2)之间还可以增加步骤:在利用碱性脱脂液清洗结束后,用清水对钢带表面进行超声波清洗,以去除表面的脱脂液;然后经过干燥吹风装置吹干钢带的表面。
[0046]优选地,在上述步骤(4)和(5)之间还可以增加步骤:在激光焊接形成连续油管后,还可以增加去除外毛刺的步骤,外毛刺可以通过毛刺去除装置物理去除,或者在外毛刺集中的区域涂抹毛刺去除液来化学去除。
[0047]优选地,在上述步骤(7)中,在连续油管精整以后,还可以在连续油管的外表面涂抹防腐剂,用于防止连续油管表面的腐蚀。
[0048]本发明中的钢带采用双相不锈钢制成,优选地,其化学成分按照质量百分比为:C:0.02-0.022% ,Μη: 1.5-1.7% , Si:0.32-0.34% ,Cr:22-23% ,Ni:4.1-6.4% ,N:0.14-0.2%,Mo:3.1-3.2%,P:0.012-0.014%,S: 0.013-0.015%,其余是 Fe 和不可避免的杂质。制备过程为:第一,将上述组分按照对应的质量百分比冶炼并浇铸成板坯;第二,将板坯加热到1200-1220°C,保温时间为10-12分/毫米,取决于板坯的厚度,粗乳12-15道次,乳制速度为5-7米/秒;第三,终乳温度控制范围为920-930°C,精乳6_8道次,乳制速度为3_4米/秒;第四,空冷至室温后卷取。
[0049]制造连续油管的钢带的实施例1:
[0050]双相不锈钢的钢带中的化学成分按照质量百分比为:C: 0.02 %,Μη: 1.5 %,S1:0.34% ,Cr:22% ,N1:4.5% ,Ν:0.16% ,Mo:3.1% ,P:0.012% ,S:0.013%,其余是Fe和不可避免的杂质。制备过程为:第一,将上述组分按照对应的质量百分比冶炼并浇铸成板坯;第二,将板坯加热到1208°C,保温时间为10分/毫米,取决于板坯的厚度,粗乳12道次,乳制速度为5米/秒;第三,终乳温度控制范围为925°C,精乳6道次,乳制速度为3米/秒;第四,空冷至室温后卷取。
[0051 ]制造连续油管的钢带的实施例2:
[0052]双相不锈钢的钢带中的化学成分按照质量百分比为:C:0.021%,Mn:1.6%,Si:
0.33%,Cr:22.8%,Ni:6.2% ,N:0.18% ,Mo:3.16% ,P:0.013%,S:0.015%,其余是 Fe 和不可避免的杂质。制备过程为:第一,将上述组分按照对应的质量百分比冶炼并浇铸成板坯;第二,将板坯加热到1215°C,保温时间为11分/毫米,取决于板坯的厚度,粗乳12道次,乳制速度为6米/秒;第三,终乳温度控制范围为920°C,精乳8道次,乳制速度为4米/秒;第四,空冷至室温后卷取。
[0053]制造连续油管的钢带的实施例3:
[0054]双相不锈钢的钢带中的化学成分按照质量百分比为:C:0.022%,Mn:1.67%,Si:
0.32% ,Cr:22.6%,Ni:5.5% ,N:0.14% ,Mo:3.18% ,P:0.014%,S:0.014%,其余是 Fe 和不可避免的杂质。制备过程为:第一,将上述组分按照对应的质量百分比冶炼并浇铸成板坯;第二,将板坯加热到1220°C,保温时间为12分/毫米,取决于板坯的厚度,粗乳15道次,乳制速度为7米/秒;第三,终乳温度控制范围为930°C,精乳8道次,乳制速度为3米/秒;第四,空冷至室温后卷取。
[0055]由供带盘供给的钢带然后经过清洗装置,以去除钢带表面的杂质,例如防锈涂层或其他杂质。优选地,清洗装置中的碱性脱脂液由氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠和水制成,各组分的质量分数分别为氢氧化钠0.7%、碳酸钠8%、硅酸钠3.5%,其余为水,脱脂过程中脱脂液的温度保持在85±5°C。脱脂结束后,钢带经过装有清水的超声清洗装置对钢带表面进行清洗,以去除附着在钢带表面的脱脂液。然后经过干燥吹风装置吹干钢带表面。
[0056]经过清洗后的钢带然后经过辊压装置,如图2-5所示,其中显示了根据本发明的辊压装置包括如图2所示的第一辊压设备、如图3所示的第二辊压设备、如图4所示的第三辊压设备和如图5所示的第四辊压设备。钢带依次经过上述的第一辊压设备、第二辊压设备、第三辊压设备和第四辊压设备后,基本上具备了形成连续油管需要的变形条件。
[0057]需要说明的是,附图中所有的压辊均为示意性的,仅为了清楚说明的需要而绘制,并不代表压辊的真实形状。实际使用的压辊可以根据钢带成型的需要具有不同的形状和尺寸,以保证通过钢带形成标准规格的连续油管。压辊对钢带施加的压力满足能够使其发生塑性变形而产生弯曲部,但不会对其截面厚度产生影响的条件。
[0058]如图2所示,第一辊压设备为相对于钢带1居中设置的Η型压辊,绕水平轴线L旋转,其下边缘辊压在钢带上,使钢带的两侧产生向上的弯曲部。优选地,钢带的侧部与该端Η型压棍的下边缘之间的距离与钢带总宽度的比值为0.1 -0.2,优选为0.15。
[0059]如图3所示,第二辊压设备为相对于钢带1居中设置的盘状压辊,其厚度与钢带总宽度的比值为0.6-0.8,优选为0.8。第二辊压设备的辊压面与侧面之间的夹角α的范围为100-110°,优选为100°。第二辊压设备的辊压面为平滑过渡的曲面。
[0060]如图4所示,第三辊压设备为相对于钢带1居中设置的盘状压辊,其厚度与钢带总宽度的比值为0.4-0.5,优选为0.5。第三辊压设备的辊压面与侧面之间的夹角α的范围为110-120°,优选为110°。第三辊压设备的辊压面为平滑过渡的曲面。
[0061]如图5所示,第四辊压设备为相对于钢带1居中设置的盘状压辊,其厚度与钢带总宽度的比值为0.2-0.3,优选为0.3。第四辊压设备的辊压面与侧面之间的夹角α的范围为110-120°,优选为120°。第四辊压设备的辊压面为平滑过渡的曲面。
[0062]如图2-5所示,钢带依次经过上述第一辊压设备、第二辊压设备、第三辊压设备和第四辊压设备后,基本上具备了形成连续油管需要的变形条件。然后,将变形后的钢带经过管成型装置,即可形成连续油管的形状。根据本发明的管成型装置包括三组挤压对辊,分别如图6-8中所示。需要说明的是,本发明附图中所示的辊压装置和管成型装置均为示意性而非限定性的,本领域技术人员可以根据实际需要进行各种可能的变形和选择。
[0063]如图6-8中所示,每组挤压对辊包括平行布置的两个工字型立辊,每个立辊可绕竖直轴线V转动,三组挤压对辊之间的间距依次减小,钢带依次经过挤压对辊的腹板之间的空间。需要说明的是,附图6-8中的挤压对辊均为示意性的,仅为了清楚说明的需要而绘制,并不代表挤压对辊的真实形状。实际使用的挤压对辊可以根据钢带成型的需要具有不同的形状和尺寸,以保证形成标准规格的连续油管。尤其是,立辊的腹板与钢带接触的区域具有与弯曲钢带的表面相适配的形状。
[0064]如图6所示,其中显示了第一挤压对辊,钢带的宽度与第一挤压对辊的腹板之间的距离(净距,下同)的比值为1.8-2.3,优选地可以为2.0。
[0065]如图7所示,其中显示了第二挤压对辊,钢带的宽度
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