一种内涂层管道制造方法与流程

本发明涉及管道制造技术领域，具体的涉及一种内涂层管道制造方法。

背景技术：

在输送石油、天然气、水或腐蚀比较严重的流体介质时，常常使用内涂层管道防止输送流体介质对管材腐蚀，但是内涂层管道之间采用常规碳钢焊条焊接后往往存在补口处理问题，而补口质量好坏又直接影响到整条管线的使用寿命。目前，为了解决内涂层管道焊接后的补口问题，一种是采用工业管道机器人进入管道内进行补口与涂层修复，但该方法很难达到工厂化预制防腐层的质量水平。补口处除锈质量很难达到工厂化作业水平，涂层附着力受到影响，而且所有耐高温、高压、高腐蚀和耐低温特种粉末防腐涂料均需要特殊固化塑化，没有办法完成现场补口。二是采用内衬式涂层连接套，但是使用连接套会降低管线通径，连接套两端输送介质流场发生变化，容易产生涡流，导致局部通径减小，流速增加，加剧局部冲刷，容易形成流场腐蚀。另外，连接套技术本身也存在缺陷，如中国专利cn2149540公开的橡胶套或弹性聚氨酯套，其耐温性能较差，焊口处金属环难以隔挡施焊产生的高温，弹性套将被烧坏，并且弹性套与涂层预留面之间为压合，不如粘结效果好。中国专利cn1099110公开的搪瓷内补口套，容易损坏安装难度大，并且表面没有定位挡片，安装时很难保证内补口套隔热带在两管子接缝处。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明在现有技术基础上，提供一种内涂层管道制造方法，克服了现有内涂层管道焊接后存在补口质量难以保证的问题，使内涂层管道对接焊接接头耐蚀性能达到甚至超过内涂层，有效保证管道安全可靠运行，而且本发明施工成本低，过程容易控制。

本发明主要通过以下技术方案来实现上述发明创造的目的。

一种内涂层管道制造方法，包括以下步骤：

步骤一，管端加工，采用机加工方法在钢管端部内壁上加工半u型槽；

步骤二，管端堆焊，在半u型槽表面采用gtaw焊接方法堆焊耐蚀合金，形成耐蚀合金堆焊层，耐蚀合金堆焊层的表面与管道内表面齐平；

步骤三，涂层涂敷，在钢管内整体涂敷防腐材料形成内涂层，内涂层与部分耐蚀合金堆焊层重合；

进一步的，所述步骤一中加工的半u型槽高度为1～3mm。

进一步的，所述步骤三中，内涂层与耐蚀合金堆焊层重合宽度至少为10mm。

进一步的，所述步骤三中，耐蚀合金堆焊层未覆盖内涂层的宽度至少为50mm。

进一步的，所述步骤二中堆焊材料为310mo型气体保护焊丝。

进一步的，所述310mo型气体保护焊丝的化学成份包括：c≤0.12％、si≤0.75％、1.0％≤mn≤2.5％、p≤0.03％，s≤0.03％、25％≤cr≤28％、2.0％≤mo≤3.0％、20％≤ni≤22％、cu≤0.75％。

进一步的，所述步骤一中半u型槽加工完毕后，清除半u型槽表面毛刺，并用丙酮清洗半u型槽上的油污。

所述半u型槽为在钢管端部加工台阶，台阶的拐角处采用圆弧过渡。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明在钢管端部内壁上加工半u型槽，作为耐蚀合金的堆焊面，使耐蚀合金堆焊层能够有效隔离钢管端部的内涂层，从而使内涂层免受焊接损伤，同时利用涂层有效覆盖耐蚀合金堆焊层和管道交界面免除了异种材质接触的电偶腐蚀困扰，而且本发明不会改变钢管对接处的通径尺寸，有效避免了现有技术中存在的流场腐蚀，半u型槽的结构设计合理，能够有效的防止应力集中导致管道受损破坏，有效增强了管道的耐受性。

进一步的，本发明在钢管端部加工半u型槽，并在半u型槽内堆焊形成耐蚀合金堆焊层后，同时借助相应耐蚀合金焊材进行管材对接后可以形成管内焊接区域的耐蚀合金层连接，保证对接焊口的耐蚀性能，而且本发明不需要进行焊后涂层补口，有效避免了现有技术中的涂层补口问题。

进一步的，耐蚀合金堆焊层未覆盖内涂层的宽度至少为50mm，在钢管对接焊接过程中，至少留出了100mm的未覆盖内涂层区域，极大程度的避免了对接焊接导致内涂层损坏的情况。

进一步的，本发明通过大量研究发现半u型槽的高度最优为1～3mm，若半u型槽高度太低，则导致耐蚀合金堆焊层太薄，进而易出现在钢管对接焊接过程中烧伤耐蚀合金堆焊层的情况，影响耐蚀合金堆焊层的耐蚀性能，若半u型槽高度过高，则耐蚀合金堆焊层太厚，存在不经济实用的问题。

附图说明

图1为本发明的钢管端部加工半u型槽示意图；

图2为本发明的半u型槽表面堆焊示意图；

图3为本发明的钢管内涂层涂敷示意图；

图中的附图标记及各部件名称如下：

1-钢管，2-半u型槽，3-耐蚀合金堆焊层，4-内涂层。

具体实施方式

为更好的实施本发明，以下以具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例实施的一种内涂层管道制造方法，包括以下步骤：

步骤一，管端加工，如图1所示，采用机加工方法在钢管1端部内壁上加工出半u型槽2，半u型槽2的长度为60～150mm，高度为1～3mm，半u型槽2加工完毕，清除毛刺，并用丙酮清洗半u型槽2上油污；

步骤二，管端堆焊，如图2所示，在半u型槽2表面堆焊耐蚀合金，直至与管道内表面齐平，形成耐蚀合金堆焊层3，堆焊方法为gtaw，使用310mo型气体保护焊丝，本实施例中选用焊丝的具体型号φ2mm的er310mo-16，在氩气保护下焊接，焊接电流为120～140a焊接电压为16v，堆焊完成后采用抛光机修磨耐蚀合金堆焊层3；

步骤三，涂层涂敷，如图3所示，在钢管1内整体涂敷防腐材料，形成内涂层4，其中内涂层4与钢管1端部的耐蚀合金堆焊层3重合宽度至少为10mm。

综上所述，本发明在钢管1端部内壁上加工一个半u型槽2，作为耐蚀合金的堆焊面，使耐蚀合金堆焊层3能够有效隔离钢管1端部的内涂层4，从而使内涂层4免受焊接损伤的同时借助相应耐蚀合金焊材进行管材对接焊接后还不需要做焊后补口，而且本发明不会改变钢管1对接处的通径尺寸，有效避免了现有技术中存在的流场腐蚀。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种内涂层管道制造方法，包括以下步骤：采用机加工方法在钢管端部内壁上加工半U型槽；在半U型槽表面采用GTAW焊接方法堆焊耐蚀合金，直至与管道内表面齐平，形成耐蚀合金堆焊层；在管道内整体涂敷防腐材料，形成内涂层，内涂层与部分耐蚀合金堆焊层重合。本发明在钢管端部内壁上加工半U型槽，作为耐蚀合金的堆焊面，使耐蚀合金堆焊层能够有效隔离钢管端部的内涂层，从而使内涂层免受对接焊接损伤的同时借助相应耐蚀合金焊材进行管材对接焊接后还不需要做焊后补口，而且本发明不会改变钢管对接处的通径尺寸，有效避免了现有技术中存在的流场腐蚀。

技术研发人员：李发根;魏斌;蔡锐;韩燕;张娟涛;吕乃欣
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团公司;中国石油天然气集团公司管材研究所
技术研发日：2016.12.21
技术公布日：2017.08.18