一种双金属复合内防腐管的制备方法与流程

本发明涉及一种内防腐复合管，具体为一种双金属复合内防腐管的制备方法。

背景技术：

内衬耐腐蚀合金复合钢管属于管材内防腐的技术之一，该技术保留了基管和内衬管两种不同材料内在的优点，互补它们内在的不足，基管用来承受压力，内衬管抵抗输送介质产生的腐蚀，并广泛的应用于油田、炼油、化工和原子能等领域。在该种防腐管材出现的初期，通常采用的是以铸造、轧制为主的冶金复合方式。但是，这种工艺的生产过高，影响了在输送低流压介质的领域的应用。

而后产生了机械拉拔法和机械旋压法，但是这两种方法存在着一些弊端。例如，易对内衬管造成损伤、使内衬管粘附其他金属、不适用于大口径管道和不适用于厚内衬管等情况。爆炸复合法是近年出现的一种工艺，该种方法在一定程度上解决了机械机械拉拔法和机械旋压法不足，但是自身还是存在一些问题。在生产过程中，由于爆炸过程较快且难以控制，内衬管变形剧烈，容易产生鼓包或漏点，这将造成产品质量降低甚至生产出废品，影响产品的总造价。

技术实现要素：

针对现有技术中内衬耐腐蚀合金复合钢管采用爆炸复合法，存在内衬管变形剧烈、易产生鼓包或漏点导致产品质量降低等不足，本发明要解决的问题是提供一种针对不同管径采用不同的复合策略和内衬管成型的双金属复合内防腐管的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种双金属复合内防腐管的制备方法，由内衬管和基管构成的双金属管体，基管根据不同用途采用不同型号的碳钢，内衬管为带有抗腐蚀能力的合金管或金属管，在双金属管成型过程中，针对不同的基管直径采用不同的复合法和内衬管成型工艺，使内衬管结合于基管的内壁上。

所述内衬管成型工艺为：

当基管dn﹤600mm时，内衬管采用直缝焊成型；

当基管dn≥600mm时，内衬管采用环缝拼接成型。

所述复合法为：

当基管dn﹤800mm时，采用液压复合法；

当基管dn≥800mm时，采用液压复合法和分段焊接复合法。

所述液压复合法为：

将内衬管拖入到基管中，将内衬管即耐腐蚀合金管两端采用封头进行对接；

向内衬管中注水，排出管内的空气，直至管内压力达到设定值；

在该设定值压力下内衬管发生塑性变形，基管发生弹性变形，保压规定时间；

规定时间到，内衬管和基管形变稳定，卸掉压力，基管发生回弹与内衬管产生结合力，液压复合过程完成。

所述分段焊接复合法为：

双金属管体在进行液压复合形成复合管后，采用分段焊接方式以加强内衬管与基管的结合强度，即焊道为与轴向平行的多个线段，按顺时针或逆时针错落分布于复合管内壁上，每段焊道占基管长度的六分之一，并在管端内衬管上点焊。

焊道离散分布在复合管内，且每段长为1/n，其中n为内衬管段的数量，即每一段焊道都与相邻段相距内衬管管端周长的1/4。

本发明还包括以下步骤：

在基管与内衬管复合之前，对基管的进行处理，采用内喷丸除锈工艺进行内壁除锈，去除基管内壁的铁锈及杂物，并能增加基管内壁的毛纹度，以增加基管和内衬管的接触面积。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明方法用于生产不同管径的双金属复合内防腐管，针对不同管径采用不同的复合策略，在生产口径较大的双金属复合内防腐管时采用液压复合和冶金结合的工艺，能够保证基管和内衬管之间存在足够的结合强度，产品性能优良，并具备批量生产的条件，有较强的应用价值和广阔的应用前景。

2.应用本发明方法制作的双金属复合内防腐管内衬管变形微小，不会鼓包或漏点，提高了产品质量，降低生废品率，从而降低了生产成本。

附图说明

图1本发明双金属复合内防腐管生产工艺流程图；

图2本发明中基管dn≥600mm时内衬管成型图；

图3a本发明中双金属管口内壁堆焊示意图；

图3b为图3a的侧面视图；

图4a本发明中基管dn≥800mm时分段分布焊道侧视图；

图4b本发明中基管dn≥800mm时分段分布焊道主视图；

图4c本发明中基管dn≥800mm时分段分布焊道俯视图。

其中，1为内衬管，2为基管，3为分段堆焊，4为分段焊道，

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

本发明一种双金属复合内防腐管的制备方法，由内衬管和基管构成的双金属管体，基管根据不同用途采用不同型号的碳钢，内衬管为带有抗腐蚀能力的合金管或金属管，在双金属管成型过程中，针对不同的基管直径采用不同的复合法(工艺)和内衬管成型工艺，使内衬管结合于基管的内壁上。

所述内衬管成型工艺为：

当基管dn﹤600mm时，内衬管采用直缝焊成型；

当基管dn≥600mm时，内衬管采用环缝拼接成型。

所述复合法为：

当基管dn﹤800mm时，采用液压复合法；

当基管dn≥800mm时，采用液压复合法和分段焊接复合法。

所述液压复合法为：

将内衬管拖入到基管中，将内衬管即耐腐蚀合金管两端采用封头进行对接；

向内衬管中注水，排出管内的空气，直至管内压力达到设定值；

在该设定值压力下内衬管发生塑性变形，基管发生弹性变形，保压规定时间；

规定时间到，内衬管和基管形变稳定，卸掉压力，基管发生回弹与内衬管产生结合力，液压复合过程完成。

所述分段焊接复合法为：

双金属管体在进行液压复合形成复合管后，采用分段焊接方式以加强内衬管与基管的结合强度，即焊道为与轴向平行的多个线段，按顺时针或逆时针错落分布于复合管内壁，每段焊道占基管长度的六分之一，并在管端内衬管上点焊。

焊道离散分布在复合管内，且每段长为1/n，其中n为内衬管段的数量，焊道按照顺时针或逆时针分布，即每一段焊道都与相邻段相距内衬管管端周长的1/4。

本实施例中，根据基管的直径和壁厚尺寸预制内衬管，如图1所示，当基管直径dn<600mm时，内衬管采用直缝焊成型方法，耐腐蚀金属薄板(不锈钢、镍基合金、镍铁基合金、钛合金或者其它耐蚀合金)首先经过剪切、整形和对焊将薄板加工成内衬管，并对旱道进行平成处理来增加内衬管外壁的平整度，随后进行旱道探伤和定尺旋切之后，内衬管生产完毕；

当基管直径dn≥600mm时，受到不锈钢卷宽度和直缝焊接设备的限制，内衬管采用短管拼接成型工艺，如图2所示，内衬管是由多段短管拼接而成，每个短管是由耐腐蚀金属薄板进过整形和焊接而成，短管之间的环形焊缝是由环缝焊机焊接而成，内衬管成型后进行外壁清理，保持平整度和洁净。

基管根据不同的用途采用不同的碳钢管，在与内衬管复合之前，要对基管进行处理，尤其是内壁的除锈，采用内喷丸除锈工艺，不仅可以有效的去除基管内壁的铁锈及杂物，而且还能增加基管内壁的毛纹度，可以有效增加基管和内衬管的接触面积。

基管处理完成后，将预制好的内衬管拖入到基管之中，将内衬耐腐蚀合金管两端采用封头进行对接，然后向内衬管中注水并排出管内的空气，直至管内压力达到设定值，此时压力使内衬管发生塑性变形，基管只发生一定的弹性变形，保压一段时间，待内衬管和基管的形变稳定后卸掉压力，基管发生回弹与内衬管产生结合力，液压复合过程完成。

对管端进行分段堆焊，增加结合力强度，如图3a、3b所示焊道位置位于管端内侧4cm-6cm处，焊道分为四段，每段长度为管端周长的1/16,等距分布在管内壁之上，该措施用来增强内衬管和基管的结合力，增加双金属复合内防腐管在使用中抵抗流体剪向力的能力。

基管直径dn<800mm，双金属内防腐管成型结束，进入后续工序；基管直径dn≥800mm时，在液压复合的基础上采用分段焊接法(冶金复合)以增加内衬管和基管的结合力，如图4a～4c所示，焊道离散分布在双金属复合内防腐管内，且每段长为1/n，其中n为内衬管段的数量，为使得冶金复合才生的结合力能够更加均匀，焊道按照顺时针错落分布，即每一段焊道都与上一段和下一段相距内衬管管端周长的1/4。

最后，将管端多余的内衬管部分清除，双金属复合内防腐管生产完成。

综上所述仅为本发明的双金属复合内防腐管生产实施例，主要为阐述主要特征和技术构思，并非用来限定本发明的实施范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。