一种石油管道防腐耐磨处理方法与流程

本发明属于石油管道运输技术领域，具体的说是一种石油管道防腐耐磨处理方法。

背景技术

石油行业的管路、阀门等零件由于长时间在高的硫化物、氢化物环境下工作，同时大部分管路、阀门采用的材料为碳钢材料，所以腐蚀失效问题十分严重。石油在开采过程中，需要管道的运送，由于石油中含有各种杂质，因此很容易结垢。管道结垢后使管道缩颈，流通面积变小，造成压力损失、排量减小及管道堵塞，由于油压的存在，石油汇总各种杂质与管道内壁发生剧烈摩擦，造成管道内壁的磨损。

法兰适用于消防、煤气、冷热水、空压管、油管，液压管等工业与民用管的密封连接。由于石油中砂粒较多，如果不及时清理，不仅容易造成管道的堵塞，同时由于在管道中运输的石油动能较大，运动中的砂粒对管道内壁接触进行剧烈的摩擦，造成了管道内壁的磨损，长此以往，使管道的耐压能力减弱，带来安全隐患、降低了管道的使用寿命。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种石油管道防腐耐磨处理方法，本方法采用对管道进行多种形式的防腐处理形成防腐层以及利用此连接法兰进行连接，通过在法兰相接触的端面上设置圆环形凹槽和锥形槽，利用大砂粒与小砂粒之间的运动实现相互研磨，使砂粒直径减小，砂粒多级研磨后，从排渣孔排出，减少了管道内砂粒的数量，降低了砂粒对管道内壁的磨损，提高了管道的耐腐蚀性和耐磨性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种石油管道防腐耐磨处理方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：将待处理的石油管道内外壁进行渗氮处理；

步骤二：步骤一中石油管道经渗氮处理后，将管道放入电解抛光池中进行电解抛光；

步骤三：管道经步骤二完成电解抛光后，将工件放入超声波清洗槽中进行清洗，然后擦拭干净；

步骤四：步骤三完成后，利用化学气相沉积设备对管道进行化学处理，形成表面防护膜；

步骤五：对步骤四中的管道进行通风，再通过连接法兰实现连接组装；

步骤六：通过步骤五中的连接法兰实现管道内砂粒的研磨和收集，然后通过连接法兰定期将砂粒从管道内排出；

其中，所述步骤五中的连接法兰包括法兰本体，所述法兰本体由内外圆环同轴安装组成，法兰本体在相互接触的端面上同轴设置有多个截面为半圆形的圆环形凹槽，圆环形凹槽之间以及圆环形凹槽与法兰本体内孔之间在法兰本体的端面上均设置有多个锥形槽实现联通，锥形槽的大口径位置靠近法兰本体的中心，且锥形槽的尺寸沿法兰本体径向方向逐级减小，锥形槽用于使石油中的大直径砂粒因压力差而卡在锥形槽内，石油中的小直径砂粒由于处于运动状态能够对大直径砂粒进行研磨，使大直径砂粒的尺寸减小，当大直径砂粒的尺寸减小后，砂粒沿着锥形槽进入圆环形凹槽，进行下一级研磨；所述法兰本体在轴线方向设置有排渣孔，排渣孔数量为多个，排渣孔位于圆环形凹槽的外侧，排渣孔与最外层的圆环形凹槽相通，排渣孔用于将经锥形槽研磨后的砂粒排出管道；所述法兰本体在相互接触的端面上设置有圆环形密封圈槽，密封圈槽位于排渣孔的外侧，密封圈槽内设置密封圈一，密封圈一用于实现两法兰本体之间的密封；所述法兰本体在密封圈槽的外侧设置有安装孔，安装孔实现两法兰本体之间的螺栓连接。

所述法兰本体的锥形槽内壁设置有耐磨衬垫，耐磨衬垫的材质采用陶瓷、碳化铬、高锰钢、碳化钨中的一种，耐磨衬垫的存在能够避免法兰本体在锥形槽位置的过度磨损，提高了法兰本体的使用寿命。

所述耐磨衬垫表面沿径向方向设置有条状凸起，当石油中的大直径砂粒因为压力差堵住耐磨衬垫时，石油中的小直径砂粒能够从耐磨衬垫的条状凸起之间的缝隙流出，从而小直径砂粒在流出的过程中能够对大直径砂粒的整个表面进行研磨，从而减小大直径砂粒的尺寸，使大直径砂粒的尺寸不断减小。

所述排渣孔内设置有套筒，套筒的材质采用碳化铬、高锰钢、碳化钨中的一种；所述套筒采用过盈配合安装在排渣孔内，套筒上开设有通孔，套筒通过通孔与相邻的圆环形凹槽相通，套筒在靠近法兰本体非接触面的一端设置有一段内螺纹，套筒内设置有堵头；所述堵头与套筒之间通过螺纹实现连接，堵头在位于套筒内的一端设置有密封圈二；所述密封圈二数量为多个，密封圈二用于配合堵头实现套筒的封堵。当砂粒经锥形槽的多级研磨进入最外层的圆环形凹槽后，细小的砂粒存留在排渣孔的套筒内，当套筒内的砂粒积累到一定数量时，旋开堵头，将砂粒排出。

所述法兰本体在安装孔的两侧设置有导槽；所述导槽内设置导杆，导杆通过弹簧安装在导槽内，导杆用于实现在两法兰本体连接的过程中实现导向和定位，同时能够平衡法兰本体在使用过程中受到的扭力。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种石油管道防腐耐磨处理方法，本方法中采用物理、化学等多种方法对管道内外壁进行防腐处理形成防腐耐磨层，提高了管道在石油运输的恶劣环境下的耐受性，管道的使用寿命更长。

2.本发明所述的一种石油管道防腐耐磨处理方法，本方法中采用的连接法兰通过在法兰端面设置圆环形凹槽和锥形槽，使大直径砂粒和小直径砂粒之间相互研磨，将砂粒的直径减小，并从排渣孔排出，降低了砂粒对管道内壁的磨损，提高了管道的耐腐蚀性和耐磨性，保证了能源运输的安全性和效率。

3.本发明所述的一种石油管道防腐耐磨处理方法，本方法中通过在法兰的锥形槽内设置耐磨衬垫和条状凸起，使石油中的砂粒能够更好的实现研磨并排出，减少管道内砂粒的数量，从而避免管道内壁以及防腐层的磨损，提高管道的使用寿命。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2是本发明两法兰本体通过螺栓实现连接的剖视图；

图3是法兰本体接触端面的示意图；

图4是本发明条状凸起安装在耐磨衬垫上的示意图；

图中：法兰本体1、圆环形凹槽11、锥形槽12、排渣孔13、密封圈槽14、密封圈一2、安装孔15、耐磨衬垫3、条状凸起4、套筒5、堵头6、导槽16、密封圈二7、导杆8。

具体实施方式

使用图1-图4对本发明的石油管道防腐耐磨处理方法进行如下说明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种石油管道防腐耐磨处理方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：将待处理的石油管道内外壁进行渗氮处理；

步骤二：步骤一中石油管道经渗氮处理后，将管道放入电解抛光池中进行电解抛光；

步骤三：管道经步骤二完成电解抛光后，将工件放入超声波清洗槽中进行清洗，然后擦拭干净；

步骤四：步骤三完成后，利用化学气相沉积设备对管道进行化学处理，形成表面防护膜；

步骤五：对步骤四中的管道进行通风，再通过连接法兰实现连接组装；

步骤六：通过步骤五中的连接法兰实现管道内砂粒的研磨和收集，然后通过连接法兰定期将砂粒从管道内排出；

其中，所述步骤五中的连接法兰包括法兰本体1，所述法兰本体1由内外圆环同轴安装组成，法兰本体1在相互接触的端面上同轴设置有多个截面为半圆形的圆环形凹槽11，圆环形凹槽11之间以及圆环形凹槽11与法兰本体1内孔之间在法兰本体1的端面上均设置有多个锥形槽12实现联通，锥形槽12的大口径位置靠近法兰本体1的中心，且锥形槽12的尺寸沿法兰本体1径向方向逐级减小，锥形槽12用于使石油中的大直径砂粒因压力差而卡在锥形槽12内，石油中的小直径砂粒由于处于运动状态能够对大直径砂粒进行研磨，使大直径砂粒的尺寸减小，当大直径砂粒的尺寸减小后，砂粒沿着锥形槽12进入圆环形凹槽11，进行下一级研磨；所述法兰本体1在轴线方向设置有排渣孔13，排渣孔13数量为多个，排渣孔13位于圆环形凹槽11的外侧，排渣孔13与最外层的圆环形凹槽11相通，排渣孔13用于将经锥形槽12研磨后的砂粒排出管道；所述法兰本体1在相互接触的端面上设置有圆环形密封圈槽14，密封圈槽14位于排渣孔13的外侧，密封圈槽14内设置密封圈一2，密封圈一2用于实现两法兰本体1之间的密封；所述法兰本体1在密封圈槽14的外侧设置有安装孔15，安装孔15实现两法兰本体1之间的螺栓连接。

如图2所示，所述法兰本体1的锥形槽12内壁设置有耐磨衬垫3，耐磨衬垫3的材质采用陶瓷、碳化铬、高锰钢、碳化钨中的一种，耐磨衬垫3的存在能够避免法兰本体1在锥形槽12位置的过度磨损，提高了法兰本体1的使用寿命。

如图4所示，所述耐磨衬垫3表面沿径向方向设置有条状凸起4，当石油中的大直径砂粒因为压力差堵住耐磨衬垫3时，石油中的小直径砂粒能够从耐磨衬垫3的条状凸起4之间的缝隙流出，从而小直径砂粒在流出的过程中能够对大直径砂粒的整个表面进行研磨，从而减小大直径砂粒的尺寸，使大直径砂粒的尺寸不断减小。

如图2所示，所述排渣孔13内设置有套筒5，套筒5的材质采用碳化铬、高锰钢、碳化钨中的一种；所述套筒5采用过盈配合安装在排渣孔13内，套筒5上开设有通孔，套筒5通过通孔与相邻的圆环形凹槽11相通，套筒5在靠近法兰本体1非接触面的一端设置有一段内螺纹，套筒5内设置有堵头6；所述堵头6与套筒5之间通过螺纹实现连接，堵头6在位于套筒5内的一端设置有密封圈二7；所述密封圈二7数量为多个，密封圈二7用于配合堵头6实现套筒5的封堵。当砂粒经锥形槽12的多级研磨进入最外层的圆环形凹槽11后，细小的砂粒存留在排渣孔13的套筒5内，当套筒5内的砂粒积累到一定数量时，旋开堵头6，将砂粒排出。

如图2所示，所述法兰本体1在安装孔15的两侧设置有导槽16；所述导槽16内设置导杆8，导杆8通过弹簧安装在导槽16内，导杆8用于实现在两法兰本体1连接的过程中实现导向和定位，同时能够平衡法兰本体1在使用过程中受到的扭力。

原油在经管道运输的过程中，石油中的大直径砂粒会因压力差而卡在锥形槽12内，石油中的小直径砂粒由于处于运动状态能够对大直径砂粒进行研磨，使大直径砂粒的尺寸减小，当大直径砂粒的尺寸减小后，砂粒会沿着锥形槽12进入圆环形凹槽11，再在下一级锥形槽12内进行研磨；当砂粒经锥形槽12的多级研磨进入最外层的圆环形凹槽11后，细小的砂粒存留在排渣孔13的套筒5内，当套筒5内的砂粒积累到一定数量时，旋开堵头6，将砂粒排出，从而减少了原油中砂粒对管道的磨损。提高了管道的使用寿命。

以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。

(a)在上述实施方式中，法兰本体上圆环形凹槽和锥形槽只设置有两层，但不限于此，圆环形凹槽和锥形槽可以间隔设置多层。

(b)在上述实施方式中，法兰本体上不同层级的锥形槽轴线位置相对应，但不限于此，不同层级的锥形槽之间的位置可以相互错开。

(c)在上述实施方式中，安装孔的旁设置有两根导杆，但不限于此，导杆的数量可以为多个。

工业实用性

根据本发明，在石油管道运输中使用此方法对管道进行防腐耐磨处理能够较好地提高管道的耐磨性和耐腐蚀性，从而此方法在石油管道运输领域中是有用的。