一种焊口预补口钢管的制作方法

本实用新型涉及管道技术领域，尤其涉及一种焊口预补口钢管。

背景技术：

钢质管道焊口是耐腐蚀性能最薄弱的环节，在所有管道腐蚀泄漏事故中，管道焊口腐蚀占60％以上，为延长管道服役周期，在内防腐管道施工中，需要对管道焊口内壁进行防腐处理，这个过程称为“管道内补口”；

管道内补口一般是通过补口机器人来实现的，需要首先对管道焊口内壁进行清理作业，然后喷涂液体防腐涂料，使管道内防腐层连续；由于没有合适的机器人进入小孔径管道内部，喷涂内补口无法实现；

对于小孔径管道，一般采用现场涂料挤涂的方法进行内补口作业，由于无法对小孔径管道焊口内壁进行清理作业，涂层附着力不足，无法保证内补口防腐层的质量；

也就是说，现有技术中存在钢管内防腐补口作业难度高的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型通过提供一种焊口预补口钢管，解决了现有技术中存在的钢管内防腐补口作业难度高的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种焊口预补口钢管，包括：

钢管；

不锈钢短管，穿设于所述钢管内，所述不锈钢短管的第一端和第二端均位于所述钢管内；其中，所述第一端至所述钢管的焊口端部的距离大于所述第二端至所述焊口端部的距离；

第一堆焊层，贴附于所述钢管内壁，与所述第一端连接；从所述第一端起，沿远离所述短管的方向延伸至第一终点；

第二堆焊层，贴附于所述钢管内壁，与所述第二端连接；从所述第二端起，延伸至所述焊口端部；

熔结环氧粉末内防腐层，贴附于所述钢管内表面，并从所述钢管内表面延伸至所述第一堆焊层表面。

可选的，所述不锈钢短管与所述钢管为过盈配合。

可选的，所述第一堆焊层的厚度沿所述第一端至所述第一终点的方向递减。

可选的，所述第二堆焊层的厚度与所述不锈钢短管的厚度相同。

可选的，所述焊口端部为坡口状。

可选的，所述不锈钢短管的外径比所述钢管的内径大0.05mm～0.08mm，以实现过盈装配。

可选的，所述第一堆焊层的焊道搭接率为3mm。

可选的，所述熔结环氧粉末内防腐层从所述钢管内壁延伸至所述第一端止。

可选的，还包括：熔结环氧粉末外防腐层，贴附于所述钢管外表面。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的预补口钢管，在钢管焊口侧，内设第一堆焊层、不锈钢短管和第二堆焊层，能提供防腐功能，故不需要对焊口处再进行内防腐补口工序，减少了补口工序和难度，且在钢管内壁至第一堆焊层贴附有熔结环氧粉末内防腐层，通过内防腐层对钢管内壁及钢管与堆焊层表面的衔接区域进行防腐，避免腐蚀物从钢管内壁渗入堆焊层下方，能有效提高钢管整体和焊口处的防腐的性能。

2、本申请实施例提供的预补口钢管，通过采用不锈钢短管与钢管冶金结合增加了钢管管端的厚度，提高钢管管端的力学性能。

3、本申请实施例提供的预补口钢管，采用堆焊层加不锈钢短管填料的结构，能防止在预补口层表面形成碳化铬针孔、防止因纯粹堆焊引起的耐蚀合金成分稀释而降低预补口层的耐腐蚀性能，进一步增加管端的耐腐蚀能力，延长管道生命周期，降低管道腐蚀泄漏引起的安全环保风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中预补口钢管的结构图；

图2为本申请实施例中预补口钢管的制造流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种焊口预补口钢管，解决了现有技术中存在钢管内防腐补口作业难度高的技术问题，实现了减少了补口工序和难度，延长管道生命周期，降低管道腐蚀泄漏引起的安全环保风险的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：

本申请提供一种焊口预补口钢管，包括：

钢管；

不锈钢短管，穿设于所述钢管内，所述不锈钢短管的第一端和第二端均位于所述钢管内；其中，所述第一端至所述钢管的焊口端部的距离大于所述第二端至所述焊口端部的距离；

第一堆焊层，贴附于所述钢管内壁，与所述第一端连接；从所述第一端起，沿远离所述短管的方向延伸至第一终点；

第二堆焊层，贴附于所述钢管内壁，与所述第二端连接；从所述第二端起，延伸至所述焊口端部；

熔结环氧粉末内防腐层，贴附于所述钢管内表面，并从所述钢管内表面延伸至所述第一堆焊层表面。

本申请实施例提供的预补口钢管，在钢管焊口侧，内设第一堆焊层、不锈钢短管和第二堆焊层，能提供防腐功能，故不需要对焊口处再进行内防腐补口工序，减少了补口工序和难度，且在钢管内壁至第一堆焊层贴附有熔结环氧粉末内防腐层，通过内防腐层对钢管内壁及钢管与堆焊层表面的衔接区域进行防腐，避免腐蚀物从钢管内壁渗入堆焊层下方，能有效提高钢管整体和焊口处的防腐的性能。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在本实施例中，如图1所示，提供了一种焊口预补口钢管，包括：

钢管1；

不锈钢短管2，穿设于所述钢管1内，所述不锈钢短管2的第一端201和第二端202均位于所述钢管1内；其中，所述第一端201至所述钢管1的焊口端部101的距离大于所述第二端202至所述焊口端部101的距离；

第一堆焊层3，贴附于所述钢管内壁，与所述第一端201连接；从所述第一端201起，沿远离所述短管的方向延伸至第一终点301；

第二堆焊层4，贴附于所述钢管内壁，与所述第二端202连接；从所述第二端202起，延伸至所述焊口端部101；

熔结环氧粉末内防腐层5，贴附于所述钢管1内表面，并从所述钢管1内表面延伸至所述第一堆焊层3表面。

在具体实施过程中，所述不锈钢短管2内表面与所述第一堆焊层3表面平滑搭接；所述不锈钢短管2内表面与所述第二堆焊层4表面平滑搭接。

下面，结合图1和图2来详细介绍本申请提供钢管的结构。

在具体实施过程中，所述钢管1可以为低碳钢母材钢管或中等碳含量钢管，在此不作限制。

在本申请实施例中，为了保证不锈钢短管2与钢管1的充分固定，可以设置所述不锈钢短管2与所述钢管1为过盈配合。

进一步，可以设置所述不锈钢短管2的外径比所述钢管1的内径大0.05mm～0.08mm，以实现过盈装配。

在具体实施过程中，为了保证不锈钢短管2的填充，可以先机械加工钢管1管端内壁，保证管道内壁在一定的深度尺寸和公差范围之内，并保证机械加工面清洁露出金属本色；再感应加热钢管1管端，使其膨胀，接下来，将预制的不锈钢短管2装入钢管管端加工好的内孔中，冷却后不锈钢短管2与钢管1紧密结合，实现过盈配合。

具体来讲，管端内预补口层采用不锈钢短管2并与钢管1冶金结合，一方面，增加了钢管管端的厚度，提高钢管管端的力学性能；另一方面，不锈钢短管2膨胀系数大于钢管1，对钢管1管端起到扩径作用，起到控制钢管1管端缩径的作用。

在本申请实施例中，第一堆焊层3和第二堆焊层4是在装配好不锈钢短管2后加工形成的，具体可以采用不锈钢焊丝，填丝堆焊，形成不锈钢材质的第一堆焊层3和第二堆焊层4。

具体来讲，可以是先用焊枪深入钢管内不锈钢短管与钢管内壁的界面，即从第一点201，钢管在数控下旋转，钨针起弧送丝并轴向摆动沿第一方向7堆焊，移距移位，焊道搭接率3mm，直至堆焊到设计宽度，即堆焊至所述第一终点301；其中，所述设计宽度由管道焊接热影响区不损坏管端内防腐涂层为前提，避免管道对接焊接热输入对焊口内壁区域防腐涂层的破坏，以实现管道内防腐层的连续。

然后，从所述第一终点301起，沿靠近所述焊口端部101的第二方向8，焊枪移距移位，氩气电弧再次轴向摆动熔化堆焊层(固溶)，至不锈钢短管2的第一端201位置，形成所述第一堆焊层3，接下来，焊枪停止轴向摆动改为螺旋移位并加大电流，继续移动至第二端202，以熔化不锈钢短管2形成不锈钢固溶堆焊层，使得不锈钢短管2的内表面与所述第一堆焊层3连接过渡。

在本申请实施例中，所述第一堆焊层3的厚度沿所述第一端至所述第一终点的方向递减，以实现不锈钢短管2、第一堆焊层、钢管1内壁的平滑过度，便于后续对钢管1内壁进行防腐处理。

在本申请实施例中，所述第二堆焊层4的形成工艺可以是，换用熔化极焊枪从不锈钢短管2的第二端202开始，堆焊直至钢管1的所述焊口端部101。

在形成第二堆焊层4后，可以通过打磨等工艺，使所述第二堆焊层4的厚度与所述不锈钢短管2的厚度相同，进而保证所述不锈钢短管2内便面与所述第二堆焊层4表面平滑过渡，便于组对焊接以及保证内焊口的成型质量。

进一步，可以打磨所述焊口端部101为坡口状，进一步便于钢管1与其他钢管的连接。

在通过上述工艺获得钢管管端不锈钢堆焊固溶预补口钢管后，即可采用钢管内、外壁连续一次成膜工艺、在不锈钢预补口钢管上涂覆的熔结环氧粉末防腐层。

由于焊口附近有堆焊层保护，故可以仅在钢管1的内壁及内壁与堆焊层交界处设置防腐层，即，所述熔结环氧粉末内防腐层5从所述钢管内壁延伸至所述第一端201止。

进一步，为了保护钢管外壁，还可以设置熔结环氧粉末外防腐层6，贴附于所述钢管1外表面。

具体来讲，可以先对制造好的锈钢堆焊固溶预补口钢管进行内、外喷砂除锈和除尘；再恒温加热处理后的钢管，对钢管内壁喷涂环氧粉末涂料；再将内喷涂后的钢管送入生产线，恒温加热后随即对钢管外壁喷涂环氧粉末涂料，使内、外涂层充分胶化和固化，由于钢管内喷涂效率较高，这个过程可以连续进行；喷涂完成后在生产线上进行水冷却，形成所述熔结环氧粉末内防腐层5和所述熔结环氧粉末外防腐层6。

具体来讲，本申请采用管端不锈钢堆焊固溶预补口钢管技术与熔结环氧粉末防腐层结合，一方面，防止在预补口层表面形成碳化铬针孔、防止因纯粹堆焊引起的耐蚀合金成分稀释而降低预补口层的耐腐蚀性能；另一方面，通过正向堆焊反向固溶工艺方法使预补口层与低碳钢母材的视界面平滑过渡，保证与内防腐涂层的粘结质量，可以有效延长管道生命周期，降低管道腐蚀泄漏引起的安全环保风险，再一方面，提高了管道整体表面的耐腐蚀性能。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的预补口钢管，在钢管焊口侧，内设第一堆焊层、不锈钢短管和第二堆焊层，能提供防腐功能，故不需要对焊口处再进行内防腐补口工序，减少了补口工序和难度，且在钢管内壁至第一堆焊层贴附有熔结环氧粉末内防腐层，通过内防腐层对钢管内壁及钢管与堆焊层表面的衔接区域进行防腐，避免腐蚀物从钢管内壁渗入堆焊层下方，能有效提高钢管整体和焊口处的防腐的性能。

2、本申请实施例提供的预补口钢管，通过采用不锈钢短管与钢管冶金结合增加了钢管管端的厚度，提高钢管管端的力学性能。

3、本申请实施例提供的预补口钢管，采用堆焊层加不锈钢短管填料的结构，能防止在预补口层表面形成碳化铬针孔、防止因纯粹堆焊引起的耐蚀合金成分稀释而降低预补口层的耐腐蚀性能，进一步增加管端的耐腐蚀能力，延长管道生命周期，降低管道腐蚀泄漏引起的安全环保风险。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。