CN101234406A - 复合管的制造方法 - Google Patents

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王朝普
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Abstract

本发明属于公开的复合管的制造方法为：内管(复层)采用不锈钢材料、外管(基层)采用碳钢材料，将内管置于外管中，采用推/拉的方法，配以成型模具的作用，使内、外管产生等壁厚的塑性变形，在缩合过程中复合在一起。采用该制造工艺所生产的双金属复合管替代纯不锈钢管、有色金属管及各种钢塑复合管等，具有与上述材质管道相同的防腐蚀性能，并起到降低产品造价、提高工作强度、扩大使用温度范围、改善可焊性和方便施工等作用，广泛地应用于石油、化工、电力、造纸、医药、食品等行业。

Description

复合管的制造方法
技术领域
本发明属于管件制造工艺技术领域，主要涉及的是一种复合管的制造方法。
背景技术
目前，在石油、化工行业中，部分进口的原油中含硫较高，对设备和管道的腐蚀性很强，导致具有不同腐蚀性及较高温度、压力、安全性要求的工况环境大量增加。而其管道流体输送通常所采用的纯不锈钢、铜或更加昂贵的钛、镍等合金管道的用量急剧上升。由于这些管道的造价较高，由此造成生产成本居高难下。为了降低生产成本增加而产生的负面影响，近年来，随着生产设备及制造工艺的不断改进，国内市场出现了不同种类的钢塑复合管。但受原材料本身理化特性的局限，其产品在实际应用过程中存在着以下问题：
1、使用温度范围在-10-150℃之间，难以适应石油、化工等领域中广泛存在的高、低温工作环境的要求；
2、钢塑复合管复层(内层)基本由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等材料制作，此类材料的强度低于金属材料的工作强度，在使用过程中当压力过高时，衬塑层就会出现开裂、剥落等现象，导致钢管本体的防腐性能大大降低。
3、管段与管段及管段与管件(弯头、三通、大小头等)之间均采用法兰连接，增加了施工难度及施工量，同时泄漏点增多，导致系统安全性差。因此，塑钢复合管一般仅在工业装置的给排水等辅助生产系统中应用。
发明内容
本发明的目是提出一种复合管制造方法，使用该方法生产的复合管具有高强度、低价格及强抗腐蚀性。
本发明实现上述目的采取的技术方案是：内管(复层)采用不锈钢材料、外管(基层)采用碳钢材料，将内管置于外管中，采用推/拉的方法，配以成型模具的作用，使内、外管产生等壁厚的塑性变形，在缩合过程中复合在一起。
为进一步提高复合效果，避免出现复合面贴合不严密现象，在复合前将内、外管送入中频加热器中加热温度至200℃，因中频加热只对普通的碳钢有加温作用，而对不锈钢材料不具任何加温作用，因而外管(碳钢)在中频加热器的作用下会产生一定的膨胀量，在压力和速度为一定的作用下配以成型模具使内、外管在拉伸过程中发生等壁厚的塑性变形，贴合成为一体，外管在冷却过程中继续沿径向收缩达到使基层与复层完全贴合的目的。因内、外管本体材料具有一定强度和可塑性，在成型模具的作用下，复合层不会出现起皱、鼓泡、裂纹等现象，复合面贴合率达95％以上。
本发明采用的成型模具包括内、外模，内模置于外模内，该内、外模的内腔为锥形形状，从进口端到出口端为渐缩结构。
本发明的制造工艺包括以下四个工序：
1、内管(复层)的制备工序
通过分条剪板机将复层原材料按所需内管尺寸下料，送入卷管机卷制成型，采用离子自动焊机焊接其纵焊缝，在经涡流探伤机进行100％焊缝探伤并进行管体整形后，半成品送入下道生产工序(如采用成型的无缝管直接作为内管进行复合，该工序可以简化)。
2、外管(基层)的制备工序
基层用的外管首先经抛丸清理机对管内壁喷砂除锈，再采用砂轮进行机械抛光并用压缩空气清扫，检验合格后备用。
3、管体复合工序
将合格的内管导入外管中，送入中频加热器使外管(碳钢)产生一定的膨胀量，在复合机推(拉)力作用下配以内、外模作用，使内、外管发生等壁厚塑性变形，并在缩合过程中使之贴合在一起。
4、复合管整形工序
完成复合工序的管子，经矫直机整形矫直后，采用带锯机切头并清除毛刺，然后进行水压试验或进行射线探伤，整个生产过程即全部完成。
本发明由于采用推(拉)制方法使内、外金属管复合为一体，这样就可依据原材料板幅宽度的最大尺寸下料、制管，因此其成品规格范围较大，适合各种生产装置的配管要求。
采用该制造工艺所生产的双金属复合管替代纯不锈钢管、有色金属管及各种钢塑复合管等，具有与上述材质管道相同的防腐蚀性能，并起到降低产品造价、提高工作强度、扩大使用温度范围、改善可焊性和方便施工等作用，广泛地应用于石油、化工、电力、造纸、医药、食品等行业。
具体实施方式
下面以实施例来说明本发明的制造工艺：
本实施例的外径为159mm的双金属复合管，基层为20#钢管，厚度7mm，复层为1Cr18M9不锈钢管厚度2mm，管长6m。
复层(内管)制备工序
通过分条剪板机将复层材料2mm厚的1Cr18M9不锈钢板剪切成6000mm×451mm坯料，送入卷管机卷制成Φ146mm的管形(直径公差为±0.5mm)，采用离子自动焊机焊接其纵焊缝，在经涡流探伤机进行100％焊缝探伤并进行管体整形后，半成品送入下道生产工序。
基层用20#钢管的制备工序
基层用规格为Φ168×7.0mm，长度为6m的20#钢管为坯料，首先经抛丸清理机对管内壁喷砂除锈，再采有砂轮进行机械抛光并用压缩空气清扫，检验合格后备用。
管体复合工序
将合格的内管导入外管中，送入中频加热器，加热至-10℃，使碳钢外管产生0.2mm的膨胀量，通过复合机使内、外管发生等壁厚塑性变形并使之贴合成为一体。
本实施例在使用前通过分条剪板机将复层(内层)原材料2mm厚的1Cr18M9不锈钢板剪切成坯料，送入卷管机卷制成Φ146mm的管形(直径公差为±0.5mm)，采用离子自动焊机焊接其纵焊缝，在经涡流探伤机进行100％焊缝探伤，并进行管体整形以确保椭圆度及弯曲度后，半成品送入下道生产工序；基层外管用规格为Φ168×7.0mm的20#钢管为坯料，首先经抛丸清理机对管内壁喷砂除锈，再采用砂轮进行机械抛光并用压缩空气清扫。将内壁导入外管后，置于托架上，并使复合管的一端位于推力油缸的活塞端部，另一端置于模具的进口端，开启中频架热器使其对外管加热至150℃时，启动推力油缸，使内、外管的前端伸出模具的出口端，由拉板上的夹具将伸出模具外的复合板夹持紧后，同时开启推力油缸和拉伸油缸，使内、外管发生等壁的塑性变形，配以内外模作用使之完全贴合成为一体。复合后的管子，在空冷过程中，外管继续沿径向收缩，使基层与复层完全贴合。

Claims (2)

1. 一种复合管的制造方法，其特征是：内管(复层)采用不锈钢材料、外管(基层)采用碳钢材料，将内管置于外管中，采用推/拉的方法，配以成型模具的作用，使内、外管产生等壁厚的塑性变形，在缩合过程中复合在一起。
2. 根据权利要求1所述的复合管的制造方法，其特征是：所述的内管导入外管中后送入中频加热器加热，使碳钢外管产生0.2mm的膨胀量，通过复合机使内、外管发生等壁厚塑性变形并使之贴合成为一体。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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