CN101625052A - 耐腐蚀离心双金属复合管及其生产方法 - Google Patents

耐腐蚀离心双金属复合管及其生产方法 Download PDF

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王黎辉
叶丙义
申勇
宋亚峰
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Abstract

本发明公开一种耐腐蚀离心双金属复合管及其生产方法，其由合金外层管和合金内层管组成，在合金外层管和合金内层管的端部焊接有与合金内层管的材质相同的外锥面管，合金内层管和外锥面管的材料为耐腐蚀材料，在焊接后的复合管的端部加工有外连接螺纹。其生产方法为：①铸钢的熔炼，②铸钢外层管的离心铸造，③不锈钢的熔炼，④在离心管模内的铸钢液冷却到凝固温度时，把不锈钢液浇注到离心管模内，当不锈钢液浇凝固后出模，即为离心双金属复合管管坯，⑤管坯经挤压后成为双金属复合管，⑥离心双金属复合管端部加工焊接坡口，⑦不锈钢外锥面管大头端部加工焊接坡口，⑧用不锈钢焊材将离心双金属复合管与不锈钢外锥面管焊接，⑨端部加工外连接丝扣。

Description

耐腐蚀离心双金属复合管及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种金属管材及其生产方法，尤其是一种耐腐蚀离心双金属管及其生产方法。
背景技术
目前，在世界各地使用的油套管全部为单金属管材。单金属管材在用于无腐蚀或有轻微腐蚀的油气田时，具有很好的性价比。在用于强腐蚀油气田时，尤其在用于含有H2S较高的油气田时，由于防腐蚀的要求，管材所选用的材料都为价格比较昂贵的不锈钢材料或镍基合金。这样就造成油气田在进行建设时的投资将非常巨大。
在双金属复合钢管方面，虽然也有不少生产厂家，但大部分均为采用机械复合或爆炸复合的方法生产的复合管材。这些管材最大的缺点是两层金属看似复合在一起，其实不可能做到100％的贴合。该种管材在断管后，内层金属有明显的收缩迹象，这就说明了两层金属根本就没有复合到一起。从而就导致了该种管材无法适用于强腐蚀高压的油套管。
冶金复合双金属钢管采用离心铸造工艺，即在进行离心铸造时先将外层金属浇入管模内，当冷却到一定温度后，再浇入内层金属，内层金属的浇入对外层金属的内表面进行了一次重熔，者这就使内外两层金属完全复合到了一起，克服了上述复合钢管的缺点。离心管坯再经过挤压变形，最终制成满足使用要求的管材。
油套管采用的密封方式大多为端部锥面密封，尤其是天然气井管所用密封方式基本都采用端部锥面密封。由于双金属复合钢管的端面是由两层金属组成的。在使用过程中，端面就会被腐蚀，如果腐蚀较严重，就可能造成丝扣的失效，带来非常严重的后果。
采用复合管材作为油套管，由于复合管的外层材料为只起到保证机械性能的要求，内层材料只起防腐作用。复合钢管的内层金属的厚度只占到管材总厚度的三分之一左右。因此，用双金属复合钢管替代单金属管材，可以为用户节省大量的投资，并且能节省大量的稀缺资源，从而带来很大的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀离心双金属管及其生产方法。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
一种耐腐蚀离心双金属复合管，由合金外层管和合金内层管组成，合金外层管和合金内层管是在同一离心管模内先后浇铸经挤压成型而成，在合金外层管和合金内层管的端部焊接有与合金内层管的材质相同或性能相近的外锥面管，合金内层管和外锥面管的材料为耐腐蚀材料，在焊接后的复合管的端部加工有外连接丝扣。
本发明解决其技术问题的技术方案还可以是：
本发明所述的合金内层管和外锥面管的材料为不锈钢。
本发明合金外层管的材料为低合金钢。
本发明解决其技术问题的工艺方案是：
一种生产耐腐蚀离心双金属复合管的方法，其工艺步骤为：①铸钢的熔炼，②铸钢外层管的离心铸造，③不锈钢的熔炼，④在离心管模内的铸钢液冷却到凝固温度时，把不锈钢液浇注到离心管模内，当不锈钢液浇凝固后出模，即为离心双金属复合管，⑤管坯经挤压后成为双金属复合管，⑥离心双金属复合管端部加工焊接坡口，⑦不锈钢外锥面管大头端部加工焊接坡口，⑧用不锈钢焊材将离心双金属复合管与不锈钢外锥面管焊接，⑨端部加工外连接丝扣。
本发明解决其技术问题的工艺方案还可以是：
本发明所述的不锈钢焊材的材质与不锈钢内层管和不锈钢外锥面管的材质相同或相近。
本发明的有益效果是：
双层金属复合牢固，端部焊接的不锈钢外锥面管解决了端部丝扣被腐蚀的问题，安全性比现有技术有质的飞跃。
附图说明
附图是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种耐腐蚀离心双金属复合管，由合金外层管1和合金内层管2组成，其特征在于：合金外层管1和合金内层管2是在同一离心管模内先后浇铸经挤压成型而成，在合金外层管1和合金内层管2的端部焊接有与合金内层管2的材质相同或性能相近的外锥面管4，合金内层管2和外锥面管4的材料为耐腐蚀材料，在焊接后的复合管的端部加工有外连接丝扣3。所述的合金内层管2和外锥面管4的材料为不锈钢。合金外层管1的材料为低合金钢。
一种生产耐腐蚀离心双金属复合管的方法，其工艺步骤为：①铸钢的熔炼，②铸钢外层管的离心铸造，③不锈钢的熔炼，④在离心管模内的铸钢液冷却到凝固温度时，把不锈钢液浇注到离心管模内，当不锈钢液浇凝固后出模，即为离心双金属复合管，⑤管坯经挤压后成为双金属复合管，⑥离心双金属复合管端部加工焊接坡口，⑦不锈钢外锥面管大头端部加工焊接坡口，⑧用不锈钢焊材将离心双金属复合管与不锈钢外锥面管焊接，⑨端部加工外连接丝扣。所述的不锈钢焊材的材质与不锈钢内层管和不锈钢外锥面管的材质相同或相近。

Claims (5)

1、一种耐腐蚀离心双金属复合管，由合金外层管(1)和合金内层管(2)组成，其特征在于：合金外层管(1)和合金内层管(2)是在同一离心管模内先后浇铸并经挤压成型而成，在合金外层管(1)和合金内层管(2)的端部焊接有与合金内层管(2)的材质相同或性能相近的外锥面管(4)，合金内层管(2)和外锥面管(4)的材料为耐腐蚀材料，在焊接后的复合管的端部加工有外连接丝扣(3)。
2、根据权利要求1所述的一种耐腐蚀离心双金属复合管，其特征在于：所述的合金内层管(2)和外锥面管(4)的材料为不锈钢。
3、根据权利要求1或2所述的一种耐腐蚀离心双金属复合管，其特征在于：合金外层管(1)的材料为低合金钢。
4、一种生产权利要求1-3所述的耐腐蚀离心双金属复合管的方法，其特征在于：其工艺步骤为：①铸钢的熔炼，②铸钢外层管的离心铸造，③不锈钢的熔炼，④在离心管模内的铸钢液冷却到凝固温度时，把不锈钢液浇注到离心管模内，当不锈钢液浇凝固后出模，即为离心双金属复合管管坯，⑤管坯经挤压后成为双金属复合管，⑥离心双金属复合管端部加工焊接坡口，⑦不锈钢外锥面管大头端部加工焊接坡口，⑧用不锈钢焊条将离心双金属复合管与不锈钢外锥面管焊接，⑨端部加工外连接丝扣。
5、根据权利要求4所述的一种生产耐腐蚀离心双金属复合管的方法，其特征在于：所述的不锈钢焊材的材质与不锈钢内层管和不锈钢外锥面管的材质相同或相近。
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