CN101941134A - 一种不锈钢内衬三通制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不锈钢内衬三通制造方法；(1)利用热压、拉拔方式将不锈钢管一次成型加工成三通内层；(2)沿三通主管中线位置将外层分两部分加工，一部分为带有支管和一半主管，另一部分是主管的一半；采用2块高钢级管线钢板，利用热压、拉拔等方式分别成型；(3)将外层加工成型的两部分装配在三通内层外，外层两部分连接处采用焊接方式连接在一起；(4)采用胀接的方式，使三通不锈钢内层与管线钢外层紧密的结合在一起；本三通制造方法适用于较大口径、厚壁不锈钢内衬三通的制造，弥补了采用冷成型方式的不足，本三通可用于含H2S介质的油气输送管道，提高管道输送能力及安全性。
Description
技术领域
本发明属于机械产品制造领域，涉及一种可应用于油气输送管道中的不锈钢内衬三通制造方法。
背景技术
管道是石油天然气输送的重要方式，三通是管道中的常用管件，由于结构特殊，对于中高压输送管道，为保证安全，三通的设计壁厚通常要大于管道用钢管的壁厚。对于含硫化氢(H2S)的油气田，输送介质对管道具有一定的腐蚀性，要求管道用材料具有抗氢致开裂(HIC)能力和硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)的能力。
为降低三通在H2S介质中的开裂几率，应采用抗腐蚀能力较强的材料制造腐蚀介质环境下使用的三通，如不锈钢。然而油气输送管道用三通一般均为较大口径、厚壁三通，如果完全采用不锈钢材料制造三通，成本太高。如采用带有不锈钢内衬的三通，即三通内层采用防腐能力强的不锈钢，外层采用高强度管线钢，则可以满足性能并且不至于大幅提高制造成本。
带有不锈钢内衬三通的制造可以采用复合板材或复合管直接进行加工，例如对于小口径薄壁复合三通，可以采用复合钢管进行冷成型，此种方式的应用已较为常见。然而冷成型能力和应用范围有限，对于油气输送管道用较大口径厚壁三通，往往需要在三通成型过程中采用热加工的方式，这就给直接采用复合材料制造三通带来了困难。其一、不锈钢和管线钢的热加工温度不一致，管线钢成型过程中多采用800℃～900℃的加热温度，且为了保证性能，经常采用400℃～650℃的回火处理，对于不锈钢材料，其敏化温度区间为450℃～850℃之间，所以两种材料很难采用同一热加工工艺。其二，不锈钢和管线钢的延展性不同，在加热状态下，变形能力不协调，不利于三通的成型。还有一种焊接方式的三通，即三通主管和支管是采用焊接方式连接，然而焊接过程可能引起的缺陷使得在油气输送管道中很少应用此种工艺，另外，复合材料的焊接本身就是一个难题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种内层为不锈钢材料，外层为高强度管线钢，成型方式为内外层分别成型，继而进行组合而成的具有抗腐蚀功能的不锈钢内衬三通制造方法，三通内层不锈钢可提高三通的抗腐蚀能力，外层的高强度管线钢能有效的保证三通的承压能力。可将此种三通用于含H2S介质的油气输送管道，弥补普通碳钢三通抗腐蚀能力的不足，提高管道油气输送能力及安全性。
本发明设计的不锈钢内衬三通，内层为不锈钢材料，外层为高钢级管线钢，内外层通过胀接紧密的结合在一起。
本发明所述的不锈钢内衬三通制造方法为：
1)利用热压、拉拔方式将不锈钢管一次成型加工成三通内层；
(2)沿三通主管中线位置将外层分两部分加工，一部分为带有支管和一半主管，另一部分是主管的一半；采用2块高钢级管线钢板，利用热压、拉拔等方式分别成型；
(3)将外层加工成型的两部分装配在三通内层外，外层两部分连接处采用焊接方式连接在一起；
(4)采用胀接的方式，使三通不锈钢内层与管线钢外层紧密的结合在一起。
该三通结构特点为：内层采用钢管直接加工，材料为不锈钢，如0Cr18Ni9Ti等，其厚度可根据需要而定；外层采用高钢级管线钢板，采用压制焊接成型方式加工，材料可选X65、X70、X80等管线钢。主要特点为三通内外两层分别加工，外层结构上带有两条焊缝。
本发明为一种不锈钢内衬三通制造方法。与普通碳钢三通比较，此不锈钢内衬三通的抗H2S腐蚀能力有较大程度的提高；同时，三通外层采用了高钢级管线钢，与全不锈钢三通相比，可有效控制制造成本。本发明所设计的三通制造工艺适用于制造较大口径、厚壁不锈钢内衬三通的制造，弥补了采用冷成型方式的不足。本发明所设计三通可用于含H2S介质的油气输送管道，提高管道输送能力及安全性。
附图说明
图1不锈钢内衬三通结构示意图。
图2不锈钢内衬三通外层结构示意图。
其中：1、不锈钢内层 2、三通支管 3、管线钢外层 4、三通主管 5、焊缝
具体实施方式
制造带有不锈钢内衬的三通，三通主管4公称直径550mm，三通支管2公称直径300mm，三通管线钢外层3为X65管线钢，壁厚32mm，不锈钢内层1为0Cr18Ni9Ti不锈钢，壁厚不小于5mm。
具体工艺过程如下：
(1)选用材料为0Cr18Ni9Ti的不锈钢管，加工壁厚6mm的三通内层，并进行固溶处理，三通内层主管外径应在511mm～514mm之间，支管外径应在261mm～264mm之间。
(2)裁减两块合适大小的、壁厚大于32mm的X65钢板，采用热压加工的方式，加工三通外层的两部分，一部分带有支管和一半主管，另一部分为一半主管。此两部分组合起来后的三通外层，其主管内径应在516mm～519mm之间，支管内径应在266mm～269mm之间。
(3)将三通外层两部分与三通内层装配在一起，外层两部分由焊缝5焊接在一起。
(4)采用机械胀管方法，使不锈钢内层发生塑性变形，直至管线钢外层发生弹性变形，通过此胀接方式，使三通不锈钢内层与X65管线钢外层紧密的结合在一起。
Claims (3)
1.一种不锈钢内衬三通制造方法，其特征是在于：不锈钢内衬三通由内层为不锈钢材料，外层为高钢级管线钢构成，制造方法为：
(1)利用热压、拉拔方式将不锈钢管一次成型加工成三通内层；
(2)沿三通主管中线位置将外层分两部分加工，一部分为带有支管和一半主管，另一部分是主管的一半；采用2块高钢级管线钢板，利用热压、拉拔等方式分别成型；
(3)将外层加工成型的两部分装配在三通内层外，外层两部分连接处采用焊接方式连接在一起；
(4)采用机械胀管方法，使不锈钢内层发生塑性变形，直至管线钢外层发生弹性变形；通过此胀接的方式，使三通不锈钢内层与管线钢外层紧密的结合在一起。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢内衬三通制造方法，其特征是在于：内层材料为0Cr18Ni9Ti的不锈钢管，加工内层壁厚6mm，内层主管外径应在511mm～514mm，支管外径应在261mm～264mm。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢内衬三通制造方法，其特征是在于：外层材料为壁厚大于32mm的X65、X70或X80钢板，外层主管内径为516mm～519mm，外层支管内径为266mm～269mm。
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