CN103157696B - 一种不锈钢管的制作方法及其在潜油泵电缆中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种不锈钢管的制作方法，包括制管、焊接、涡流探伤、拔管、热处理等。这种不锈钢管应用在潜油泵电缆内部；这种带有不锈钢管的潜油泵电缆包括外部包覆有绝缘层的电缆导体，一股或多股电缆导体的外部设置有钢带铠装层，不锈钢管设置在钢带铠装层内部。本发明不锈钢管的制作方法操作工序简单，且能够满足电缆延伸的强度和拉伸度，通过流水的生产线进行加工制作，工作效率高，产量大；内部设置了这种不锈钢管的潜油泵电缆，在使用过程中向不锈钢管内注入冷却剂、清洗剂、防腐剂等功能试剂，对电缆导体直接起到冷却、清洗或防腐作用，延长电缆的使用寿命，提高工作效率，适用于不同规格的电缆使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢管的制作方法及其应用，特别是一种适用于深井油田使用的潜油泵电缆中应用的不锈钢管的制作方法。
背景技术
目前，不锈钢管的制作方法和使用方法多种多样，根据实际生产的需要，也有将不锈钢管应用在电缆中的实例。
潜油泵电力电缆是潜油电泵机组配套使用的专用电缆，敷设于油井中，电缆下端与潜油泵相连，上端与地面控制柜相连接。电缆在油井中工作条件恶劣，常处于高温、高压，以及含油气等腐蚀性很强的环境中。潜油泵电缆可分为圆形和扁形两种，受油井套管狭小空间的限制，通常潜油泵电力电缆以扁形为主。由于扁形电缆是非对称结构，当电力传输时，因磁场的不平衡而产生的电磁感应会引起磁滞损耗，使电缆发热，会严重影响电缆的使用寿命，需要勤换电缆，不仅影响工作效率，而且会造成重大事故。
不锈钢管在电缆中的使用是套装在电缆铠装层的外部，用于保护电缆整体，提高电缆整体的防腐蚀性和强度，对于电缆内部的使用情况保护效果不明显，并且在制作过程中需要和电缆同时挤出，工序复杂，成本高。
发明内容
本发明是针对现有技术中潜油泵电缆在使用时所遇到的各种问题以及现有不锈钢管应用的单一性，一是提供一种通过流水的生产线加工制作不锈钢管的方法，二是提供这种不锈钢管在潜油泵电缆中的应用。
实现上述发明目的采用以下技术方案：一种不锈钢管的制作方法，按照下列工序制作：
a、制管：将不锈钢带放在制管机上，采用不同尺寸的金属导辊及下压导轮将不锈钢带逐步压制成成型管状；
b、焊接：采用激光焊接装置对成型管状合缝处进行焊接；
c、涡流探伤：利用涡流探伤仪对焊接完成的不锈钢管进行焊缝检查，焊缝合格后再进行拔管；
d、拔管：将合格的不锈钢管放置在拔管机上进行初步拉拔；
e、热处理：将初步拉拔完成的不锈钢管输送至退火炉内进行退火处理，处理温度为1060-1100℃，处理时间为3-7分钟；
f、对不锈钢管进行反复拉拔和热处理，直至其外径达到要求尺寸；
g、对达到要求的不锈钢管进行抛光和涡流探伤，检查合格后的不锈钢管即为成品。
热处理过程中的退火炉采用隧道式三段退火炉，每段的加热功率为20KW，保护气体为氨气发生器分解出的高纯度氢气。
在制作所述不锈钢管的过程中，其制管机、激光焊接装置、拔管机和退火炉依次并列设置成流水生产线。
生产线中的拔管机的数量和规格根据管径的要求尺寸不同进行调整。
这种不锈钢管应用在潜油泵电缆内部；这种带有不锈钢管的潜油泵电缆包括外部包覆有绝缘层的电缆导体，一股或多股电缆导体的外部设置有钢带铠装层，不锈钢管设置在钢带铠装层内部。
一股或多股电缆导体以及一根或多根不锈钢管均匀排布在钢带铠装层内部。
这种应用在潜油泵电缆中的不锈钢管为空心管，且贯穿整个潜油泵电缆，其长度与电缆导体等长。
本发明所公开的这种不锈钢管的制作方法操作工序简单，且能够满足电缆延伸的强度和拉伸度，通过流水的生产线进行加工制作，工作效率高，产量大；内部设置了这种不锈钢管的潜油泵电缆，在使用过程中向不锈钢管内注入冷却剂、清洗剂、防腐剂等功能试剂，对电缆导体直接起到冷却、清洗或防腐作用，延长电缆的使用寿命，提高工作效率，适用于不同规格的电缆使用。
附图说明
图1为本发明的不锈钢管应用在潜油泵电缆中的端面结构示意图。
图2为本发明中制作不锈钢管的工艺流程图。
图中：电缆导体1，乙丙绝缘层2，铅护套3，无碱玻璃丝包带4，大不锈钢管5，钢带铠装层6，小不锈钢管7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参见附图1，本实施例以扁形电缆为例，电缆导体1的外部包覆有绝缘层，绝缘层由内到外依次包括乙丙绝缘层2、铅护套3和无碱玻璃丝包带4，每一根电缆导体外部都包覆有一层绝缘和二层保护层，三股电缆导体1的外部用钢带铠装层6包覆，三股电缆导体1并列排列，其左右两端还分别设置有大不锈钢管5和小不锈钢管7，这两个不锈钢管均为空心管，且贯穿整个潜油泵电缆，其长度与电缆导体等长，那么在实际使用时，根据实际需要向不锈钢管内注入冷却剂、清洁剂或防腐剂等：若注入的为冷却剂，那么这种潜油泵电缆在使用时能够在冷却剂的保护作用下更加耐高温，延长它的使用时间；若注入的为防腐剂，那么能够提高电缆导体的防腐性，延长其使用寿命。
钢带铠装层6内部的不锈钢管的数量和各不锈钢管的外径根据实际需要进行调整。
设置在潜油泵电缆中不锈钢管的制作过程中，制管机、激光焊接装置、拔管机和退火炉依次并列设置成流水生产线。无需对不锈钢管进行搬运，只需进行导向或牵引，完成一个工作程序的管体便能进入下一工作程序进行加工处理，省时省力，实现大长度不锈钢管的连续高速焊接生产。如附图2，本实施例中的不锈钢管的工艺流程是：放带-制管-激光焊接-涡流探伤-拉拔-固熔-拉拔-固熔-抛光-涡流探伤，检测合格后由收线架收线整理，其中的固熔即将不锈钢管放置在退火炉中进行热处理。
不锈钢管的具体制作步骤如下：
a、制管：用放带机将处理好的不锈钢带置于制管机上，采用不同尺寸的金属导辊及下压导轮将不锈钢带逐步压制成成型管状，为激光焊接做好准备；
b、焊接：采用激光焊接装置对成型管状合缝处进行焊接；采用激光焊接装置中的激光发生器产生高能量的激光脉冲对成型管状合缝处的区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导材料的内部扩散，将材料溶化后形成特定熔池，焊缝平整质量高、美观无气孔；本发明采用了焊接环境清洁的激光焊接装置，激光焊接时可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，因热传导所导致的变形概率最低；
c、第一次涡流探伤：利用涡流探伤仪对焊接完成的不锈钢管进行焊缝检查，焊缝合格后进行第一次拔管；
d、第一次拔管：通过拔管机上的导轮，将合格的不锈钢管导入拔管机上进行初步拉拔；
e、第一次固熔：将初步拉拔完成的不锈钢管输送至退火炉的加热管内进行退火处理，处理温度为1060-1100℃，处理时间为7分钟；
f、第二次拉拔：经过第一次热处理后的不锈钢管通过输送导轮被送到另一个规格拔管机的导轮上，对其进行第二次拉拔，至不锈钢管的管径达到要求外径；
g、第二次固熔：经过第二次拉拔的不锈钢管被输送导轮又送至退火炉中进行第二次固熔，处理时间为7分钟；
h、对二次固熔之后的不锈钢管进行抛光处理和第二次涡流探伤，检查合格后的不锈钢管即为成品，然后用收线架收线放置。
热处理过程中的退火炉采用隧道式三段退火炉，每段的加热功率为20KW，保护气体为氨气发生器分解出的高纯度氢气，氨气分解装置将氨气分解后产生的气体过滤后送到退火炉的气体保护管内，同时在保护管两端点火烧掉管口多余氢气，确保空气不能进入管内，能够保证不锈钢管的固熔温度控制在指定温度范围内，不锈钢管经固熔后可以改善其塑性和韧性，为拔管机的再一次拉拔处理做好准备。
生产线中的拔管机的数量和规格根据管径的要求尺寸不同进行调整，管径大的拉拔次数则少，管径小的拉拔次数则多。
生产不同规格的不锈钢管成品时，生产线上的输送速度不同，因而导致热处理阶段的处理时间发生变化，成品管径大的管输送速度慢，处理时间久。利用上述方法制作出的不锈钢管的强度、拉伸度都能满足潜油泵电缆的实际需要。
Claims (5)
1.一种潜油泵电缆中的不锈钢管的制作方法，其特征在于，按照下列工序制作：
a、制管：将不锈钢带放在制管机上，采用不同尺寸的金属导辊及下压导轮将不锈钢带逐步压制成成型管状；
b、焊接：采用激光焊接装置对成型管状合缝处进行焊接；
c、第一次涡流探伤：利用涡流探伤仪对焊接完成的不锈钢管进行焊缝检查，焊缝合格后进行第一次拔管；
d、第一次拔管：通过拔管机上的导轮，将合格的不锈钢管导入拔管机上进行初步拉拔；
e、第一次固熔：将初步拉拔完成的不锈钢管输送至退火炉的加热管内进行退火处理，处理温度为1060-1100℃，处理时间为7分钟；
f、第二次拉拔：经过第一次热处理后的不锈钢管通过输送导轮被送到另一个规格拔管机的导轮上，对其进行第二次拉拔，至不锈钢管的管径达到要求外径；
g、第二次固熔：经过第二次拉拔的不锈钢管被输送导轮又送至退火炉中进行第二次固熔，处理时间为7分钟；
h、对二次固熔之后的不锈钢管进行抛光处理和第二次涡流探伤，检查合格后的不锈钢管即为成品，然后用收线架收线放置。
2.根据权利要求1所述的潜油泵电缆中的不锈钢管的制作方法，其特征在于，在制作所述不锈钢管的过程中，其制管机、激光焊接装置、拔管机和退火炉依次并列设置成流水生产线。
3.根据权利要求2所述的潜油泵电缆中的不锈钢管的制作方法，其特征在于，所述生产线中的拔管机的数量和规格根据管径的要求尺寸不同进行调整。
4.根据权利要求1所述的不锈钢管在潜油泵电缆中的应用方法，其特征在于，所述的不锈钢管设置在潜油泵电缆内部；潜油泵电缆包括外部包覆有绝缘层的电缆导体，一股或多股电缆导体的外部设置有钢带铠装层，不锈钢管设置在钢带铠装层内部；一股或多股电缆导体以及一根或多根不锈钢管并列设置在钢带铠装层内部。
5.根据权利要求4所述的不锈钢管在潜油泵电缆中的应用方法，其特征在于，这种应用在潜油泵电缆中的不锈钢管为空心管，且贯穿整个潜油泵电缆，其长度与电缆导体等长。
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