CN103486341A

CN103486341A - 双金属复合管

Info

Publication number: CN103486341A
Application number: CN201310419306.6A
Authority: CN
Inventors: 张建功; 马海宽; 李培力; 刘继高; 刘慧超; 徐能惠
Original assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-01-01

Abstract

双金属复合管，包括外管，连接部和内管；双金属复合管的一端或两端具有连接部，连接部由和内管相同的材料制成，内径与外管内径一致，壁厚不小于外管壁厚；外管和连接部通过焊接方式进行连接；内管通过一定成型方法与外管和连接部同时紧密结合；内管端部与连接部端部进行封焊，保证管道内的腐蚀性介质不与外管接触。由于复合管连接部与外管之间的异种材料焊接在制造厂完成，焊接条件好，质量检验便于严格执行，保证了焊接强度，从而使得在现场施工中只需完成同种金属的焊接，并满足管路之间连接强度的要求，另外，连接部采用耐腐蚀材料，避免了连接部自身受到腐蚀，也保证了双金属复合管输送的安全性能。

Description

双金属复合管

技术领域

本发明属于石油化工领域,特别涉及一种双金属复合管。

背景技术

近年来随着经济的发展，能源需求急剧增长，国际、国内都在加大开采石油、天然气的力度。油气输送管道作为石油和天然气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工具得到了迅速发展。在我国塔里木、四川、长庆等地区油气井中含有H₂S、CO₂、Cl^-等腐蚀性介质，对管道具有极强的腐蚀性，加剧管道损坏，造成巨大的经济损失和环境污染，传统的管材逐渐不用于含有高腐蚀性介质的油气井中及其输送过程，而采用耐腐蚀合金成本昂贵，因此双金属复合管应运而生。双金属复合管是由两种不同材质的金属管构成：外层为高强度碳钢管材，内层为耐腐蚀性合金，管层之间通过各种加工方式和技术形成紧密结合，管材既具有良好的强度和耐腐蚀性，而且成本低，得到了国内外市场的广泛认可，发展迅速。

在双金属复合管实际应用中，复合管间接头连接是油气田开采及其介质输送中的一大难题。现有的复合管内层防腐合金层厚度较小，一般2-4mm，在现场焊接时由于环境条件限制很难使两支复合管端部完全对齐，造成内层防腐合金错位，焊接完成后接头局部内层合金层变薄甚至与外层碳钢接触，腐蚀介质造成接头抗腐蚀性能力急剧下降，大大降低整个输送管道的抗腐蚀性能力和服役年限。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种双金属复合管，具有结构简单，耐腐蚀性能好，可靠性高，成本低，管接头焊接方便等优点。

双金属复合管，包括内管30和外管10，内管30由耐腐蚀材料制成，内管30位于外管20的内部，双金属复合管还包括连接部10，连接部10与外管20通过焊接相连接，内管30与连接部10相焊接，至少一个连接部10的第二端具有焊接剖口。

进—步地，连接部10由耐腐蚀材料制成，

进—步地，外管20由碳素钢或者低合金钢制成。

进—步地，外管20的两端具有坡口。

进—步地，连接部10包括第一接头11，第一接头11位于外管20的一端，连接部还包括第二接头12，第二接头12位于外管20的另一端。

进一步地，第一接头11为管状接头，其内直径等于外管20的内直径，其外直径大于或等于外管20外直径；内管30延伸跨越第一接头11与外管20之间的接缝，并焊接于第一接头11端部的内壁上。

进一步地，第二接头12为管状接头，其内直径等于外管20的内直径，其外直径大于或等于外管20外直径；内管30延伸跨越第二接头12与外管20之间的接缝，并焊接于第二接头12端部的内壁上。

本发明的双金属复合管由于连接部10与外管20之间的异种材料焊接在制造厂完成，焊接条件好，质量检验便于严格执行，保证了焊接强度，从而使得在现场施工中只需完成同种金属的焊接，并满足管路之间连接强度的要求，另外，连接部10采用耐腐蚀材料，避免了连接部自身受到腐蚀，也保证了双金属复合管输送的安全性能，极大的提高整条复合管道防腐的能力，延长了服役年限，同时降低了焊接难度，便于复合管现场焊接，具有明显的经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的外管和连接部焊接示意图。

图3为本发明连接部示意图。

图4为两复合管焊接示意图。

图中，10—连接部、11—第一接头、12—第二接头、20—外管、30—内管

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1和图2所示的根据本发明的一种双金属复合管，包括外管20和内管30，内管30由耐腐蚀材料制成，内管30位于外管20的内部。双金属复合管还包括连接部10,连接部10与外管20通过焊接相连接，内管30与连接部10相焊接。双金属复合管的连接部10与外管20的连接采用焊接连接形式。耐腐蚀材料制成的内管30在油气井中有腐蚀性介质存在时，能保证在内管30中的腐蚀介质不接触外管20，保证了双金属复合管使用的安全性。内管30与连接部10相焊接，使得内管30与连接部10连接在一起。内管30为薄壁平端管，将内管30放置在外管20内后，借助外力使内管30扩大变形并紧贴外管20及连接部10的内壁，内管30的两端分别与外管20两端的连接部10的内壁进行密封焊接，将内管30中的腐蚀介质与外管20完全隔离，防止外管20受到腐蚀。优选地，连接部10由耐腐蚀材料制成。外管20由碳素钢或者低合金钢制成。连接部10由厚壁管加工而成，连接部10由耐腐蚀材料制成。优选地，连接部10与内管30采用相同的材质，具有良好的耐腐蚀性能和与内管30相匹配的焊接性能，避免了内管30与连接部10在焊接时的造成异金属焊接，保证了二者的连接强度和焊缝密封安全性能。或者，连接部10也可以采用与内管30同类的能与内管30良好焊接的耐腐蚀材料制成。外管20是碳素钢或者低合金钢，其外径一般为60.3mm至508mm厚度为4mm至20mm，壁厚较大，在使用过程中主要用于承受外力或内压；与之相匹配的，内管30是耐腐蚀材料，内管30的材质为不锈钢、镍基合金、钛及钛合金或其他耐蚀性材料，厚度为1mm至4mm，壁厚较小。内管30紧贴外管20和连接部10的内壁，主要起抗腐蚀作用。外管20采用普通的碳素钢或者低合金钢，保证了双金属复合管的造价的低廉；内管30和连接部10采用耐腐蚀材料，虽然材料的价格较高，但是由于内管30的壁厚较小，连接部10长度很短，在起到耐腐蚀作用的同时，也避免了双金属复合管的成本过高。因此，本发明的双金属复合管，在保证各项性能指标的前提下，将成本限制在合理的范围内，有利于双金属复合管在油气田开发中的推广和使用。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，连接部10包括第一接头11，第一接头11位于外管20的一端。连接部11还包括第二接头12，第二接头12位于外管20的另一端。外管20的两端的坡口分别与第一接头11和第二接头12进行焊接。通过第一接头11和第二接头12，从而将多根双金属复合管连接在一起，以达到油气田开采需要的管道的长度。如图2所示，第一接头11为管状接头，其内直径等于外管20的内直径，其外直径大于或等于外管20外直径。在本实施例中，内管30延伸跨越第一接头11与外管20之间的接缝，并焊接于第一接头11端部的内壁上。由于第一接头11的内直径等于外管20的内直径，因此，第一接头11与外管20连接后，管路内壁平滑没有突起。如图1所示，内管30延伸跨越第一接头11与外管20的接缝，并将接缝遮挡住，防止内管30内的腐蚀介质进入第一接头11与外管20形成的接缝处并腐蚀外管20。内管30焊接于第一接头11的不与外管20连接的一端的端部的内壁上，由于是同种金属材料焊接，因此焊接性能很好，保证内管30与第一接头11的连接强度和焊缝密封性能。另外，由于焊缝位于第一接头11的不与外管20连接的一端的端部的外边缘，即使第一接头11的内管径的直径较小，也可以满足焊接条件进行焊接。如图2所示，第二接头12为管状接头，其内直径等于外管20的内直径，其外直径大于或等于外管20外直径。在本实施例中，内管30延伸跨越第二接头12与外管20之间的接缝，并焊接于第二接头12端部的内壁上。由于第二接头12的内直径等于外管20的内直径，因此，第二接头12与外管20连接后，管路内壁平滑没有突起。如图1所示，内管30延伸跨越第二接头12与外管20的接缝，并将接缝遮挡住，防止内管30内的腐蚀介质进入第二接头12与外管20形成的接缝处并腐蚀外管20。内管30焊接于第二接头12的不与外管20连接的一端的端部的内壁上，由于是同金属焊接，因此焊接性能很好，保证内管30与第二接头12的连接强度和焊缝密封性能。另外，由于焊缝位于第二接头12的不与外管20连接的一端的端部的外边缘，即使第二接头12的内管径的直径较小，也可以满足焊接条件进行焊接。

本实施例的制造技术方案如下：

1、第一接头11和第二接头12的内孔尺寸与外管20的内孔尺寸相同，比内管30的外径大1mm至4mm;

2、清洗外管20的内孔和内管30的外表面，除去油污及氧化物；

3、外管20的两端加工坡口；

4、第一接头11和第二接头12加工坡口；

5、外管20与连接部10焊接，即在外管20—端焊接第一接头11，在外管20另一端焊接第二接头12;

6、将内管30插入两端带有接头的外管20中；

7、用密封圈在两端接头处进行密封，对内管30施加液压力胀大，使内管30外壁与外管20和接头内壁紧贴复合，液压力根据外管20和内管30的外径、厚度和材料的强度等级而定。

8、内管30的两端与两个接头的内壁进行密封焊接；

从以上的描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果：本发明的双金属复合管，包括内管和外管，内管由耐腐蚀材料制成，内管位于外管的内部，双金属复合管还包括连接部，连接部与外管通过焊接相连接，内管与连接部相焊接。耐腐蚀材料制成的内管，保证了管内腐蚀介质不接触外管，保证了双金属复合管使用的安全性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.双金属复合管，包括内管（30)和外管（20)，其特征在于，内管（30)由耐腐蚀材料制成，内管（30)位于外管（20)的内部，双金属复合管还包括连接部（10)，连接部（10)与外管（20)通过焊接相连接，内管（30)与连接部（10)相焊接，至少一个连接部（10）的第二端具有焊接剖口。

2.根据权利要求1所述的双金属复合管，其特征在于，所述连接部（10)由耐腐蚀材料制成。

3.根据权利要求1所述的双金属复合管，其特征在于，所述外管（20)由碳素钢或者低合金钢制成。

4.根据权利要求1所述的双金属复合管，其特征在于，所述外管（20)的两端具有坡口。

5.根据权利要求1所述的双金属复合管，其特征在于，连接部10)包括第一接头（11)，第一接头（11)位于所述外管（20)的一端，连接部（10)还包括第二接头（12)，第二接头（12)位于外管（20)的另一端。

6.根据权利要求5所述的双金属复合管，其特征在于，所述第一接头（11)为管状接头，其内直径等于外管（20)的内直径，其外直径大于或等于外管（20)外直径；内管（30）延伸跨越第一接头（11)与外管（20)之间的接缝，并焊接于第一接头（11)端部的内壁上。

7.根据权利要求5所述的双金属复合管，其特征在于，所述第二接头（12)为管状接头，其内直径等于外管（20)的内直径，其外直径大于或等于外管（20)外直径；内管（30）延伸跨越第二接头（12)与外管（20)之间的接缝，并焊接于第二接头（12)端部的内壁上。