CN104259245A - 一种复合钢管的生产设备及其生产工艺 - Google Patents

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李龙华
谢智雄
王佳和
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Abstract

本发明公开了复合钢管的生产设备及其工艺，设备包括电阻加热炉、钢管复合套装机和锯切机以及打压装置。电阻加热炉用于对外管进行加热使其膨胀；锯切机用于对套装完毕后的复合管两端进行定长锯切；打压装置旨在注水打压使内管液压胀型，使其发生塑性变形；钢管复合套装机则用于完成内外钢管的复合套装工序。该复合钢管生产设备可以增强并均匀复合钢管的内外管间的结合力且可根据不同的管材对其进行调控，同时该设备组自动化程度高，操作简单，大大降低了成本，提高了经济效益。

Description

一种复合钢管的生产设备及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种复合钢管的生产设备及其生产工艺。
背景技术
在现代工程建设中，如混凝土输送泵车、石油、化工、页岩气输送以及电力、冶金、煤炭、矿山、水泥等行业物料输送等场合中，广泛需要使用具有优异的耐磨性能、抗热冲击性能、耐腐蚀钢管。尤其在石油开采中，因二氧化碳、硫化氢及氯离子、矿化地层水等高腐蚀介质的存在，严重影响石油管道的使用寿命及油气田的安全运行。目前单一材质的钢管要达到上述要求很难实现，且会大大增加产品的成本。如若能够将两种具有不同机械性能材质的钢管进行复合加工，则可以很好地解决这一问题，同时能大大降低成本。具体地说，可采用具有高耐磨性能、高抗热冲击性能、耐腐蚀的钢管作为内管衬芯，在其外部套装具有高韧性、高抗机械冲击性能、可焊接性好的钢管作为外管，再将套装好的两管做相应的复合加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种复合钢管的生产流水线以及设备，以便高效地生产出以供各行业生产所需的高质量的复合钢管。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种复合钢管的生产设备，包括电阻加热炉、钢管复合套装机和锯切机以及打压装置；
所述电阻加热炉用于对外钢管的加热；
所述打压装置用于对内钢管的注水打压；
所述钢管复合套装机用于将加工好的外钢管和内钢管复合套装在一起。
所述锯切机用于对套装完毕的复合管两端进行定长锯切。
上述钢管复合套装机包括带有管槽的外管床身、外管自动上料装置、外管推挡小车、带管槽的内管床身、内管自动上料装置、内管推管小车及对中定位装置，所述外管床身与内管床身对向设置，所述对中定位装置设置于两床身相邻的两个端头之间，所述对中定位装置包括可沿两床身的管槽中心线所在方向移动的定位套，所述外管自动上料装置与内管自动上料装置分别设置于外管床身、内管床身的旁侧，所述外管推挡小车和内管推挡小车分别设置在外管床身和内管床身上，两者均可沿各自床身移动。
上述外管床身管槽中设置有可调节垂直高度的承托架，对不同直径钢管在垂直高度方向进行调整，使两床身中的内、外钢管中心线一致，便于进行复合套装。
上述定位套两侧分别设置了可替换的调整环，调整环的内径可调,与钢管外径相匹配，以利内外管更好对中,调整环的外径是固定的。
上述外管退挡小车与内管推挡小车移动均通过电机驱动。
上述承托架由液压缸驱动进行垂直方向高度同步调节。
上述对中定位装置中的定位套由液压缸驱动。
上述外管自动上料装置与内管自动上料装置由液压缸驱动钢管进出床身。
上述外管床身上还设置有下料装置，下料装置由液压缸驱动用于卸料，所述外管床身的旁侧设置有成品收集装置。
一种复合钢管的生产工艺，采用上述的设备，包括如下步骤：
（1）、采用电阻加热炉对外钢管进行加热，使外钢管受热膨胀，内外径变大，外钢管发生弹性变形；
（2）、 将内钢管两端焊接法兰盘密封，其中一端的密封法兰盘上有连接试压泵和排气的管道及其控制阀门，注水排气使内钢管内腔充满水；
（3）、采用钢管复合套装机对内、外钢管进行复合套装合成；将试压泵与内钢管试压管道连接，利用打压装置对内钢管实施液压胀型，内钢管发生塑性变形，同时外钢管发生冷缩引起弹性变形，从而使得内钢管的外边面紧密贴合在外钢管的内表面上，两管复合完成；
（4）、采用锯切机对套装完毕的复合管进行两端进行定长锯切，切除由复合管两端口冷热变形以及内管两端焊接法兰，保证复合管成品的定制长度。
上述步骤（3）中的生产工艺如下：
（a）、通过外管推挡小车使外钢管沿外管床身的管槽移动至对中定位装置的规定处，外管推挡小车定位；
（b）、然后操作对中定位套向外钢管的内端头进给，使定位套套接在外钢管的内端头；
（c）、操作内管推管小车使已经完成排气并注满水的带两端密封法兰的内钢管沿内管床身的管槽向对中定位装置移动，并通过定位套进入到外钢管孔内；
（d）、外管推挡小车、内管推管小车反向移动回归原位，定位套退出外钢管内端头复位，
（e）、操作试压泵对当前内钢管进行水压膨胀；
（f）、待外钢管彻底冷却后再将管道内水排出，复合管完成复合制作工序；
（g）、然后操作定位套使其退出外钢管端头，承托架顶起，驱动下料装置使得复合管从外管床身的管槽中翻落至外管床身另一侧的成品收集装置内。
本发明所达到的有益效果：
采用本发明的复合钢管的生产设备及其工艺可生产出高质量的复合钢管，该钢管的结合力强且分布均匀，可根据用户使用环境和具体要求对不同管材的复合管结合力进行调控，且操作简便，工作效率高。
附图说明
图1是本发明设备的结构示意图；
图2是承托架的具体示意图； 图3是本发明工艺的流程图；
图4是本发明中对中定位装置引导内外管定位以及复合的工态图一；
图5是本发明中对中定位装置引导内外管定位以及复合的工态图二；
图6是本发明中对中定位装置引导内外管定位以及复合的工态图三；
图7是图4、5、6中调整环的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种复合钢管的生产设备，包括电阻加热炉、钢管复合套装机和锯切机以及打压装置；
所述电阻加热炉用于对外钢管的加热；
所述打压装置用于对内钢管的注水打压；
所述钢管复合套装机用于将加工好的外钢管和内钢管复合套装在一起。
所述锯切机用于对套装完毕的复合管两端进行定长锯切。
作为优选方案，上述钢管复合套装机包括带有管槽的外管床身1、外管自动上料装置2、外管推挡小车3、带管槽的内管床身4、内管自动上料装置5、内管推管小车6及对中定位装置7，所述外管床身1与内管床身4对向设置，所述对中定位装置7设置于两床身相邻的两个端头之间，所述对中定位装置7包括可沿两床身的管槽中心线所在方向移动的定位套7-1，所述外管自动上料装置2与内管自动上料装置5分别设置于外管床身1、内管床身4的旁侧，所述外管推挡小车3和内管推挡小车6分别设置在外管床身1和内管床身4上，两者均可沿各自床身移动。
如图2所示，作为优选方案，上述外管床身管槽中设置有可调节垂直高度的承托架1-1，对不同直径钢管在垂直高度方向进行调整，使两床身中的内、外钢管中心线一致，便于进行复合套装。
如图4、5、6、7所示，作为优选方案，上述定位套两侧分别设置了可替换的调整环7-2，调整环7-2的内径可调,与钢管外径相匹配，以利内外管更好对中,调整环7-2的外径是固定的。
作为优选方案，上述外管推挡小车3与内管推管小车6移动均通过电机驱动。
作为优选方案，上述承托架1-1由液压缸驱动进行垂直方向高度同步调节。
作为优选方案，上述对中定位装置7中的定位套7-1由液压缸驱动。
作为优选方案，上述外管自动上料装置2与内管自动上料装置5由液压缸驱动钢管进出床身。
作为优选方案，上述外管床身1上还设置有下料装置8，下料装置8由液压缸驱动用于卸料，所述外管床身1的旁侧设置有成品收集装置9。
如图3、4、5、6所示，一种复合钢管的生产工艺，采用上述的设备，包括如下步骤：
（1）、采用电阻加热炉对外钢管10进行加热，使外钢管10受热膨胀，内外径变大，外钢管10发生弹性变形；
（2）、 将内钢管11两端焊接法兰盘密封，其中一端的密封法兰盘上有连接试压泵和排气的管道及其控制阀门，注水排气使内钢管11内腔充满水；
（3）、采用钢管复合套装机对内、外钢管进行复合套装合成；将试压泵与内钢管11试压管道连接，利用打压装置对内钢管11实施液压胀型，内钢管11发生塑性变形，同时外钢管10发生冷缩引起弹性变形，从而使得内钢管11的外边面紧密贴合在外钢管10的内表面上，两管复合完成；
（4）、采用锯切机对套装完毕的复合管进行两端进行定长锯切，切除由复合管两端口冷热变形以及内管两端焊接法兰，保证复合管成品的定制长度。
如图3-5所示，上述步骤（3）中的生产工艺如下：
（a）、通过外管推挡小车3使外钢管10沿外管床身1的管槽移动至对中定位装置7的规定处，外管推挡小车3定位；
（b）、然后操作对中定位套7向外钢管10的内端头进给，使定位套7-1套接在外钢管10的内端头；
（c）、操作内管推管小车6使已经完成排气并注满水的带两端密封法兰的内钢管11沿内管床身4的管槽向对中定位装置7移动，并通过定位套7-1进入到外钢管10孔内；
（d）、外管推挡小车3、内管推管小车6反向移动回归原位，定位套7-1退出外钢管10内端头复位，
（e）、操作试压泵对当前内钢管11进行水压膨胀；
（f）、待外钢管10彻底冷却后再将管道内水排出，复合管完成复合制作工序；
（g）、然后操作定位套7-1使其退出外钢管10端头，承托架1-1顶起，驱动下料装置8使得复合管从外管床身的管槽中翻落至外管床身另一侧的成品收集装置9内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种复合钢管的生产设备，其特征在于：包括电阻加热炉、钢管复合套装机和锯切机以及打压装置；
所述电阻加热炉用于对外钢管的加热；
所述打压装置用于对内钢管的注水打压；
所述钢管复合套装机用于将加工好的外钢管和内钢管复合套装在一起；
所述锯切机用于对套装打压完毕的复合管两端进行定长锯切。
2.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述钢管复合套装机包括带有管槽的外管床身、外管自动上料装置、外管推挡小车、带管槽的内管床身、内管自动上料装置、内管推管小车及对中定位装置，所述外管床身与内管床身对向设置，所述对中定位装置设置于两床身相邻的两个端头之间，所述对中定位装置包括可沿两床身的管槽中心线所在方向移动的定位套，所述外管自动上料装置与内管自动上料装置分别设置于外管床身、内管床身的旁侧，所述外管推挡小车和内管推挡小车分别设置在外管床身和内管床身上，两者均可沿各自床身移动。
3.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述外管床身管槽中设置有可调节垂直高度的承托架，通过对承托架液压缸的调节控制，实现不同直径钢管在垂直高度方向的调整，使两床身中的内、外钢管中心线一致，便于进行复合套装。
4.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述定位套两侧分别设置了可替换的调整环，调整环的内径可调,与钢管外径相匹配，以利内外管更好对中,调整环的外径是固定的。
5.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述外管退挡小车与内管推挡小车移动均通过电机驱动。
6.根据权利要求3所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述承托架由液压缸驱动进行垂直方向高度同步调节。
7.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述对中定位装置中的定位套由液压缸驱动。
8.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述外管自动上料装置与内管自动上料装置由液压缸驱动钢管进出床身。
9.根据权利要求1所述的一种复合钢管的生产设备，其特征在于：所述外管床身上还设置有下料装置，下料装置由液压缸驱动用于卸料，所述外管床身的旁侧设置有成品收集装置。
10.一种复合钢管的生产工艺，其特征在于采用权利要求1所述的设备，包括如下步骤：
（1）、采用电阻加热炉对外钢管进行加热，使外钢管受热膨胀，内外径变大，外钢管发生弹性变形；
（2）、 将内钢管两端焊接法兰盘密封，其中一端的密封法兰盘上有连接试压泵和排气的管道及其控制阀门，注水排气使内钢管内腔充满水；
（3）、采用钢管复合套装机对内、外钢管进行复合套装合成；将试压泵与内钢管试压管道连接，利用打压装置对内钢管实施液压胀型，内钢管发生塑性变形，同时外钢管发生冷缩引起弹性变形，从而使得内钢管的外边面紧密贴合在外钢管的内表面上，两管复合完成；
（4）、采用锯切机对套装完毕的复合管进行两端定长锯切，切除由复合管两端口冷热变形以及内管两端焊接法兰，保证复合管成品的定制长度。
11.根据权利要求10所述的一种复合钢管的生产工艺，其特征在于所述步骤（3）中的生产工艺如下：
（a）、通过外管推挡小车使外钢管沿外管床身的管槽移动至对中定位装置的规定处，外管推挡小车定位；
（b）、然后操作对中定位套向外钢管的内端头进给，使定位套套接在外钢管的内端头；
（c）、操作内管推管小车使已经完成排气并注满水的带两端密封法兰的内钢管沿内管床身的管槽向对中定位装置移动，并通过定位套进入到外钢管孔内；
（d）、外管推挡小车、内管推管小车反向移动回归原位，定位套退出外钢管内端头复位，
（e）、操作试压泵对当前内钢管进行水压膨胀；
（f）、待外钢管彻底冷却后再将管道内水排出，复合管完成复合制作工序；
（g）、然后操作定位套使其退出外钢管端头，承托架顶起，驱动下料装置使得复合管从外管床身的管槽中翻落至外管床身另一侧的成品收集装置内。
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