CN104653905A - 一种焊接短节及焊接方法 - Google Patents

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王赤宇
蒋东辉
陈青海
韩国强
刘怀斌
杨珂
李静
丁志新
董萍
齐友
秦振杰
姜伟
张靖
刘百春
程娜
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Abstract

一种焊接短节及焊接方法，属于碳钢与异种金属焊接技术领域。具有第一连接端和第二连接端；第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接；不锈钢衬管衬于碳钢外基管内壁，不锈钢衬管的长度小于碳钢外基管的长度，不锈钢衬管自第一连接端向第二连接端方向延伸，不锈钢衬管的第一连接端一侧为外部端，位于碳钢外基管内部一侧为内部端；绝缘衬层连续衬于碳钢外基管内壁和不锈钢衬管内壁，跨于不锈钢衬管的内部端两侧；碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管通过焊接连接后，在不锈钢材质与碳钢材质间有一定长度的绝缘衬层。

Description

一种焊接短节及焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接短节及焊接方法，属于碳钢与异种金属焊接技术领域。 
背景技术
油气集输、储运领域中应用较广的管材是碳钢管、不锈钢管和双金属复合钢管；其中，碳钢管材成本最低，但抗腐蚀性能最差；不锈钢管材抗腐蚀性能最好，但成本最高；双金属复合钢管一般由两层金属复合而成，外层为碳钢，内层为不锈钢，其性价比最高；受限于成本、加工难度等影响因素，实际应用中经常将上述管材组合使用；因此，碳钢与不锈钢或双金属复合钢管管道间的焊接连接非常普遍；但是，由于碳钢与不锈钢或双金属复合钢管管材的腐蚀电位并不相同，同时油气介质中的水分会在金属内壁形成一定长度的水膜作为电解质成为电子通道，电子不断由电位较低的碳钢移动至电位较高的不锈钢，形成电偶腐蚀而造成碳钢管道腐蚀加快，进而影响整个管道系统的安全运行； 
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种焊接短节及焊接方法； 
一种用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接的焊接短节，能够有效防止碳钢与不锈钢、双金属复合钢管管材焊接连接处形成电偶腐蚀； 
焊接短节，用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接，具有第一连接端和第二连接端，第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接，焊接短节包括： 
碳钢外基管； 
不锈钢衬管，衬于碳钢外基管内壁，不锈钢衬管的长度小于碳钢外基管的长度，不锈钢衬管自第一连接端向第二连接端方向延伸，不锈钢衬管的第一连接端一侧为外部端，位于碳钢外基管内部一侧为内部端； 
绝缘衬层，连续衬于碳钢外基管内壁和不锈钢衬管内壁，跨于不锈钢衬管的内部端两侧； 
作为优选，不锈钢衬管的长度为碳钢外基管长度的1/5～4/5； 
作为优选，绝缘衬层的材料为环氧树脂、陶瓷、塑料和橡胶中的一种或两种以上的复合； 
作为优选，陶瓷为氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷； 
作为优选，绝缘衬层的长度为碳钢外基管的长度的1/10～3/4； 
本发明的另一目的为提供一种碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管的焊接方法，使用该方法焊接后，能够有效防止碳钢与不锈钢管、双金属复合钢管管材焊接连接处形成电偶腐蚀；实现该目的的技术方案如下： 
碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管的焊接方法，采用上述任一种焊接短节将碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接在一起，其中焊接短节的第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接； 
与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 
本发明的焊接短节将碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管通过焊接连接后，在不锈钢材质与碳钢材质间有一定长度的绝缘衬层，该绝缘衬层隔断了碳钢与不锈钢之间的水膜电子通道，可以有效降低两者接触区域的电偶腐蚀，大大降低了腐蚀速度，延长管道的使用寿命；本发明的焊接短节可批量生产，需要焊接时，只需将相应规格的焊接短节两端分别焊接碳 钢管与不锈钢管或双金属符合钢管即可，方便快捷； 
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中： 
图1为本发明的结构示意图； 
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明； 
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围； 
实施例1：一种用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接的焊接短节及焊接方法，能够有效防止碳钢与不锈钢、双金属复合钢管管材焊接连接处形成电偶腐蚀； 
图1为本发明的焊接短节的结构剖图；如图1所示，焊接短节，用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接，具有第一连接端5和第二连接端6；第一连接端5与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端6与碳钢管焊接；该焊接短节包括： 
碳钢外基管1； 
不锈钢衬管2，衬于碳钢外基管1内壁，不锈钢衬管2的长度小于碳钢外基管1的长度，不锈钢衬管2自第一连接端5向第二连接端6方向延伸，不锈钢衬管2的第一连接端一侧为外部端，位于碳钢外基管1内部一侧为内部端； 
绝缘衬层3，连续衬于碳钢外基管1内壁和不锈钢衬管2内壁，跨于 不锈钢衬管2的内部端两侧； 
本发明的焊接短节将碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管通过焊接连接后，在不锈钢材质与碳钢材质间有一定长度的绝缘衬层，该绝缘衬层隔断了碳钢与不锈钢之间的水膜电子通道，可以有效降低两者接触区域的电偶腐蚀，大大降低了腐蚀速度，延长管道的使用寿命；并且本发明的焊接短节可批量生产，需要焊接时，只需将相应规格的焊接短节两端分别焊接碳钢管与不锈钢管或双金属符合钢管即可，方便快捷； 
作为上述实施例的优选，不锈钢衬管2的长度为碳钢外基管1长度的1/5～4/5；不锈钢衬管2在碳钢外基管1内的长度能保证绝缘衬层3在不锈钢衬管2及碳钢外基管1的内壁覆盖足够的距离即可，以便有效隔断了碳钢与不锈钢之间的水膜电子通道，避免电偶腐蚀；绝缘衬层3的长度为碳钢外基管的长度的1/10～3/4；同样，绝缘衬层3的长度也是能有效隔断了碳钢与不锈钢之间的水膜电子通道即可； 
作为上述实施例的另一优选，绝缘衬层3的材料为环氧树脂、陶瓷、塑料和橡胶中的一种或两种以上的复合；当然绝缘衬层3的材质不限于上述的举例，其他任何能起到隔断了碳钢与不锈钢之间的水膜电子通道，并能很好的与不锈钢及碳钢结合的材料即可； 
作为上述实施例的再一优选，陶瓷为氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷；该两种陶瓷各种性能较为优越，可以提高焊接短节的防腐性能及使用寿命； 
本发明的另一目的为提供一种碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管的焊接方法，使用该方法焊接后，能够有效防止碳钢与不锈钢管、双金属复合钢管管材焊接连接处形成电偶腐蚀；实现该目的的技术方案如下： 
碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管的焊接方法，采用上述任一种焊接短节将碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接在一起，其中焊接短节 的第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接； 
本发明的焊接方法不但有效防止电偶腐蚀，而且采用可批量制备的焊接短节进行不同金属管之间的焊接连接，可以提高效率； 
以碳钢L415和不锈钢316L为例，实验数据表明：本发明可使碳钢与不锈钢间的腐蚀速度由5.73mm/a降至0.1mm/a，因此有效地延长了管道的使用寿命； 
焊接短节，用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接，具有第一连接端和第二连接端，第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接，其特征在于，焊接短节包括： 
碳钢外基管； 
不锈钢衬管，衬于碳钢外基管内壁，不锈钢衬管的长度小于碳钢外基管的长度，不锈钢衬管自第一连接端向第二连接端方向延伸，不锈钢衬管的第一连接端一侧为外部端，位于碳钢外基管内部一侧为内部端； 
绝缘衬层，连续衬于碳钢外基管内壁和不锈钢衬管内壁，跨于不锈钢衬管的内部端两侧;不锈钢衬管的长度为碳钢外基管长度的1/5～4/5;绝缘衬层的材料为环氧树脂、陶瓷、塑料和橡胶中的一种或两种以上的复合;陶瓷为氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷;绝缘衬层的长度为碳钢外基管的长度的1/10～3/4; 
焊接短节将碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接在一起，其中焊接短节的第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接； 
一种焊接短节及焊接方法，其中焊接短节用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接，具有第一连接端和第二连接端，第一连接端与不锈钢 管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接，焊接短节包括：碳钢外基管；不锈钢衬管，衬于碳钢外基管内壁，不锈钢衬管的长度小于碳钢外基管的长度，不锈钢衬管自第一连接端向第二连接端方向延伸，不锈钢衬管的第一连接端一侧为外部端，位于碳钢外基管内部一侧为内部端；绝缘衬层，连续衬于碳钢外基管内壁和不锈钢衬管内壁，跨于不锈钢衬管的内部端两侧；本发明能够有效防止碳钢与不锈钢、双金属复合钢管管材焊接后形成电偶腐蚀； 
如上，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的；因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种焊接短节，其特征在于用于碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接，具有第一连接端和第二连接端；第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接；不锈钢衬管衬于碳钢外基管内壁，不锈钢衬管的长度小于碳钢外基管的长度，不锈钢衬管自第一连接端向第二连接端方向延伸，不锈钢衬管的第一连接端一侧为外部端，位于碳钢外基管内部一侧为内部端；
绝缘衬层连续衬于碳钢外基管内壁和不锈钢衬管内壁，跨于不锈钢衬管的内部端两侧；
碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管通过焊接连接后，在不锈钢材质与碳钢材质间有一定长度的绝缘衬层，该绝缘衬层隔断了碳钢与不锈钢之间的水膜电子通道，有效降低两者接触区域的电偶腐蚀，大大降低了腐蚀速度，延长管道的使用寿命；
不锈钢衬管的长度为碳钢外基管长度的1/5～4/5；不锈钢衬管在碳钢外基管内的长度能保证绝缘衬层在不锈钢衬管及碳钢外基管的内壁覆盖足够的距离即可；绝缘衬层的长度为碳钢外基管的长度的1/10～3/4；
绝缘衬层的材料为环氧树脂、陶瓷、塑料和橡胶中的一种或两种以上的复合；陶瓷为氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种焊接短节的焊接方法，其特征在于采用一种焊接短节将碳钢管与不锈钢管或双金属复合钢管连接在一起，其中焊接短节的第一连接端与不锈钢管或双金属复合钢管焊接，第二连接端与碳钢管焊接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106051320A (zh) * 2016-06-24 2016-10-26 延安中海石油工程技术开发有限公司 一种合金钢复合避热接头及其连接防腐钢管的方法
CN114738563A (zh) * 2022-04-24 2022-07-12 中国海洋石油集团有限公司 一种异金属海底管的道绝缘方法及装置

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