CN104930300A - 一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构 - Google Patents
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Abstract
一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，在钢质连接管段的管端面上设有管端耐蚀金属防腐层，在钢质连接管段的外圆表面设有管壁耐蚀金属防腐层，在钢质油管体的内孔表面上均匀地涂覆有非金属防腐涂层，在钢质连接管段的管壁耐蚀金属防腐层与钢质油管体结合处的外圆表面均匀地涂覆有非金属防腐涂层。两根防腐管体在接箍中是通过两根管体的管端耐蚀金属防腐层对接来实现对接密封的，由于管端耐蚀金属防腐层与管端钢质本体通过激光熔覆熔为一体，当两根防腐管的管端旋转对接时受到旋转扭矩力作用只会产生磨擦磨损，不会破坏金属防腐层，钢质连接管段的外表面和管端都具有防腐性能，提高防腐油管的防腐性能，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田抗腐蚀油管，可以解决含二氧化碳气井的油管腐蚀问题。
背景技术
油管是石油、天然气开采的必备设施之一，传统的井下管柱存在着腐蚀与防护问题，腐蚀问题是关系到油气井正常生产运行的关键因素，特别是海上油田采油注水管柱的腐蚀与防腐就更为突出，在油田作业中，油管管柱内常有硫化氢、硫酸盐还原菌、化学驱动液、三无复合驱动液、高温氧、二氧化碳、氯离子等腐蚀性介质存在，常规油管没有抗腐蚀功能，油管在长期工作状态下，焊缝、内管内壁、外管外壁极易被腐蚀性介质腐蚀，从而导致焊缝开裂、内外管被腐蚀，油管失效。为了防止管体腐蚀，尤其是管体内孔及连接螺纹段的防腐问题，人们已研制出在钢质管体表面涂覆有机防腐涂层的防腐油管，对油管实施防腐保护措施，这类防腐油管可以有效保护并减缓油管柱的腐蚀，传统的防腐管柱一般采用在油管内孔及管体两端的螺纹连接段外侧面涂覆有机防腐涂层，这种结构的带防腐涂层的管柱在实际使用过程中，防腐管柱的内孔表面的防腐性能很好，能有效抵挡油汽中腐蚀性介的侵蚀，能防止钢质管体的腐蚀，提高管体的使用寿命，然而管体两端的连接螺纹段端面锈蚀腐烂严重，轻则密封端面腐蚀破损，重者导致整个螺纹连接段腐烂，管体在与接箍连接处出现断裂等缺陷。申请人经认真拆解分析，导致上述缺陷的主要原因是两根管体在与接箍对接时，为了保证两根管体端面的原始密封性能，必须将两根管体的对接端面旋紧密封，在旋紧过程中，两根管体的连接端面必然会产生旋转剪切效应，造成管体端面的防腐涂层撕裂破损，严重时会导致防腐涂层与钢质管体的驳离，使原本被防腐涂层覆的钢质管体端面直接与腐蚀性介质接触，这样就必然会在管柱连接端面的结合缝产生点蚀或通过渗透方式产生局部腐蚀，直至管体连接端出现腐蚀穿孔，然后腐蚀介质会进入螺纹密封端面进行酸化腐蚀，这样不仅会对原本的密封对接面失效，而且会对连接螺纹段进行腐蚀，导致螺纹连接密封带失效，连接强度大幅度下降。
一旦出现上述缺陷，防腐管体的防腐性能就会大幅度下降，直至失效，使用一段时间后就会产生管体内的气、液体的泄漏，致使油管管柱无法正常工作，直接影响石油开采开发或站场集输及湿气输送系统的运行，严重时造成压井困难或产生测井阻碍，缩短了油管的使用年限，增加了生产成本。
为了有效克服这类缺陷，有部分油管生产企业开始采用13Cr-110油管替代普通防腐油管，以消除油管端面的腐蚀问题，这种方案虽然能解决油管的防腐问题，但是13Cr-110油管价格高昂，一次投入太高，且螺纹连接段及管体密封端面在拆卸重复旋接使用过程中，连接密封性能和可靠性难保证，若弃之不用又损失太大。使用寿命不长，只适合优质油气井，使用范围受限。如何更经济、实用地解决普通钢质防腐管的螺纹端面防腐蚀问题，是本领域技术人员迫切希望解决的技术难题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，它能根治防腐油管连接螺纹端的防腐和密封难题，提高防腐油管的使用寿命，采用本发明能使普通钢质管材具有优异的防腐性能，并能实现反复拆卸组装过程中的防腐和密封问题，克服现技术的存在的诸多不足。
一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：包括钢质油管体、钢质连接管段、管端耐蚀金属防腐层、管壁耐蚀金属防腐层和非金属防腐涂层，在钢质连接管段的管端面上设有管端耐蚀金属防腐层，在钢质连接管段的内孔表面前段设有管壁耐蚀金属防腐层，在钢质油管体的内孔表面上均匀地涂覆有非金属防腐涂层。
进一步，在钢质连接管段的内孔表面前段设有的管壁耐蚀金属防腐层的内孔表面均匀地涂覆有非金属防腐涂层。
进一步，设置在钢质连接管段端面上的管端耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸大于等于0.2毫米，设置在钢质连接管段内孔表面前段上的管壁耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸大于等于0.1毫米。
更进一步，设置在钢质连接管段端面上的管端耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸为1～5毫米，设置在钢质连接管段内孔表面前段上的管壁耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸为0.5～1毫米。
进一步，管端耐蚀金属防腐层和管壁耐蚀金属防腐层均通过激光熔覆方法获得，其材质为不锈钢或钴基合金或镍基合金等耐蚀合金。
这种防腐油管体的加工方法如下:
第一步,对钢质油管体上的钢质连接管段的两端和钢质连接管段的内孔表面进行定尺寸车削加工,留足管端耐蚀金属防腐层和管壁耐蚀金属防腐层激光熔覆余量；
第二步，采用激光熔覆方法对钢质连接管段的管体端面上进行激光熔覆增设管端耐蚀金属防腐层，采用激光熔覆方法对钢质连接管段的内孔表面前段进行激光熔覆增设管壁耐蚀金属防腐层，确保管端耐蚀金属防腐层和管壁耐蚀金属防腐层的激光熔覆厚度，具体要求为：经机械加工后管端耐蚀金属防腐层的厚度尺寸大于等于0.2毫米，设置在钢质连接管段内孔表面的管壁耐蚀金属防腐层的厚度尺寸大于等于0.1毫米；
第三步，对第二步加工过的管体按常规的防腐方法对钢质油管体的内孔表面上进行非金属防腐涂层的涂覆，非金属防腐涂层覆盖钢质连接管段的内孔表面前段的管壁耐蚀金属防腐层。
第四步，对第三步处理过的管体的钢质连接管段的外圆面进行连接螺纹的加工并对管体进行定长精确车削。
由于本发明所述抗腐蚀的管端密封连接结构，在钢质油管体的钢质连接管段的管端和内孔表面前段均通过激光熔覆方法增设了管端耐蚀金属防腐层和管壁耐蚀金属防腐层，且保证设置在钢质连接管段端面处的管端耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸大于等于0.2毫米，设置在钢质连接管段内孔表面前段的管壁耐蚀金属防腐层的最终厚度尺寸大于等于0.1毫米，这样，当两根防腐管体通过与接箍进行对接旋转过程中，两根管体的管端是依靠管端耐蚀金属防腐层的对接来实现对接密封的，由于管端耐蚀金属防腐层与钢质连接管段的钢质本体熔为一体，在管端耐蚀金属防腐层的外表面无需涂覆任何防腐涂层，当两根防腐管体管端旋转对接时受到旋转扭矩力作用会产生磨擦磨损，不会破坏金属防腐层，限定金属防腐层的厚度，能保证防腐管体反复拆装旋接的磨损余量，保证防腐管有足够的使用寿命。管端耐蚀金属防腐层的材质优选不锈钢或钴基合金或镍基合金等耐蚀合金，增设方法为激光熔覆。在钢质油管体的内孔中均匀地涂覆有非金属防腐涂层，在钢质连接管段的内孔表面设置有管壁耐蚀金属防腐层，在管壁耐蚀金属防腐层上均匀地涂覆有非金属防腐涂层，非金属防腐涂层与管壁耐蚀金属防腐层有重叠，这样就能保证钢质油管体的内孔表面具有防腐性能，钢质连接管段的内孔表面和端面都具有防腐性能，钢质油管体无需使用高价格的13Cr-110材料，但防腐性能达到或超过13Cr-110油管的防腐性能，既经济又可靠，提高防腐油管的防腐性能，降低高规格防腐管的生产成本，提升我国的防腐油管技术水平。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用状态示意图；
图中：1-钢质油管体；2-钢质连接管段；3-管端耐蚀金属防腐层；4-管壁耐蚀金属防腐层；5-非金属防腐涂层；6-接箍。
具体实施方式：
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方案：
一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，包括钢质油管体1、钢质连接管段2、管端耐蚀金属防腐层3、管壁耐蚀金属防腐层4和非金属防腐涂层5，在钢质连接管段2的管端面上通过激光熔覆方法增设管端耐蚀金属防腐层3，在钢质连接管段2的内孔表面前段通过激光熔覆方法增设管壁耐蚀金属防腐层4，其中，设置在钢质连接管段2端面处的管端耐蚀金属防腐层3的最终厚度尺寸为1.2毫米，设置在钢质连接管段2内孔表面前段的管壁耐蚀金属防腐层4的最终厚度尺寸为0.5毫米，在钢质油管体1的内孔表面上均匀地涂覆有非金属防腐涂层5，非金属防腐涂层5覆盖在管壁耐蚀金属防腐层4的内孔表面上，当两根防腐管体通过与接箍6进行对接旋转过程中，两根管体的管端是依靠管端耐蚀金属防腐层的对接来实现对接密封的，所述管端耐蚀金属防腐层3和管壁耐蚀金属防腐层4的材质为不锈钢或钴基合金或镍基合金等耐蚀合金。
以上所述仅为本发明的一个较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：包括钢质油管体(1)、钢质连接管段(2)、管端耐蚀金属防腐层(3)、管壁耐蚀金属防腐层(4)和非金属防腐涂层(5)，在钢质连接管段(2)的管端面上设有管端耐蚀金属防腐层(3)，在钢质连接管段(2)的内孔表面前段设有管壁耐蚀金属防腐层(4)，在钢质油管体(1)的内孔表面上均匀地涂覆有非金属防腐涂层(5)。
2.根据权利要求1所述防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：在钢质连接管段(2)的内孔表面前段设有的管壁耐蚀金属防腐层(4)的内孔表面均匀地涂覆有非金属防腐涂层(5)。
3.根据权利要求1所述防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：设置在钢质连接管段(2)端面上的管端耐蚀金属防腐层(3)的最终厚度尺寸大于等于0.2毫米，设置在钢质连接管段(2)内孔表面前段上的管壁耐蚀金属防腐层(4)的最终厚度尺寸大于等于0.1毫米。
4.根据权利要求3所述防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：设置在钢质连接管段(2)端面上的管端耐蚀金属防腐层(3)的最终厚度尺寸为1～5毫米，设置在钢质连接管段(2)内孔表面前段上的管壁耐蚀金属防腐层(4)的最终厚度尺寸为0.5～1毫米。
5.根据权利要求1所述防腐油管的管端抗腐蚀密封结构，其特征是：管端耐蚀金属防腐层(3)和管壁耐蚀金属防腐层(4)均通过激光熔覆方法获得，其材质为不锈钢或钴基合金或镍基合金等耐蚀合金。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150923 |