CN105805468A - 用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构及其施工方法，属于衬塑复合钢管设计制造技术领域。提供一种适用于输送高温、高压、强腐蚀介质的全防腐对焊连接结构及其施工方法。通过设置一套包含有连接机构、填充料和钢袖套管的全防腐对焊连接结构，并在所述的钢袖套管上设置容纳腔。这样，便可以先在所述衬塑复合钢管的连接端剥除钢质基管后露出一段内衬塑料管连接段并墩出一个墩粗凸起，接着再加工所述的钢袖套管和连接机构，然后再使相邻两段内衬塑料管连接段通过所述的墩粗凸起密封连接，使相邻两段钢质基管通过所述的钢袖套管和所述的连接机构连接为一个整体，最后再在填充腔中注入填充料固化可完成全防腐对焊连接结构的连接操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种全防腐对焊连接结构，尤其是涉及一种用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，属于衬塑复合钢管设计制造技术领域。本发明还涉及一种用于上述全防腐对焊连接结构的施工方法。
背景技术
现有技术中，为了使衬塑复合钢管实现对焊连接，需在衬塑复合钢管的端口加装一段不锈钢管，或者加装一段以不锈钢做衬里的双层金属复合管。利用该不锈钢管段或双层金属复合管段，一方面保障衬塑复合钢管在对焊连接时，其端口的内衬塑料层不被焊接产生的高温所破坏；另一方面使得衬塑复合钢管端口的碳钢基管不与衬塑复合钢管内输送的介质接触，防止衬塑复合钢管端口的碳钢基管被腐蚀。但是，当衬塑复合钢管内输送高温、高压、强腐蚀介质时，其端口加装的不锈钢管段或双层金属复合管段也存在被腐蚀的可能性。所以，寻找并设计出一种能满足输送高温、高压、强腐蚀介质需要的衬塑复合钢管全防腐连接结构形式就成为了长输衬塑复合钢管线安装中必须考虑和解决的重大技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于输送高温、高压、强腐蚀介质的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构。本发明还提供一种用于制造上述全防腐对焊连接结构的施工方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，包括衬塑复合钢管，所述的全防腐对焊连接结构还包括连接机构、填充料和含有容纳腔的钢袖套管，在所述衬塑复合钢管的连接端具有一段剥除了钢质基管的内衬塑料管连接段，所述内衬塑料管连接段的末端具有一个沿周向延伸并朝向径向外侧的墩粗凸起；相邻两段所述衬塑复合钢管的内衬塑料管连接段通过所述的墩粗凸起密封连接，相邻两段所述衬塑复合钢管的钢质基管通过所述的钢袖套管和所述的连接机构连接为一个整体，所述的填充料填充在由钢袖套管的所述容纳腔与所述衬塑复合钢管的外侧面构成的填充腔中。
进一步的是，相邻两件衬塑复合钢管的所述内衬塑料管连接段的末端通过所述的墩粗凸起粘接连接或者通过所述的墩粗凸起热熔焊连接。
进一步的是，所述的连接机构包括沿周向设置在衬塑复合钢管连接末端的钢质基管外侧的安装凹槽和安装在该安装凹槽中的限位卡环，在钢袖套管的所述容纳腔的两端分别各设置有一个压紧锥面；相邻两段衬塑复合钢管的所述钢质基管通过所述的钢袖套管，在所述的安装凹槽、安装在该安装凹槽中的限位卡环以及所述压紧锥面的配合下连接为一个整体。
上述方案的优选方式是，所述的限位卡环为横截面呈圆形的开口环。
进一步的是，所述的钢袖套管包括钢袖主套管和钢袖副套管，在所述的钢袖主套管和所述的钢袖副套管上分别对应的设置有所述的压紧锥面，通过所述的压紧锥面分别压紧对应位置处的限位卡环后的所述钢袖主套管与所述钢衬副袖套管通过焊接结构连接为一个整体。
上述方案的优选方式是，在一条由所述衬塑复合钢管装配而成的输送管线的多个连接端面中，至少包括一个轴向中心线相对于输送中心线呈不超45°夹角的倾斜连接端面。
进一步的是，所述的填充料为通过设置在所述容纳腔上的注入孔注入的固化包裹隔热物。
进一步的是，所述的连接机构为设置在衬塑复合钢管连接末端的所述钢质基管外侧的连接外螺纹和设置在所述钢袖套管端部的连接内螺纹，相邻两段衬塑复合钢管的所述钢质基管由所述的钢袖套管通过所述的连接外螺纹和所述的连接内螺纹连接为一个整体。
一种用所述全防腐对焊连接结构的施工方法，包括以下步骤，
首先通过机械设备采用冷加工方式去除需要连接的衬塑复合钢管外侧的钢质基管露出内侧的内衬塑料管连接段，之后采用热加工方式墩出所述内衬塑料管连接段端部的墩粗凸起；与此同时分别加工钢袖套管以及连接机构，然后将所述的钢袖套管预先套接到需要连接的所述衬塑复合钢管上；接着采用热熔焊或粘接方式将相邻的两个所述的墩粗凸起实现密封连接；然后再将所述的钢袖主套管和所述的钢袖副套管推至连接位置压紧所述的连接机构后点焊牢固；接着通过所述的注入孔向所述的填充腔中注入包裹隔热物，待所述的包裹隔热物固化后再将点焊牢固的所述钢袖主套管与所述钢袖副套管焊接为一个整体，这样便完成了一次所述全防腐对焊连接结构的施工方法。
进一步的是，采用热加工方式在所述内衬塑料管连接段端部墩出所述的墩粗凸起时，先在所述的内衬塑料管连接段内插入带有凸台的胎模，然后再采用火焰加热所述内衬塑料管连接段的端部，并一边加热一边向内驱动所述的胎模直到墩出要求厚度和长度的墩粗凸起为至。
本发明的有益效果是：通过设置一套包含有连接机构、填充料和钢袖套管的全防腐对焊连接结构，并在所述的钢袖套管上设置容纳腔。这样，在安装用于输送高温、高压、强腐蚀介质的衬塑复合钢管长输管线时，便可以先在所述衬塑复合钢管的连接端剥除钢质基管后露出一段内衬塑料管连接段，并在该内衬塑料管连接段的端部墩出一个墩粗凸起，接着再分别加工所述的钢袖套管以及连接机构，然后再使相邻两段所述衬塑复合钢管的内衬塑料管连接段通过所述的墩粗凸起密封连接，使相邻两段所述衬塑复合钢管的钢质基管通过所述的钢袖套管和所述的连接机构连接为一个整体，最后再在由钢袖套管的所述容纳腔与所述衬塑复合钢管的外侧壁构成的填充腔中注入填充料固化，即可完成所述长输管线的一个接头的全防腐对焊连接结构。由于采用本申请的上述全防腐对焊连接结构，使长输管线在接头处的防腐层仍然为可以耐高温、抗强腐蚀的塑料复合层，从而保证了长输管线在输送高温、强腐蚀介质不会因为被输送介质的强腐蚀性而破坏掉；而在本申请所述的全防腐焊接连接结构中采用钢袖套管并在由钢袖套管的所述容纳腔与所述衬塑复合钢管的外侧壁构成的填充腔中注入填充料并固化，既可以保证连接接头处沿输送方向的抗拉强度，又能保证所述连接接头处沿径向的抗高压强度，从而达到保证输送管线输送高压介质时接头处的输送强度。
附图说明
图1为本发明用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构及其施工方法的结构示意图。
图中标记为：衬塑复合钢管1、连接机构2、填充料3、容纳腔4、钢袖套管5、钢质基管6、内衬塑料管连接段7、墩粗凸起8、安装凹槽9、限位卡环10、压紧锥面11、钢袖主套管12、钢袖副套管13、连接端面14、注入孔15。
具体实施方式
如图1所示是本发明提供的一种适用于输送高温、高压、强腐蚀介质的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，以及一种用于制造上述全防腐对焊连接结构的施工方法。所述的全防腐对焊连接结构包括衬塑复合钢管1，所述的全防腐对焊连接结构还包括连接机构2、填充料3和含有容纳腔4的钢袖套管5，在所述衬塑复合钢管1的连接端具有一段剥除了钢质基管6的内衬塑料管连接段7，所述内衬塑料管连接段7的末端具有一个沿周向延伸并朝向径向外侧的墩粗凸起8；相邻两段所述衬塑复合钢管1的内衬塑料管连接段7通过所述的墩粗凸起8密封连接，相邻两段所述衬塑复合钢管1的钢质基管6通过所述的钢袖套管5和所述的连接机构2连接为一个整体，所述的填充料3填充在由钢袖套管5的所述容纳腔4与所述衬塑复合钢管1的外侧面构成的填充腔中。
通过设置一套包含有连接机构2、填充料3和钢袖套管5的全防腐对焊连接结构，并在所述的钢袖套管5上设置容纳腔4。这样，在安装用于输送高温、高压、强腐蚀介质的衬塑复合钢管1长输管线时，便可以先在所述衬塑复合钢管1的连接端剥除钢质基管6后露出一段内衬塑料管连接段7，并在该内衬塑料管连接段7的端部墩出一个墩粗凸起8，接着再分别加工所述的钢袖套管5以及连接机构2，然后再使相邻两段所述衬塑复合钢管1的内衬塑料管连接段7通过所述的墩粗凸起8密封连接，使相邻两段所述衬塑复合钢管1的钢质基管6通过所述的钢袖套管5和所述的连接机构2连接为一个整体，最后再在由钢袖套管5的所述容纳腔4与所述衬塑复合钢管1的外侧壁构成的填充腔中注入填充料固化，即可完成所述长输管线的一个接头的全防腐对焊连接结构。由于采用本申请的上述全防腐对焊连接结构，使长输管线在接头处的防腐层仍然为可以耐高温、抗强腐蚀的塑料复合层，从而保证了长输管线在输送高温、强腐蚀介质时不会因为被输送介质的强腐蚀性而破坏掉；而在本请所述的全防腐焊接连接结构中采用钢袖套管5并在由钢袖套管5的所述容纳腔4与所述衬塑复合钢管1的外侧壁构成的填充腔中注入填充料并固化，既可以保证连接接头处沿输送方向的抗拉强度，又能保证所述连接接头处沿径向的抗高压强度，从而达到保证输送管线输送高压介质时接头处的输送强度。
上述实施方式中，根据生产现场的实际情况，相邻两件衬塑复合钢管1的所述内衬塑料管连接段7的末端通过所述的墩粗凸起8可以采用粘接连接的方式密封连接，也可以通过所述的墩粗凸起8采用热熔焊的方式密封连接。通常情况下，在车间现场一般采用热熔焊的方式密封连接，这样可以提高连接的强度和效果；而在野外的安装现场一般采用粘接连的方式密封连接，这样虽然强度和效果比热熔焊连接方式略有降低，但更方便操作。
同时，为了方便本申请所述的衬塑复合钢1的钢质基管7的连接，为了简化所述连接机构的结构，方便制作安装，尤其是方便在野外的安装现场的制作和安装，本申请将所述的连接机构2设置为包括沿周向设置在所述衬塑复合钢管1末端的钢质基管6外侧的安装凹槽9和安装在该安装凹槽9中的限位卡环10的结构，并且在钢袖套管5的所述容纳腔4的两端分别各设置有一个压紧锥面11，这样，相邻两段衬塑复合钢管1的所述钢质基管6合可以通过所述的钢袖套管5，在所述的安装凹槽9、安装在该安装凹槽9中的限位卡环10以及所述压紧锥面11的配合下连接为一个整体。此时，所述限位卡环10的结构优选为横截面呈圆形的开口环。同时，根据连接的需要，本申请所述钢袖套管5的结构优选为包括钢袖主套管12和钢袖副套管13的结构，并在所述的钢袖主套管12和所述的钢袖副套管13上分别各设置有一个所述的压紧锥面11，这样便可以使通过所述压紧锥面11分别压紧所述限位卡环10后的所述钢袖主套管12与所述钢袖副套管13通过焊接结构连接为一个整体。当然，此处所述钢袖主套管12与所述钢袖副套管13之间也可以通过螺纹连接为一个整体。
另外，本申请所述的连接机构2也可以为设置在衬塑复合钢管1连接末端的所述钢质基管6外侧的连接外螺纹和设置在所述钢袖套管5端部的连接内螺纹，这样，相邻两段所述衬塑复合钢管1的钢质基管7由所述的钢袖套管5通过所述的连接外螺纹和所述的连接内螺纹连接为一个整体。此时，所述的钢袖套管5可以是由钢袖主套管12和钢袖副套管13构成的结构，也可以是一个整体结构。当采一个整体结构时，可以有效的避免接头处连接时由于焊接的热量损坏内侧的内衬塑料管连接段7。不过此时在所述内衬塑料管连接段7墩出的墩粗凸起8的外径应不大于钢质基管7的外径。
上述实施方式中，为了避免钢袖套管5焊接时产生的热量烧坏内侧的内衬塑料管连接段7，故在所述的钢袖套管5上设置有容纳腔4，这样在完成连接后如果不进行填充，则会造成加接处沿径向的承压力能降低，为此，本申请才会在所述的填充腔中注入填充料。此时的填充料可以在钢袖套管5焊接前填注，也可以焊接完成后填注，优选择的方式为焊接后填注，并且优选为通过设置在所述容纳腔4上的注入孔15注入的固化包裹隔热物。
结合上述的全防腐对焊连接结构，本申请进一步的提供了一种用于上述全防腐对焊连接结构的施工方法，所述的施工方法包括以下步骤，首先通过机械设备采用冷加工方式去除需要连接的衬塑复合钢管1外侧的钢质基管6露出内侧的内衬塑料管连接段7，之后采用热加工方式墩出所述内衬塑料管连接段7端部的墩粗凸起8；与此同时分别加工钢袖套管5以及连接机构2，然后将所述的钢袖套管5预先套接到需要连接的所述衬塑复合钢管1上；接着采用热熔焊或粘接方式将相邻的两个所述的墩粗凸起8实现密封连接；然后再将所述的钢袖主套管12和所述的钢袖副套管13推至连接位置压紧所述的连接机构2后点焊牢固；接着通过所述的注入孔15向所述的填充腔中注入包裹隔热物，待所述的包裹隔热物固化后再将点焊牢固的所述钢袖主套管12与所述钢袖副套管13焊接为一个整体，这样便完成了一次所述全防腐对焊连接结构的施工方法。
进一步的，为了使本申请所述的施工方能既适用于生产车间现场，又能满足野外安装现场的安装操作，本申请在采用热加工方式在所述内衬塑料管连接段7端部墩出所述的墩粗凸起8时，先在所述的内衬塑料管连接段7内插入带有凸台的胎模，然后再采用火焰加热所述内衬塑料管连接段7的端部，并一边加热一边向内驱动所述的胎模直到墩出要求厚度和长度的墩粗凸起8为至。而且根据野外安装现场由于通常会出现在已安装固定好的管线中断管后重新补安一节管段的情况，此时，在管线轴线方向上，两端的衬塑复合钢管1均无法移动，在这种情况下，为了使管线两端的衬塑复合钢管1的连接端面14能实现粘接或热熔焊合，可以将由所述衬塑复合钢管1装配而成的输送管线的多个连接端面中的一个连接端面加工出相于输送中心线的夹角不超45°的倾斜连接端面。这样，便可以很方便的实现防腐长输管线的现场安装操作。
本申请所述的连接端面14其实质就是全防腐对焊连接结构中的相邻两个内衬塑料管连接段7末端的用于连接的端面，由于衬塑复合钢管1外侧的钢质基管6已剥除了一段，所述相邻两根衬塑复合钢管1的钢质基管6的连接端面相距较远，其真实的连接是通过钢袖套管实现的，故可以不叫连接端面，而相邻两个内衬塑料管连接段7之间是通过直接的粘接或热熔合实现的，需要直接结合故本申请称之为连接端面14。
Claims (10)
1.一种用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，包括衬塑复合钢管(1)，其特征在于：所述的全防腐对焊连接结构还包括连接机构(2)、填充料(3)和含有容纳腔(4)的钢袖套管(5)，在所述衬塑复合钢管(1)的连接端具有一段剥除了钢质基管(6)的内衬塑料管连接段(7)，所述内衬塑料管连接段(7)的末端具有一个沿周向延伸并朝向径向外侧的墩粗凸起(8)；相邻两段所述衬塑复合钢管(1)的内衬塑料管连接段(7)通过所述的墩粗凸起(8)密封连接，相邻两段所述衬塑复合钢管(1)的钢质基管(6)通过所述的钢袖套管(5)和所述的连接机构(2)连接为一个整体，所述的填充料(3)填充在由钢袖套管(5)的所述容纳腔(4)与所述衬塑复合钢管(1)的外侧面构成的填充腔中。
2.根据权利要求1所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：相邻两件衬塑复合钢管(1)的所述内衬塑料管连接段(7)的末端通过所述的墩粗凸起(8)粘接连接或者通过所述的墩粗凸起(8)热熔焊连接。
3.根据权利要求1所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：所述的连接机构(2)包括沿周向设置在衬塑复合钢管(1)连接末端的钢质基管(6)外侧的安装凹槽(9)和安装在该安装凹槽(9)中的限位卡环(10)，在钢袖套管(5)的所述容纳腔(4)的两端分别各设置有一个压紧锥面(11)；相邻两段衬塑复合钢管(1)的所述钢质基管(6)通过所述的钢袖套管(5)在所述的安装凹槽(9)、安装在该安装凹槽(9)中的限位卡环(10)以及所述压紧锥面(11)的配合下连接为一个整体。
4.根据权利要求3所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：所述的限位卡环(10)为横截面呈圆形的开口环。
5.根据权利要求3或4所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：所述的钢袖套管(5)包括钢袖主套管(12)和钢袖副套管(13)，在所述的钢袖主套管(12)和所述的钢袖副套管(13)上分别对应的设置有所述的压紧锥面(11)，通过所述的压紧锥面(11)分别压紧对应位置处的限位卡环(10)后的所述钢袖主套管(12)与所述钢袖副套管(13)通过焊接结构连接为一个整体。
6.根据权利要求5所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：在一条由所述衬塑复合钢管(1)装配而成的输送管线的多个连接端面(14)中，至少包括一个轴向中心线相对于输送中心线呈不超45°夹角的倾斜连接端面。
7.根据权利要求6所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：所述的填充料(3)为通过设置在所述容纳腔(4)上的注入孔(15)注入的固化包裹隔热物。
8.根据权利要求1所述的用于衬塑复合钢管的全防腐对焊连接结构，其特征在于：所述的连接机构(2)为设置在衬塑复合钢管(1)连接末端的所述钢质基管(6)外侧的连接外螺纹和设置在所述钢袖套管(5)端部的连接内螺纹，相邻两段衬塑复合钢管(1)的所述钢质基管(6)由所述的钢袖套管(5)通过所述的连接外螺纹和所述的连接内螺纹连接为一个整体。
9.一种用于权7所述全防腐对焊连接结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
首先通过机械设备采用冷加工方式去除需要连接的衬塑复合钢管(1)外侧的钢质基管(6)露出内侧的内衬塑料管连接段(7)，之后采用热加工方式墩出所述内衬塑料管连接段(7)端部的墩粗凸起(8)；与此同时分别加工钢袖套管(5)以及连接机构(2)，然后将所述的钢袖套管(5)预先套接到需要连接的所述衬塑复合钢管(1)上；接着采用热熔焊或粘接方式将相邻的两个所述的墩粗凸起(8)实现密封连接；然后再将所述的钢袖主套管(12)和所述的钢袖副套管(13)推至连接位置压紧所述的连接机构(2)后点焊牢固；接着通过所述的注入孔(15)向所述的填充腔中注入包裹隔热物，待所述的包裹隔热物固化后再将点焊牢固的所述钢袖主套管(12)与所述钢袖副套管(13)焊接为一个整体，这样便完成了一次所述全防腐对焊连接结构的施工方法。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：采用热加工方式在所述内衬塑料管连接段(7)端部墩出所述的墩粗凸起(8)时，先在所述的内衬塑料管连接段(7)内插入带有凸台的胎模，然后再采用火焰加热所述内衬塑料管连接段(7)的端部，并一边加热一边向内驱动所述的胎模直到墩出要求厚度和长度的墩粗凸起(8)为至。
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