CN106736294A - 一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法 - Google Patents

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夏正文
张春芬
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Abstract

一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，包括以下步骤，步骤一，管体对接，将两个需对接的管体的对接端口在径向平面上沿互相垂直的X轴与Y轴进行调整，直至两个管体的轴向轴心线重合并靠拢；步骤二，管体焊接，使用焊头带动钨极沿两个管体的拼接缝外围进行旋转完成焊接；步骤三，焊缝修整，使用打磨设备对焊缝进行外围的转动式打磨；步骤四，焊缝检测，使用X射线实时成像检测头围绕焊缝进行环形检测，用于判断焊缝的焊接可靠度；步骤五，使用卷管机对完成焊接的成型管进行卷管形成盘管；步骤六，将盘管通过100MPa的水压试验，当盘管屈服强度大于550MPa，抗拉强度大于800MPa即为合格。本发明生产效率高，且生产长度精准。

Description

一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法
技术领域
本发明涉及海洋设备领域，尤其涉及一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法。
背景技术
脐带缆一般由电缆、光纤、输送化学制剂和液压流体的钢管、外部保护层（钢管和复合材料）等组成，短则几百米，长则上万米。主要用于输送化学制剂、液压流体、电及信号等，是海洋油气生产系统的生命线。一旦脐带缆受到损坏将会给整个系统带来巨大的影响，而脐带缆内部部件的损坏将会使通信中断并且影响到整个生产系统的控制。
深海脐带缆由许多管组成。通常最里面的管（内管）为液压流体输送管，内管和外部保护层（外管）之间为电缆和光纤。脐带缆中的钢管一般是S32750超级双相不锈钢管，规格为φ6.3~φ50.8mm，S32750不锈钢的最小屈服强度是550MPa，抗拉强度800～1000MPa。在制造脐带缆前首先需要将每根10多米的无缝钢管对焊后盘成一卷，每卷长度一般几千米，最长20多千米，以便运输到电缆生产厂家。
脐带缆一旦安装在水下，有时深达2000多米，这些脐带缆是很难维修的，因此其质量保证尤为重要。长期以来，我国使用的脐带缆全部依赖进口，对这一产品的关键技术研究尚属空白，且不具备脐带缆系统设计、分析、制造等能力，这些都在一定程度上制约了我国深海油气田的开发。我国在脐带缆钢管的生产、设计、制造上也尚属空白。
发明内容
针对现有技术的不足之处本发明提供一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，本发明方法可以连续对管体焊接制造的双相不锈钢盘管单根长度可达数十公里。
本发明的技术方案是提供一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，包括以下步骤，
步骤一，管体对接，将两个需对接的所述管体的对接端口在径向平面上沿互相垂直的X轴与Y轴进行调整，直至两个所述管体的轴向轴心线重合并靠拢；
步骤二，管体焊接，使用焊头带动钨极沿两个所述管体的拼接缝外围进行旋转完成焊接；
步骤三，焊缝修整，使用打磨设备对焊缝进行外围的转动式打磨；
步骤四，焊缝检测，使用X射线实时成像检测头围绕所述焊缝进行300°~360°环形检测，用于判断焊缝的焊接可靠度，如检查出不合格焊缝，则进行重焊；
步骤五，使用卷管机对完成焊接的成型管进行卷管形成盘管；
步骤六，将所述盘管通过100MPa的水压试验，当所述盘管屈服强度大于550MPa，抗拉强度大于800MPa即为合格。
作为本发明的优选，所述的重焊的方法为将所述焊缝两侧的所述管体切断，然后从所述步骤一至所述步骤四重新操作。
作为本发明的优选，所述的重焊的方法中以焊缝为中线，焊缝两侧各沿所述管体的轴心线方向取0.5cm~1cmm的长度进行切断。
作为本发明的优选，所述打磨设备为行星砂带磨。
作为本发明的优选，所述步骤一至所述步骤五的过程中所述管体的转动角速度始终保持为0。
作为本发明的优选，所述的卷管机采用工字轮式龙门地轨式卷取机。
作为本发明的优选，所述步骤五还包括在卷管之前将所述成型管机通过涨紧轮提升张力，所述张力的控制范围为5~200N。
作为本发明的优选，所述的步骤四还包括每次进行重焊后对被切下后的带有瑕疵焊缝的废弃所述管体进行计数记为变量K，并将带有瑕疵焊缝的废弃所述管体长度乘以所述变量K计算出废弃长度记为变量L，最后将所述成型管当前长度减去变量L计算出实际长度用于对比需求生产总长以确保产品长度合格。
作为本发明的优选，所述步骤四进行过程中设置用于称量已经切下的有瑕疵焊缝的废弃所述管体总重量的电子秤并得到总重H2，恒定每段有瑕疵焊缝的废弃所述管体为H1，所述变量K为将H2/H1后进行四舍五入而后取整数部分得到。
作为本发明的优选，所述管体的金相组织为奥氏体-铁素体双相组织，铁素体含量：47%~52%。
本发明具有以下有益效果：
本发明生产效率高，且生产长度精准。
具体实施方式
实施项目选取产品材料牌号为S32750，代表规格外径Φ14.7毫米，壁厚1毫米，单支长度10米以上的无缝管，无缝管制造方法为圆管坯通过热挤压+冷轧+光亮热处理方式制造。
本发明的方法的具体实施例包括以下步骤，
步骤一，管体对接，将两个需对接的管体的对接端口在径向平面上沿互相垂直的X轴与Y轴进行调整，直至两个管体的轴向轴心线重合并靠拢；
步骤二，管体焊接，使用焊头带动钨极沿两个管体的拼接缝外围进行旋转完成焊接；
步骤三，焊缝修整，使用打磨设备对焊缝进行外围的转动式打磨，打磨设备为行星砂带磨；
步骤四，焊缝检测，使用X射线实时成像检测头围绕焊缝进行300°~360°环形检测，用于判断焊缝的焊接可靠度，如检查出不合格焊缝，则进行重焊，重焊的方法为拍片机后退、切割机前移将焊缝两侧的管体切断，并去除切割毛刺，切割机移开，管体对齐，然后焊机移动到焊缝位置进行焊接，最后打磨设备移到焊缝位置进行打磨，各工位协同作业既是从步骤一至步骤四重新操作。重焊的方法中以焊缝为中线，焊缝两侧各沿管体的轴心线方向取0.5cm~1cmm的长度进行切断，每次进行重焊后对被切下后的带有瑕疵焊缝的废弃管体进行计数记为变量K，并将带有瑕疵焊缝的废弃管体长度乘以变量K计算出废弃长度记为变量L，最后将成型管当前长度减去变量L计算出实际长度用于对比需求生产总长以确保产品长度合格，设置用于称量已经切下的有瑕疵焊缝的废弃管体总重量的电子秤并得到总重H2，恒定每段有瑕疵焊缝的废弃管体为H1，变量K为将H2/H1后进行四舍五入而后取整数部分得到；
步骤五，使用卷管机对完成焊接的成型管进行卷管形成盘管，卷管机采用工字轮式龙门地轨式卷取机。；
步骤六，将成型管机通过涨紧轮提升张力，张力的控制范围为5~200N，然后将盘管通过100MPa的水压试验，当盘管屈服强度大于550MPa，抗拉强度大于800MPa即为合格。盘管后水压如果有泄漏，在流水线钢管直管上料位置设置一个盘管机对有缺陷的盘管进行开卷，再按照步骤找出缺陷位置，切割、打磨、对齐、焊接、拍片、盘管和水压等工序；
本发明实施例中步骤一至步骤五的过程中管体的转动角速度始终保持为0。管体为双相不锈钢，主要是超级双相不锈钢，的金相组织为奥氏体-铁素体双相组织，铁素体含量：47%~52%。
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，管体对接，将两个需对接的所述管体的对接端口在径向平面上沿互相垂直的X轴与Y轴进行调整，直至两个所述管体的轴向轴心线重合并靠拢；
步骤二，管体焊接，使用焊头带动钨极沿两个所述管体的拼接缝外围进行旋转完成焊接；
步骤三，焊缝修整，使用打磨设备对焊缝进行外围的转动式打磨；
步骤四，焊缝检测，使用X射线实时成像检测头围绕所述焊缝进行300°~360°环形检测，用于判断焊缝的焊接可靠度，如检查出不合格焊缝，则进行重焊；
步骤五，使用卷管机对完成焊接的成型管进行卷管形成盘管；
步骤六，将所述盘管通过100MPa的水压试验，当所述盘管屈服强度大于550MPa，抗拉强度大于800MPa即为合格。
2.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述的重焊的方法为将所述焊缝两侧的所述管体切断，然后从所述步骤一至所述步骤四重新操作。
3.根据权利要求2所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述的重焊的方法中以焊缝为中线，焊缝两侧各沿所述管体的轴心线方向取0.5cm~1cmm的长度进行切断。
4.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述打磨设备为行星砂带磨。
5.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述步骤一至所述步骤五的过程中所述管体的转动角速度始终保持为0。
6.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述的卷管机采用工字轮式龙门地轨式卷取机。
7.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述步骤五还包括在卷管之前将所述成型管机通过涨紧轮提升张力，所述张力的控制范围为5~200N。
8.根据权利要求2所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述的步骤四还包括每次进行重焊后对被切下后的带有瑕疵焊缝的废弃所述管体进行计数记为变量K，并将带有瑕疵焊缝的废弃所述管体长度乘以所述变量K计算出废弃长度记为变量L，最后将所述成型管当前长度减去变量L计算出实际长度用于对比需求生产总长以确保产品长度合格。
9.根据权利要求8所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述步骤四进行过程中设置用于称量已经切下的有瑕疵焊缝的废弃所述管体总重量的电子秤并得到总重H2，恒定每段有瑕疵焊缝的废弃所述管体为H1，所述变量K为将H2/H1后进行四舍五入而后取整数部分得到。
10.根据权利要求1所述的一种海洋工程脐带缆用双相不锈钢盘管的制造方法，其特征在于：所述管体的金相组织为奥氏体-铁素体双相组织，铁素体含量：47%~52%。
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