CN204771188U - 一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构。它包括碳钢基管和套设于碳钢基管内的不锈钢衬管；其特征在于：该碳钢基管端部接一段与不锈钢衬管材质相同的不锈钢管环；该不锈钢衬管套设于碳钢基管与不锈钢管环内。本实用新型既有效的保证了碳钢基管与不锈钢衬管的连接力学性能，也更合理的减少了接头处腐蚀破坏的可能性；管端加不锈钢管环，变异种钢材为同质材料焊接，不但提高了现场施工效率，而且很大降低了施工及焊接难度；同时可以避免复合钢管常规对接方法由于不同材料线膨胀系数不同引起的接头应力集中，经过实验效果良好。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合钢管端部处理的接头形式，特别是一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，适用于复合钢管现场对接。
背景技术
复合钢管是由两种或两种以上不同材料构成，管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合。一般设计原则是基材满足管道设计允许应力，合金抵抗腐蚀或磨损等。复合钢管利用了基材和覆层金属的最佳性能，相对于整体合金管能有效降低成本，而且在具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物和或酸性环境中可以提高安全性和可靠性，因此在石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛认同和使用。
影响复合管使用性能的因素很多，其中复合钢管对接焊口力学性能及抗腐蚀性是其关键因素之一。目前，对于复合钢管端口，在复合钢管制造行业及油气田建设施工单位中，普遍采用的是管端封焊及堆焊两种方法。
封焊的方法是在复合管的端部利用异种钢焊丝采用氩弧焊的方法将外层碳钢基管1和碳钢基管内部的不锈钢衬管2焊接起来。不同的内衬材料，必须采用不同的焊接材料。见图1。该方法的缺点是管端封焊时要把碳钢和不锈钢焊接在一起，由于两者的线膨胀系数不同，导热性不同，在接头处就容易产生较大的拘束应力。现场对接施工时，在封焊部位要施加热能量，这样接头在循环应力下会发生应力集中，影响接头的疲劳强度和接头处的耐腐蚀性。这种接头，在塔里木油田使用过程中出现几起焊缝热影响区开裂的事故。
管端堆焊的方法就是将复合管端部的不锈钢衬管2去掉一定长度，对管端进行堆焊（具有堆焊焊缝3），堆焊材料的选择一般都从焊接性和耐腐蚀性两方面考虑，目前无论是海上还是陆地，无论是内衬不锈钢316L还是镍基合金08825，焊材选择的都是625，其无论在含硫化氢环境中还是其它酸性环境中的综合耐腐蚀性能都优于08825或316L，见图2。该方法可以有效避免管端封焊的缺点，但是生产成本很高。
另外，以上两种方法，对于复合管现场对接，仍然存在异质材料焊接问题，对焊接工艺及焊工操作手法都要求比较高。
还有一种方法是将碳钢基管1与不锈钢衬管2复合后，对接不锈钢管环4，见图3。该方法的缺点是不锈钢管环4与复合钢管连接，环焊缝5内表面的缺陷仍有可能影响复合钢管的整体耐腐蚀性能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，既有效的保证了碳钢基管与不锈钢衬管的连接力学性能，也更合理的减少了接头处腐蚀破坏的可能性；管端加不锈钢管环，变异种钢材为同质材料焊接，不但提高了现场施工效率，而且很大降低了施工及焊接难度；同时可以避免复合钢管常规对接方法由于不同材料线膨胀系数不同引起的接头应力集中，经过实验效果良好。
本实用新型的技术方案是：
一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，它包括碳钢基管和套设于碳钢基管内的不锈钢衬管；其特征在于：该碳钢基管端部接一段与不锈钢衬管材质相同的不锈钢管环；该不锈钢衬管套设于碳钢基管与不锈钢管环内。
所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢衬管的厚度≤1.5mm。
所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢管环的长度大于100mm。
所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢管环与碳钢基管端部焊接并具有对接焊缝。
所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢管环的连接端具有管端坡口。
所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该管端坡口对接后呈V型或U型。
所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢衬管管端位于管端坡口内，不锈钢衬管管端外与管端坡口之间进行堆焊并具有堆焊焊缝。
本实用新型的优点在于：
1.管端加不锈钢管环，变异种钢材为同质材料焊接，可焊性好，不但提高了现场施工效率，而且降低了施工及焊接难度。
2.因为对接不锈钢管环后装不锈钢衬管，钢管内表面没有环焊缝，可以有效提高内衬层的耐蚀性，避免由于焊缝缺陷造成内表面点腐蚀，缝隙腐蚀等。
3.管端采取堆焊方式，避免了现场对接焊时的应力集中。
4.由于管端采用同质材料堆焊，避免了母材对焊材的稀释，保证了接头处的耐腐蚀性。
附图说明
图1是现有的管端封焊的结构示意图。
图2是现有的管端堆焊的结构示意图。
图3是现有的复合后对接不锈钢管环的结构示意图。
图4是本实用新型的结构示意图。
图5是本实用新型一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图4，本实用新型公开了一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构。如图所示：它包括碳钢基管1和套设于碳钢基管1内的不锈钢衬管2；该碳钢基管1端部接一段与不锈钢衬管2材质相同的不锈钢管环4；该不锈钢衬管2套设于碳钢基管1与不锈钢管环4内。
作为优选结构，该不锈钢衬管2的厚度≤1.5mm，对于这个不锈钢衬管2的厚度（衬管太薄），无法采用管端封焊方法和结构，而适用本实用新型结构，并且特别适合于L360以下钢级碳钢管内衬不锈钢的制作。
作为优选结构，该不锈钢管环4的长度大于100mm。
再请参阅图5，它是本实用新型一较佳实施例的结构示意图。如图所示：该不锈钢管环4与碳钢基管1端部焊接并具有对接焊缝6。该不锈钢管环4的连接端具有管端坡口7。该管端坡口7对接后呈V型或U型。该不锈钢衬管2管端位于管端坡口7内，不锈钢衬管2管端外与管端坡口7之间进行堆焊并具有堆焊焊缝3。
在做复合之前，先将碳钢基管1与打好管端坡口7的不锈钢管环4对接，对接时保证碳钢基管1与不锈钢管环4外径、内径、壁厚等保持一致，采用309L过渡焊条焊接，焊接完毕后进行UT探伤，探伤后对内焊缝余高进行加工或打磨处理，最后采用复合钢管制作工艺进行不锈钢衬管2的内衬复合，复合后对管端的不锈钢衬管2车掉长度约20mm以上，车削深度等于内衬层厚度，然后采用TIG自动堆焊专机堆焊一层，最后按施工要求倒好管端V型或U型坡口。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (7)
1.一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，它包括碳钢基管（1）和套设于碳钢基管（1）内的不锈钢衬管（2）；其特征在于：该碳钢基管（1）端部接一段与不锈钢衬管（2）材质相同的不锈钢管环（4）；该不锈钢衬管（2）套设于碳钢基管（1）与不锈钢管环（4）内。
2.根据权利要求1所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢衬管（2）的厚度≤1.5mm。
3.根据权利要求1所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢管环（4）的长度大于100mm。
4.根据权利要求1所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢管环（4）与碳钢基管（1）端部焊接并具有对接焊缝（6）。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢管环（4）的连接端具有管端坡口（7）。
6.根据权利要求5所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该管端坡口（7）对接后呈V型或U型。
7.根据权利要求5所述的对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构，其特征在于：该不锈钢衬管（2）管端位于管端坡口（7）内，不锈钢衬管（2）管端外与管端坡口（7）之间进行堆焊并具有堆焊焊缝（3）。
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- 2015-06-09 CN CN201520389415.2U patent/CN204771188U/zh not_active Expired - Fee Related
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