CN205036974U - 一种金属陶瓷复合管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金属陶瓷复合管，包括管道基管，管道基管设有坡口，所述坡口为30度，所述管道基管内壁设有陶瓷金属层，所述陶瓷金属层内壁设有陶瓷层，所述陶瓷层内壁设有陶瓷釉层一，所述复合管端口处的陶瓷金属层和陶瓷层侧面上设有陶瓷釉层二。本实用新型与现有技术相比的优点是：在本已经防腐的金属陶瓷复合管道内壁又上了一层陶瓷釉，增强了管道的防腐能力，提高了管道的防垢和耐磨能力，降低了流体的摩擦阻力；管道端面的陶瓷釉层可以在焊接的温度下熔融再凝固，实现对焊缝的有效密封；实现了管道的全内壁防腐、防垢，延长了管道的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合管，尤其涉及一种金属陶瓷复合管。
背景技术
管道是人类生产生活不可或缺的重要组成部分，近年来，我国每年的管道的消耗量均在8000万吨以上，其中仅石油行业每年的消耗量就超过1000万吨。中石油2010年年鉴数据显示截止2009年底，仅中石油已建成各类油田管线17.4453万公里，气田管线3.9194万公里，且每年约新建各类管线约2万公里，由此推算，至2012年底，中石油已建成各类管线约27万公里。加上中石化与中海油，目前国内油田约有各种管道45万公里。
由于油、水气中含有CO2、H2S、O2及各种离子、细菌等腐蚀介质，使注水和各类油气集输管道腐蚀严重；另外，管线结垢是集输管道的又一大问题，由于结垢机理复杂，结垢类型多，防垢和除垢难度大。胜利油田采出污水对管材腐蚀相当严重，平均腐蚀速度为1-7mm/年，应力作用下的点蚀速度达到14mm/年。大庆油田现有地面管线约4万公里，平均寿命只有9年，年更换率12.9％。长庆油田污水管线最大结垢速度达到100mm/年，管线工作3个月便发生垢堵。
利用自蔓延高温合成技术可以恢复废旧油管的几何尺寸同时生成金属陶瓷层，从而把废旧油管再制造成防腐、耐磨、具有超长使用寿命的的金属陶瓷复合油管，传统旧油管修复一般有清洗分选以及加衬管两大类，这两种工艺都没有恢复油管的缺陷，仅仅是利用油管的剩余使用寿命，并且油管本身的性能没有得到提升，与再制造本质上不同。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种金属陶瓷复合管。
本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种金属陶瓷复合管，其特征在于：包括管道基管，管道基管设有坡口，所述坡口为30度，所述管道基管内壁设有陶瓷金属层，所述陶瓷金属层内壁设有陶瓷层，所述陶瓷层内壁设有陶瓷釉层一，所述复合管端口处的陶瓷金属层和陶瓷层侧面上设有陶瓷釉层二。
一种金属陶瓷复合管的制作工艺，包括以下步骤：
(1)长度分选：按管道的长度对其进行分选；
(2)坡口加工：根据焊接方法不同，对金属陶瓷复合管道进行坡口加工；
(3)内衬陶瓷：按照管道钢级及成分不同，调整不同的铝热体系，在铝热体系中添加不同的添加剂，使陶瓷层自蔓延高温合成反应生成与管道材质相近的陶瓷金属层，并且与瞬间熔融的管道内壁形成冶金结合；
(4)管道内壁上釉：管道内壁上釉分为两次上釉，第一次上釉采用喷釉方法，是在自蔓延高温合成反应完成后，用测温仪器精确测量自蔓延高温合成反应后金属陶瓷复合管道的温度，并保证管道以一定的速度沿着管道的轴向旋转，待达到设定温度时，在管内壁喷涂液态陶瓷釉，使釉料在离心力作用下均匀分布在管道内壁，并在自蔓延高温合成反应的余温作用下迅速固化，第一次上釉釉层较薄，主要起到对陶瓷表面进行改性的作用，改善陶瓷釉在陶瓷表面的润湿性；第二次上釉仍采用喷釉方法，釉层较厚，喷釉完成后将整管放入可控温的大型保温炉中保温成釉；第二次上釉会在第一次上釉的釉层表面以完全润湿的形式展开，在陶瓷表面形成光滑的釉面，达到防腐、防垢的目的；
(5)管道端口陶瓷层上釉：在金属陶瓷复合管道端面陶瓷层处刷釉，然后对端口进行加热处理，使釉层固化，反复数次，使固化后的釉层厚度根据管子的壁厚及尺寸不同达到不同的厚度，一般不低于0.8mm。
本实用新型与现有技术相比的优点是：
1、与现有技术对比，本实用新型首次将陶瓷上釉方法和工艺应用于金属陶瓷复合管道。
2、本实用新型在本已经防腐的金属陶瓷复合管道内壁又上了一层陶瓷釉，使管道内壁变得十分光滑，不仅增强了管道的防腐能力，还提高了管道的防垢和耐磨能力，同时降低了流体的摩擦阻力。
3、管道端面的陶瓷釉层可以在焊接的温度下熔融再凝固，实现对焊缝的有效密封，从而无需在焊接后对管道焊缝进行补口。
4、通过本实用新型，真正实现了管道的全内壁防腐、防垢，大大延长了管道的使用寿命，为安全生产和降本增效提供有力的支持和保障。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详述。
如图1所示，一种金属陶瓷复合管，包括管道基管1，管道基管1设有坡口2，所述坡口2为30度，所述管道基管1内壁设有陶瓷金属层3，所述陶瓷金属层3内壁设有陶瓷层4，所述陶瓷层4内壁设有陶瓷釉层一5，所述复合管端口处的陶瓷金属层3和陶瓷层4侧面上设有陶瓷釉层二6。
一种金属陶瓷复合管的制作工艺，包括以下步骤：
(1)长度分选：按管道的长度对其进行分选；
(2)坡口加工：根据焊接方法不同，对金属陶瓷复合管道进行坡口加工；
(3)内衬陶瓷：按照管道钢级及成分不同，调整不同的铝热体系，在铝热体系中添加不同的添加剂，使陶瓷层自蔓延高温合成反应生成与管道材质相近的陶瓷金属层，并且与瞬间熔融的管道内壁形成冶金结合；
(4)管道内壁上釉：管道内壁上釉分为两次上釉，第一次上釉采用喷釉方法，是在自蔓延高温合成反应完成后，用测温仪器精确测量自蔓延高温合成反应后金属陶瓷复合管道的温度，并保证管道以一定的速度沿着管道的轴向旋转，待达到设定温度时，在管内壁喷涂液态陶瓷釉，使釉料在离心力作用下均匀分布在管道内壁，并在自蔓延高温合成反应的余温作用下迅速固化，第一次上釉釉层较薄，主要起到对陶瓷表面进行改性的作用，改善陶瓷釉在陶瓷表面的润湿性；第二次上釉仍采用喷釉方法，釉层较厚，喷釉完成后将整管放入可控温的大型保温炉中保温成釉；第二次上釉会在第一次上釉的釉层表面以完全润湿的形式展开，在陶瓷表面形成光滑的釉面，达到防腐、防垢的目的；
(5)管道端口陶瓷层上釉：在金属陶瓷复合管道端面陶瓷层处刷釉，然后对端口进行加热处理，使釉层固化，反复数次，使固化后的釉层厚度根据管子的壁厚及尺寸不同达到不同的厚度，一般不低于0.8mm。
现以20#，Φ114mm*14mm，12米长，带陶瓷釉的金属陶瓷复合钢管的生产为例。具体包括以下步骤：
(1)按照管道的材质、长度和壁厚，选择适当的铝热体系、离心机以及护帽等配套部件；
(2)管道倒30度坡口；
(3)按照1.6g/cm2药量称取铝热体系药粉，并沿管道轴向均匀加入管道内；
(4)将管道放入离心机内进行铝热反应；
(5)反应降温达到500摄氏度时，在旋转的管子内部喷涂釉料，用自蔓延反应的余热使釉料固化；
(6)待管子冷却至室温后进行内壁第二遍施釉，施釉后将管子放入保温炉中400摄氏度保温20分钟；
(7)在管子端口陶瓷层端面上刷釉，并加热端口使釉固化，反复以上工艺数次，使釉层厚度达到1.0mm；
(8)对管道进行检测，保证釉面均匀无漏点；
(9)管道两端上端口保护器；
(10)入库或发货。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种金属陶瓷复合管，其特征在于：包括管道基管，管道基管设有坡口，所述坡口为30度，所述管道基管内壁设有陶瓷金属层，所述陶瓷金属层内壁设有陶瓷层，所述陶瓷层内壁设有陶瓷釉层一，所述复合管端口处的陶瓷金属层和陶瓷层侧面上设有陶瓷釉层二。
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| CN105351635A (zh) * | 2015-08-26 | 2016-02-24 | 杨永利 | 一种金属陶瓷复合管及其制作工艺 |
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- 2015-08-26 CN CN201520647767.3U patent/CN205036974U/zh not_active Expired - Fee Related
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