CN210179092U - 焊接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊接结构，包括管道本体(1)，还包括：套设于所述管道本体(1)的防腐管(2)，所述防腐管(2)的外壁与所述管道本体(1)的内壁接触；设置于所述防腐管(2)的端部的隔热单元，所述隔热单元与所述管道本体(1)的焊口位置(51)对应设置。本实用新型提供的焊接结构，在焊接过程中，焊口位置焊接受热，但由于隔热单元的隔热作用，降低焊接产生的热量向防腐管的热传递，有效避免了防腐管及连接管受热变形的情况，从而有效避免了管道本体内部与管道输送的流体介质直接接触的情况，使得防腐管有效阻隔流体介质与管道本体，有效避免防腐管相对于连接管起层及脱落的情况，有效提高了耐腐蚀性，确保了管道的正常使用。

Description

焊接结构

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种焊接结构。

背景技术

目前，在我国大部份油田的采油以到中后期采油阶段，油中含水量高，而且随着各种化学增油剂的应用，油水中酸碱及盐的成份含量较高，特别是三元复合驱油技术的应用，提高了石油的采收率但对油田的输油及输水管道腐蚀严重，影响了正常生产。

现以大庆油田采油六厂为例，大庆油田采油六厂2018年上半年生产的油水井8248口，其中三元复合驱采油井3719口，注水井4529口，输油输水管线近百公里，2018年1——7月份输油输水管线穿孔，漏7400多次，超过正常使用值100多倍。穿孔和漏的主要是输油、输水管道防腐蚀和焊口处起不到完全防腐蚀作用而造成的。

目前，应用内防腐管道(输油输水管)的内防腐结构为粉末喷涂、塑料粉末涂塑、内衬塑料管及环氧树脂涂层等结构，连接结构有丝扣连接、法兰盘连接、胶粘连接、勾槽连接及焊接对接等方法。

而以上输油输水管和连接结构都存在着缺陷和不足。粉末喷涂、塑料粉末涂塑由于喷塑或涂塑层受厚度限制，而且有孔隙，而且使用时间短(约三个月)后就冲刷掉(因为涂层厚度只有50——120微米)起不到完全防腐蚀作用。内衬塑料管的管道为二层组成，内衬塑料管的外壁与内防腐管道本体(钢管)的内壁接触面积小，由于接口位置的接触面积小且有缝隙，一般使用一定时间(约一年以上)就会出现内衬塑料管与内防腐管道本体分离的情况，形成分层串水，影响正常使用。

而连接结构同样存在不足，丝扣连接施工费用高且难度大，并且丝扣在地下长时间容易出现腐蚀松动泄漏等现象发生。法兰盘连接中，法兰施工难度大，法兰盘之间的密封圈不容易对正及不均匀布置，而密封圈易腐蚀且不耐高温，同样存在较大的泄漏风险。胶粘连接及勾槽连接只能适用于低压小口径的管线，通用性不高。而焊接对接方法的性能好，成本低、操作简便且承压能力高，得到了广泛使用。但是，焊接对接的接头焊口位置的温度高达上千度以上，管道在焊接时焊口周围的内防腐层通常都会遭到破坏，焊口位置的内壁处就成了裸管，整根带有内防腐层的管道就形成了小阳极大阴极而加快焊口位置的腐蚀，而且焊口位置常常存在有应力集中等各种缺陷，使其腐蚀速度比不涂防腐层的裸管还要快。所以，焊缝和焊缝周围内防腐层遭到破坏在使用过程中径常会被先腐蚀，造成泄漏和停工停产的损失。

在焊接对接方法中，虽然有管道的焊口位置内补口的技术，但实际补口效果差，补口技术大多用喷涂法或涂层等方法在焊口位置喷涂塑料粉末。但是，由于粉末喷塑层及涂层有孔隙，而且焊口位置内的结构破坏为不规则表面，无法达到防腐蚀效果。

因此，如何提高耐腐蚀性，确保正常使用，是本技术领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种焊接结构，以提高耐腐蚀性，确保正常使用。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种焊接结构，包括管道本体，还包括：

套设于所述管道本体的防腐管，所述防腐管的外壁与所述管道本体的内壁接触；

设置于所述防腐管的端部的隔热单元，所述隔热单元与所述管道本体的焊口位置对应设置。

优选地，上述焊接结构中，所述隔热单元包括：

设置于所述防腐管的端部的连接管；

设置于所述连接管与所述管道本体之间的隔热层，所述隔热层与所述焊口位置对应设置。

优选地，上述焊接结构中，所述连接管与所述防腐管的材料相同且通过热熔连接。

优选地，上述焊接结构中，相邻两个所述防腐管相对的端部均设置有所述连接管；

两个所述防腐管的端部的所述连接管连接。

优选地，上述焊接结构中，相邻两个所述连接管通过热熔连接。

优选地，上述焊接结构中，所述连接管的外壁上设置有凹槽，所述隔热层填充于所述凹槽中。

优选地，上述焊接结构中，所述连接管伸出所述管道本体；

所述焊接结构还包括连接套，相邻两个所述管道本体的外部套设有所述连接套，所述连接套的两端分别与相邻两个所述管道本体焊接。

优选地，上述焊接结构中，还包括设置于所述连接套与所述连接管之间的垫圈。

优选地，上述焊接结构中，所述防腐管通过粘接层连接于所述管道本体内。

优选地，上述焊接结构中，所述粘接层为粘接树脂层。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的焊接结构，在相邻两个管道本体连接过程中，防腐管设置于管道本体内，防腐管的端部通过连接管连接；并且，防腐管的端部设置有隔热单元，隔热单元与管道本体的焊口位置对应设置，在焊接过程中，焊口位置焊接受热，但由于隔热单元的隔热作用，降低焊接产生的热量向防腐管的热传递，有效避免了防腐管及连接管受热变形的情况，从而有效避免了管道本体内部与管道输送的流体介质直接接触的情况，使得防腐管有效阻隔流体介质与管道本体，有效避免防腐管相对于连接管起层及脱落的情况，有效提高了耐腐蚀性，确保了管道的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的焊接结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的连接管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的连接套的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的防腐管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的垫圈的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种焊接结构，以提高耐腐蚀性，确保正常使用。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型实施例提供了一种焊接结构，包括管道本体1、防腐管2及隔热单元，防腐管2套设于管道本体1，防腐管2的外壁与管道本体1的内壁接触；隔热单元设置于防腐管2的端部，隔热单元与管道本体1 的焊口位置51对应设置。

本实用新型实施例提供的焊接结构，在相邻两个管道本体1连接过程中，防腐管2设置于管道本体1内，防腐管2的端部通过连接管3连接；并且，防腐管2的端部设置有隔热单元，隔热单元与管道本体1的焊口位置51对应设置，在焊接过程中，焊口位置51焊接受热，但由于隔热单元的隔热作用，降低焊接产生的热量向防腐管2的热传递，有效避免了防腐管2及连接管3 受热变形的情况，从而有效避免了管道本体1内部与管道输送的流体介质直接接触的情况，使得防腐管2有效阻隔流体介质与管道本体1，有效避免防腐管2相对于连接管3起层及脱落的情况，有效提高了耐腐蚀性，确保了管道的正常使用。

其中，通过上述设置，有效避免了管道本体1内部与管道输送的流体介质直接接触，使得管道(防腐管2)的内壁无限长度连接无钢材裸露起到了完全防腐蚀、防结垢、防结蜡及不混生细菌的作用。管道本体1一般为金属管道，如，钢管、铁管或铜管等，防腐管2一般为塑料管道，如PE管等，以便于起到防结蜡及防结垢性能。

通过实验得出，本实用新型实施例提供的焊接结构，输水阻力系数小，比同直径的钢管内涂层管输水量增加10％～15％，降低输水动力消耗15％。并且，在试用了2年以上，超过普通裸管使用寿命3-5倍，在地埋试验中，超过裸管的使用寿命3倍以上。

如图1及图2所示，在本实施例中，隔热单元包括连接管3及隔热层31，连接管3设置于防腐管2的端部；隔热层31设置于连接管3与管道本体1之间，隔热层31与焊口位置51对应设置。通过上述设置，仅需采用隔热材料制作隔热层31即可起到隔热作用，而设置于防腐管2的端部的连接管3可以采用与防腐管2相同的材料，在起到防腐作用的同时，方便与防腐管2连接。

其中，隔热层31可以为玻璃丝布或石棉布，还可以为其他材料。

也可以将隔热单元设置为一个整体的隔热管。

本实施例中，连接管3与防腐管2的材料相同且通过热熔连接。通过上述设置，方便了隔热单元的独立加工，再通过热熔连接于防腐管2上。其中，连接管3与防腐管2的热熔焊口23优选为垂直于轴线设置的截面焊接结构。即，连接管3与防腐管2的相对面为垂直于其轴线设置的横截面，通过两个相对面的焊接，形成连接管3与防腐管2的热熔焊口23。

也可以采用插接或其他方式连接。

也可以将连接管3与防腐管2设置为一体式结构。还可以将连接管3与防腐管2采用不同材料制作。

如图1所示，相邻两个防腐管2相对的端部均设置有连接管3；两个防腐管2的端部的连接管3连接。通过两个连接管3的连接实现相邻两个防腐管2 的连接，即，相邻两个防腐管2之间设置有两个连接管3。两个连接管3分别与两个防腐管2连接后，再将两个连接管3连接。

优选地，相邻两个连接管3通过热熔连接。其中，两个连接管3的热熔焊口33优选为垂直于管轴设置的截面焊接结构。即，两个连接管3的相对面为垂直于其轴线设置的横截面，通过两个相对面的焊接，形成两个连接管3 的热熔焊口33。

也可以采用插接或其他方式连接。

还可以将相邻两个防腐管2之间设置一个连接管3，连接管3的两端分别与两个防腐管2连接。

如图2所示，连接管3的外壁上设置有凹槽，隔热层31填充于凹槽中。由于设置有凹槽，避免隔热层31凸出于连接管3的外壁外侧，提高了连接管 3的平整性，也方便了隔热单元的加工。

如图1及图3所示，连接管3伸出管道本体1；焊接结构还包括连接套5，相邻两个管道本体1的外部套设有连接套5，连接套5的两端分别与相邻两个管道本体1焊接。通过连接套5套设于两个管道本体1的外部，实现了管道本体1与连接套5搭接焊接连接，有效提高了连接稳定性，避免隔热单元外露，提高了管道的强度。

本实用新型实施例提供的焊接结构，还包括设置于连接套5与连接管3 之间的垫圈4。通过设置垫圈4，提高了连接套5的稳定性，进而提高了焊接效果。

其中，垫圈4可以为如图5所示的半圆垫圈。即，两个半圆结构的两端通过沿管道方向布置的连接部连接，使得两个半圆结构均位于连接管3的同一侧，两个半圆结构的外壁有效支撑连接套5。也可以将垫圈4设置为其他结构的垫圈，在此不再一一累述。

由于上述半圆垫圈无需套设于连接管3上，能够方便其布置。尤其适用于无限长度连接的管道结构中。半圆垫圈可以采用钢材料或塑料材料等制作。

为了提高防腐管2与管道本体1的连接稳定性，防腐管2通过粘接层21 连接于管道本体1内。

优选地，粘接层21为粘接树脂层。

如图4所示，防腐管2与粘接层21形成二层组合结构。防腐管2为PE 材料管。优选地，防腐管2的厚度占二层组合结构的总壁厚的三分之二。粘接层21(粘接树脂层)占二层组合结构的总壁厚的三分之一。二层组合结构的总壁厚优选为1mm—4mm。

制作方法如下：

1、制备二层组合结构及隔热单元

(1)设备选用2台塑料管材挤出机，包括1台主机及1台辅机。

(2)主机用挤出量大，辅机用挤出量小，主机挤出PE材料，辅机挤出树脂粘接材料。

(3)将主机与辅机连接在一个能挤出二种塑料材料管材的挤出机头上，通过真空定径套、冷却、牵引切割生产出二种材料的塑料管，一层为防腐管2，一层为粘接层21。

(4)二层组合结构的尺寸及长度，根据管径大小及管道本体1长度和需要而定，防腐管2为内层，其是用PE或PP材料制作，粘接层21为外层，其是用粘接树脂材料制作。

(5)防腐管2占二层组合结构的总壁厚的三分之二，粘接层21占二层组合结构的总壁厚三分之一。

(6)二层组合结构比管道本体1的两端各短一部分(约150mm或50——70mm)。

(7)隔热单元是用注塑机通过模具注塑而成。

(8)隔热单元是用PE或PP材料制作的。

(9)隔热单元的内径尺寸与二层组合结构的内径尺寸相同，隔热单元的外径尺寸与二层组合结构的外径尺寸相同。

(10)隔热单元的连接管3上加工有凹槽。本实施例中，连接管3的长度为150mm，凹槽宽为50mm，凹槽深度是短管壁厚的三分之一，凹槽在连接管3的中间位置。

(11)将隔热单元对接在制备好的二层组合结构两端各1个。

(12)制备好待用

2、采用口径一致的多根无缝钢管，经探伤检验后，以无伤钢管作为防腐管钢管。

3、对钢管内壁作喷砂、除锈及抛丸处理，达到Sa2.5级标准。

4、将步骤1中制备的管道两端的连接管3上的凹槽填充隔热层材料(形成隔热层31)后，穿入到管道本体1(钢管)中，管道两端的连接管3均伸出管道本体1且长出管道本体1两端长度相等。

5、再对穿入管道本体1中的管道(步骤1中制备的管道)的用电木材料封堵两端，向内充气，气压4-6kg，保压。

6、对充气保压的管道本体1在从一端到另一端匀速移动过程中进行中频加热(中频加热圈固定)，管道本体1(钢管)加热温度230℃—250℃或比塑料粘接树脂熔化温度高20℃—25℃，此时二层组合结构中的粘接层21(粘接树脂层)开始熔化，防腐管2软化，但防腐管2的内管壁光洁度无变化，通过内充气压力使粘接层21紧紧的粘接在管道本体1内壁上。

7、当管道本体1移出中频加热圈的距离达到10—20mm时，开始对管道本体1的移出部分进行冷却，最后整根管冷却到室温并放气。

8、将冷却到室温的管道本体1两端伸出的连接管3定尺切割，两端连接管3的长度50mm。

9、将连接套5套在管道本体1的一端，连接套5的内孔直径大于管道本体1的外径0.5—1mm，使连接套5的能在管道本体1的外壁上移动。

10、扣上2个半圆垫圈(垫圈4)，半圆垫圈的内圆尺寸与连接管3外径相同，半圆垫圈的外径与连接套5的内径尺寸相同(或半圆垫圈的外径与连接套5的内径略小0.3—06mm，)。(半圆垫圈可以为塑料材料，通过注塑机加工；也可以为钢材料)。

11、将连接套5移动到两根管道本体1之间，使管道本体1的两端与连接管3的凹槽中间位置对齐。

12、对连接套5两端和管道本体1外壁连接处电焊或焊接或冷焊接。以上是两根管的制造过程，以此为准连接到所须管道长度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种焊接结构，包括管道本体(1)，其特征在于，还包括：

套设于所述管道本体(1)的防腐管(2)，所述防腐管(2)的外壁与所述管道本体(1)的内壁接触；

设置于所述防腐管(2)的端部的隔热单元，所述隔热单元与所述管道本体(1)的焊口位置(51)对应设置。

2.根据权利要求1所述的焊接结构，其特征在于，所述隔热单元包括：

设置于所述防腐管(2)的端部的连接管(3)；

设置于所述连接管(3)与所述管道本体(1)之间的隔热层(31)，所述隔热层(31)与所述焊口位置(51)对应设置。

3.根据权利要求2所述的焊接结构，其特征在于，所述连接管(3)与所述防腐管(2)的材料相同且通过热熔连接。

4.根据权利要求2所述的焊接结构，其特征在于，相邻两个所述防腐管(2)相对的端部均设置有所述连接管(3)；

两个所述防腐管(2)的端部的所述连接管(3)连接。

5.根据权利要求4所述的焊接结构，其特征在于，相邻两个所述连接管(3)通过热熔连接。

6.根据权利要求2所述的焊接结构，其特征在于，所述连接管(3)的外壁上设置有凹槽，所述隔热层(31)填充于所述凹槽中。

7.根据权利要求2-6任一项所述的焊接结构，其特征在于，所述连接管(3)伸出所述管道本体(1)；

所述焊接结构还包括连接套(5)，相邻两个所述管道本体(1)的外部套设有所述连接套(5)，所述连接套(5)的两端分别与相邻两个所述管道本体(1)焊接。

8.根据权利要求7所述的焊接结构，其特征在于，还包括设置于所述连接套(5)与所述连接管(3)之间的垫圈(4)。

9.根据权利要求1所述的焊接结构，其特征在于，所述防腐管(2)通过粘接层(21)连接于所述管道本体(1)内。

10.根据权利要求9所述的焊接结构，其特征在于，所述粘接层(21)为粘接树脂层。

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