WO2012034517A1 - 双金属复合输送管 - Google Patents

Description

双金属复合输送管 技术领域 本发明涉及石油化工装置领域， 更具体地， 涉及一种双金属复合输送管。 背景技术 腐蚀性油气田开采出来的油气含有 H₂S、 C0₂ 、 CI—等腐蚀性介质， 这些介质对 输送管材具有很强的腐蚀性， 不仅造成了巨大的经济损失， 而且往往带来一些灾难性 后果， 如人员伤亡、 停工停产和环境污染等。 腐蚀给石油工业造成的事故经济损失很 大， 因此对使用的管材提出了更高的耐蚀要求。 选用性能优良的管材是防止腐蚀事故 的主要措施， 但一般价格低廉的碳素或低合金钢管的耐蚀性较差， 而耐蚀性好的不锈 钢、 镍基合金、 钛及钛合金等材料的价格高， 为节约高价材料的用量， 人们开始研究、 制造和选用复合管材， 包括双金属复合输送管。 现有的双金属复合输送管， 大多数采用接头连接处焊接。 已有技术方案是在外管 两端焊接接头， 接头是耐腐蚀材料， 外管为碳素钢或低合金钢， 二者属于异种金属焊 接， 其焊接性能受到一定程度影响， 影响了油气输送管的安全性能。 发明内容 本发明旨在提供一种连接强度大、 安全性能高的双金属复合输送管。 根据本发明的一种双金属复合输送管，包括内管和外管， 内管由耐腐蚀材料制成， 内管位于外管的内部， 双金属复合输送管的一端或两端具有连接部， 连接部由耐腐蚀 材料制成， 内管与连接部相焊接， 连接部的第一端与外管通过螺纹相连接， 至少一个 连接部的第二端具有焊接坡口。 进—步地， 连接部与内管采用相同的材料制成。 进—步地， 外管由碳素钢或者低合金钢制成。 进—步地， 外管的两端的外壁上具有螺纹。 进—步地， 外管的两端分别具有管状的连接部。 进—步地， 焊接坡口位于连接部的第二端的外端面上。 进一步地， 连接部的第二端的内直径等于外管的内直径。 进一步地， 内管延伸跨越连接部与外管之间的接缝， 并焊接于连接部的第二端的 内壁上。 采用本发明的双金属复合输送管， 内管由耐腐蚀材料制成， 连接部由耐腐蚀材料 制成， 内管与连接部相焊接， 连接部的第一端与外管通过螺纹相连接， 连接部的第二 端具有焊接坡口。 由于连接部与外管通过螺纹相连接， 因此避免了异金属焊接， 保证 了焊接强度。 连接部的另一端与另一根双金属复合输送管一端的连接部相焊接， 是同 金属焊接， 也能满足管路之间的连接强度的要求。 另外， 连接部采用耐腐蚀材料， 避 免了连接部自身受到腐蚀， 也保证了双金属复合输送管的安全性能。 附图说明 附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 图 1是根据本发明的双金属复合输送管的结构示意图； 以及 图 2是根据本发明的双金属复合输送管的连接部的结构示意图。 具体实施方式 下面将参考附图并结合实施例， 来详细说明本发明。 如图 1 所示的根据本发明的一个实施例， 一种双金属复合输送管， 包括内管 10 和外管 20， 内管 10由耐腐蚀材料制成， 内管 10位于外管 20的内部， 双金属复合输 送管的一端或两端具有连接部 30，连接部 30由耐腐蚀材料制成， 内管 10与连接部 30 相焊接， 连接部 30的第一端 31与外管 20通过螺纹相连接， 至少一个连接部 30的第 二端 32具有焊接坡口 33。 双金属复合输送管的内管 10为薄壁平端管，将内管 10放置在外管 20内后，借助 外力使内管 10扩大变形并紧贴外管 20及连接部 30的内壁。连接部 30与外管 20的连 接采用螺纹连接形式， 避免了可能发生的异金属焊接造成的焊接强度下降， 保证了双 金属复合输送管的连接强度和连接性能； 耐腐蚀材料制成的内管 10， 在输送的油气中 有腐蚀性介质存在时， 能保证在内管 10中的腐蚀介质不接触外管 20， 保护外管 20不 受腐蚀性介质腐蚀，保证了双金属复合输送管使用的安全性。连接部 30采用耐腐蚀材 料，避免了连接部 30本身受到腐蚀介质的腐蚀，保证了双金属复合输送管的管路运输 的安全性能。 连接部 30的第一端 31与外管 20—端采用螺纹连接， 连接部 30的第二 端 32上具有焊接坡口 33， 用于与另一根双金属复合输送管的一端的连接部 30的第二 端 32上的焊接坡口 33相焊接， 从而将多根双金属复合输送管连接在一起， 以达到油 气输送所需要的管路的长度。 焊接坡口 33可以分布在两根通过连接部 30相连接的任 意一根双金属复合输送管的连接部 30的第二端 32上，也可分布在每个连接部 30的第 二端 32上。对于多根连接在一起双金属复合输送管来说，其首根和最末一根的双金属 复合输送管上仅有一端具有连接部 30， 即对于双金属复合输送管来说， 连接部 30分 布在双金属复合输送管的一端或两端。 优选地， 连接部 30与内管 10采用相同的材料制成。如图 1所示， 外管 20的两端 分别具有管状的连接部 30。 双金属复合输送管的连接部 30由厚壁管加工而成， 在其第一端 31加工内螺纹， 在其第二端 32加工焊接坡口 33。 连接部 30与内管 10相焊接。 连接部 30与内管 10 的材质相同， 都是耐腐蚀材料制成， 具有良好的耐腐蚀性能和与内管 10相匹配的焊接 性能， 避免了内管 10与连接部 30在焊接时的造成异金属焊接， 保证了二者的连接强 度和焊缝密封性能， 进一步加强了双金属复合输送管的管路运输的安全性能。 如图 1和图 2所示，优选地，焊接坡口 33位于连接部 30的第二端 32的外端面上。 焊接坡口 33加工于连接部 30第二端 32的外端面上，用于与另一根双金属复合输 送管一端的连接部 30上的焊接坡口 33相焊接。另外，焊接坡口 33可以根据双金属复 合输送管的管径大小等因素加工成不同的形状， 以达到最好的焊接效果。 在本实施例中， 外管 20由碳素钢或者低合金钢制成。 外管 20是碳素钢或者低合金钢， 其外径一般为 60mm至 720mm， 厚度为 4mm 至 40mm， 外管 20的壁厚较大， 在使用过程中主要用于承受外力或内压； 与之相匹配 的， 内管 10是耐腐蚀材料， 内管 10的材质为不锈钢、 镍基合金、 钛及钛合金或其他 耐蚀性材料， 厚度为 l mm至 4 mm， 壁厚较小。 内管 10紧贴外管 20和接头 30的内 壁， 主要起抗腐蚀作用。外管 20采用普通的碳素钢或者低合金钢， 保证了双金属复合 输送管的造价的低廉； 内管 10和连接部 30采用耐腐蚀材料， 虽然材料的价格较高， 但是由于内管 10的壁厚较小， 连接部 30长度很短， 在起到耐腐蚀作用的同时， 也避 免了双金属复合输送管的成本过高。 因此， 本发明的双金属复合输送管， 在保证各项 性能指标的前提下， 将成本限制在合理的范围内， 有利于双金属复合输送管的推广和 使用。 如图 1所示， 外管 20的两端的外壁上具有螺纹。 外管 20的两端的外壁上具有螺纹， 即在外管 20的两端加工公螺纹，外管 20两端 分别与连接部 30第一端 31螺纹连接。 螺纹连接避免了外管 20与连接部 30之间的异 金属的焊接， 保证了连接强度。 内管 10的两端分别与外管 20两端的连接部 30的内壁进行密封焊接， 将内管 10 中的腐蚀介质与外管 20完全隔离， 防止外管 20受到腐蚀。 在本实施例中， 如图 2所示，连接部 30的第二端 32的内直径等于外管 20的内直 径。 优选地， 如图 1所示， 内管 10延伸跨越连接部 30与外管 20之间的接缝， 并焊接 于连接部 30的第二端 32的内壁上。 由于连接部 30的第二端 32的内直径等于外管 20的内直径， 因此， 连接部 30与 外管 20通过螺纹连接后， 管路内壁平滑过渡没有突起。 如图 1所示， 内管 10延伸跨 越连接部 30与外管 20的内壁平齐处接缝， 并将接缝遮挡住， 防止内管 10内的腐蚀介 质进入连接部 30与外管 20形成的接缝处并腐蚀外管 20。 内管 10焊接于连接部 30的 第二端 32的端部的内壁上，焊缝位于连接部 30的第二端 32的端部的外边缘， 即使连 接部 30的第二端 32的内直径较小， 也可以很容易的进行焊接。 如图 1和图 2所示，在连接部 30的第一端 31和第二端 32的内壁的过渡处， 具有 一个环形抬肩。如图 1所示， 外管 20与连接部 30连接时， 外管 20的端部顶在连接部 30的环形抬肩处， 在螺纹拧紧之后， 可起到拧紧定位作用， 防止外管 20和连接部 30 的连接在施工作业中可能出现相互配合的螺纹被拧过预定位置的"过拧现象"， 从而防 止内管 10与连接部 30的焊缝出现开裂。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明的上述实施例实现了如下技术效果： 本发明的双金属复合输送管， 内管和连接部均由耐腐蚀材料制成， 内管与连接部 相焊接， 连接部的第一端与外管通过螺纹相连接， 至少一个连接部的第二端具有焊接 坡口。 由于连接部与外管通过螺纹相连接， 因此避免了异金属焊接， 保证了焊接强度。 连接部的另一端与另一根双金属复合输送管一端的连接部相焊接， 是同金属焊接， 也 能满足管路之间的连接强度的要求。 另外， 连接部采用耐腐蚀材料， 避免了连接部自 身受到腐蚀， 也保证了双金属复合输送管的安全性能。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书 一种双金属复合输送管， 包括内管（10)和外管（20)， 其特征在于， 所述内管 ( 10) 由耐腐蚀材料制成， 所述内管 （10) 位于所述外管 （20) 的内部， 所述 双金属复合输送管的一端或两端具有连接部（30)， 所述连接部（30) 由耐腐蚀 材料制成， 所述内管 （10) 与所述连接部 （30) 相焊接， 所述连接部 （30) 的 第一端 （31 ) 与所述外管 （20) 通过螺纹相连接， 至少一个所述连接部 （30) 的第二端 （32) 具有焊接坡口 （33 )。 根据权利要求 1所述的双金属复合输送管 ， 其特征在于 所述连接部 （30) 与 内管 （10) 采用相同的材料制成。 根据权利要求 2所述的双金属复合输送管， 其特征在于 所述外管 （20) 由碳 素钢或者低合金钢制成。 根据权利要求 3所述的双金属复合输送管， 其特征在于 所述外管 （20) 的两 端的外壁上具有螺纹。 根据权利要求 4所述的双金属复合输送管， 其特征在于 所述外管 （20) 的两 端分别具有管状的连接部 （30)。 根据权利要求 5所述的双金属复合输送管， 其特征在于 所述焊接坡口 （33 ) 位于所述连接部 （30) 的所述第二端 （32) 的外端面上。 根据权利要求 6所述的双金属复合输送管， 其特征在于， 所述连接部 （30) 的 所述第二端 （32) 的内直径等于所述外管 （20) 的内直径。 根据权利要求 7所述的双金属复合输送管， 其特征在于， 所述内管 （10) 延伸 跨越所述连接部（30)与所述外管（20)之间的接缝，并焊接于所述连接部（30) 的所述第二端 （32) 的内壁上。