[發明專利]一種不銹鋼內襯三通制造方法

無效

• 申請號: 200910088779.6
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101941134A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 劉迎來;池強;吉玲康;王鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;F16L9/02;F16L41/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明屬于機械產品制造領域，涉及一種可應用于油氣輸送管道中的不銹鋼內襯三通制造方法。

背景技術

管道是石油天然氣輸送的重要方式，三通是管道中的常用管件，由于結構特殊，對于中高壓輸送管道，為保證安全，三通的設計壁厚通常要大于管道用鋼管的壁厚。對于含硫化氫(H₂S)的油氣田，輸送介質對管道具有一定的腐蝕性，要求管道用材料具有抗氫致開裂(HIC)能力和硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)的能力。

為降低三通在H2S介質中的開裂幾率，應采用抗腐蝕能力較強的材料制造腐蝕介質環境下使用的三通，如不銹鋼。然而油氣輸送管道用三通一般均為較大口徑、厚壁三通，如果完全采用不銹鋼材料制造三通，成本太高。如采用帶有不銹鋼內襯的三通，即三通內層采用防腐能力強的不銹鋼，外層采用高強度管線鋼，則可以滿足性能并且不至于大幅提高制造成本。

帶有不銹鋼內襯三通的制造可以采用復合板材或復合管直接進行加工，例如對于小口徑薄壁復合三通，可以采用復合鋼管進行冷成型，此種方式的應用已較為常見。然而冷成型能力和應用范圍有限，對于油氣輸送管道用較大口徑厚壁三通，往往需要在三通成型過程中采用熱加工的方式，這就給直接采用復合材料制造三通帶來了困難。其一、不銹鋼和管線鋼的熱加工溫度不一致，管線鋼成型過程中多采用800℃～900℃的加熱溫度，且為了保證性能，經常采用400℃～650℃的回火處理，對于不銹鋼材料，其敏化溫度區間為450℃～850℃之間，所以兩種材料很難采用同一熱加工工藝。其二，不銹鋼和管線鋼的延展性不同，在加熱狀態下，變形能力不協調，不利于三通的成型。還有一種焊接方式的三通，即三通主管和支管是采用焊接方式連接，然而焊接過程可能引起的缺陷使得在油氣輸送管道中很少應用此種工藝，另外，復合材料的焊接本身就是一個難題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種內層為不銹鋼材料，外層為高強度管線鋼，成型方式為內外層分別成型，繼而進行組合而成的具有抗腐蝕功能的不銹鋼內襯三通制造方法，三通內層不銹鋼可提高三通的抗腐蝕能力，外層的高強度管線鋼能有效的保證三通的承壓能力。可將此種三通用于含H₂S介質的油氣輸送管道，彌補普通碳鋼三通抗腐蝕能力的不足，提高管道油氣輸送能力及安全性。

本發明設計的不銹鋼內襯三通，內層為不銹鋼材料，外層為高鋼級管線鋼，內外層通過脹接緊密的結合在一起。

本發明所述的不銹鋼內襯三通制造方法為：

1)利用熱壓、拉拔方式將不銹鋼管一次成型加工成三通內層；

(2)沿三通主管中線位置將外層分兩部分加工，一部分為帶有支管和一半主管，另一部分是主管的一半；采用2塊高鋼級管線鋼板，利用熱壓、拉拔等方式分別成型；

(3)將外層加工成型的兩部分裝配在三通內層外，外層兩部分連接處采用焊接方式連接在一起；

(4)采用脹接的方式，使三通不銹鋼內層與管線鋼外層緊密的結合在一起。

該三通結構特點為：內層采用鋼管直接加工，材料為不銹鋼，如0Cr18Ni9Ti等，其厚度可根據需要而定；外層采用高鋼級管線鋼板，采用壓制焊接成型方式加工，材料可選X65、X70、X80等管線鋼。主要特點為三通內外兩層分別加工，外層結構上帶有兩條焊縫。

本發明為一種不銹鋼內襯三通制造方法。與普通碳鋼三通比較，此不銹鋼內襯三通的抗H₂S腐蝕能力有較大程度的提高；同時，三通外層采用了高鋼級管線鋼，與全不銹鋼三通相比，可有效控制制造成本。本發明所設計的三通制造工藝適用于制造較大口徑、厚壁不銹鋼內襯三通的制造，彌補了采用冷成型方式的不足。本發明所設計三通可用于含H2S介質的油氣輸送管道，提高管道輸送能力及安全性。

附圖說明

圖1不銹鋼內襯三通結構示意圖。

圖2不銹鋼內襯三通外層結構示意圖。

其中：1、不銹鋼內層????2、三通支管????3、管線鋼外層????4、三通主管????5、焊縫

具體實施方式

制造帶有不銹鋼內襯的三通，三通主管4公稱直徑550mm，三通支管2公稱直徑300mm，三通管線鋼外層3為X65管線鋼，壁厚32mm，不銹鋼內層1為0Cr18Ni9Ti不銹鋼，壁厚不小于5mm。

具體工藝過程如下：

(1)選用材料為0Cr18Ni9Ti的不銹鋼管，加工壁厚6mm的三通內層，并進行固溶處理，三通內層主管外徑應在511mm～514mm之間，支管外徑應在261mm～264mm之間。