[發明專利]一種采用步進式擴徑工藝生產內襯雙金屬復合管的方法有效

申請號：	201110429594.4	申請日：	2011-12-20
公開（公告）號：	CN103170521B	公開（公告）日：	2016-10-19
發明（設計）人：	李安強;李記科;楊紅兵;楊專釗;李云龍;王長安;張永紅	申請（專利權）人：	北京隆盛泰科石油管科技有限公司
主分類號：	B21C37/06	分類號：	B21C37/06
代理公司：	北京市盛峰律師事務所 11337	代理人：	趙建剛
地址：	100101 北京市朝陽***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種采用步進式擴徑工藝生產內襯雙金屬復合管方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于機械制造技術領域，涉及一種采用步進式擴徑工藝生產內襯雙金屬復合管的方法。

背景技術

在酸性油氣田開發過程中，酸性介質會造成普通碳鋼管材的嚴重腐蝕，選擇合適的不銹鋼材料能抵抗介質的腐蝕，但若采用純不銹鋼管材，則其成本將非常昂貴，給油氣田開發帶來難以承受的成本壓力，這種情況下選用內襯不銹鋼復合管不啻為一個合理的選擇。內襯不銹鋼復合管兼顧了不銹鋼管的耐蝕性，碳鋼管的承壓能力和較低廉的價格，在保證使用效果的前提下，可極大地降低成本。

不銹鋼復合管目前主要采用機械復合和冶金復合兩種方式，機械復合主要有機械拉拔、爆燃復合和液壓加襯等技術。

爆燃式復合為基管與襯管同軸裝配后，襯管內裝入適當控制的炸藥，利用其爆炸產生的瞬間爆燃力，通過介質傳遞給襯管。使襯管發生塑性變形，使基管發生彈性變形，在爆炸完成的瞬間，基管的回彈量遠大于襯管，從而使基、襯管達到緊密的過盈貼合，達到復合狀態。爆燃式復合在生產過程中對于裝藥量的控制需要大量的工藝驗證，成本較高，同時成型方式較為危險，需專業火工品人員進行操作。

液壓式復合為先將兩管套裝在一起，將鋼管兩端機械密封后，對鋼管內腔充水加壓，隨著管內壓力升高，內層管由彈性變形狀態進入塑性變形狀態，并緊貼外管。當管內壓力達一定值時，外管發生彈性變形，兩管緊密貼合在一起，當內管壓力卸除后，如外管彈性回復能力大于內管的彈性回復能力，則內外管緊密貼合。當然進行這一操作的過程中，要采用外包模具將外管卡住，以保證復合后外管的外徑尺寸。采用這種方式的弊端在于對每一規格復合管的生產均需配備一套外包模具，更換不同規格時得更換相應的模具影響生產效率，同時模具的加工需要成本，同時模具的存放要占用空間，同時受水壓設備加載能力的限制，可復合的材料和產品規格范圍受到很大限制，尤其是厚壁管的復合。

機械擴徑是采用分瓣的扇形塊沿徑向擴張，使管坯沿長度方向以步進方式，分段實現全管長塑性變形的過程，機械擴徑裝置原理如圖1所示。

傳統機械式拉拔復合技術通過模具進行外基管的縮徑變形，或者內襯管的擴徑變形，從而達到機械結合。拉拔復合工藝流程為：復合管接觸表面清潔—配管—一端熱縮頭冷拔—表面拋光。它先是將薄的不銹鋼襯管軋制成異型管，使管徑縮小，然后再套入碳鋼基管中，用一拉擠模放在襯管一端內作軸向的擴擠運動，使襯管緊貼在碳鋼基管內表面。拉拔法一般都附帶縮徑加工和擴徑加工，這取決于基管和襯管之間彈性模量的差異、加工性能的不同以及襯層是在內或在外的不同等。機械式拉拔的缺點與液壓式類似，生產不同規格復合管需一套錐形拉擠模，更換不同規格時得更換相應的模具影響生產效率，同時模具的加工需要成本。機械式拉拔的模具表面與管材的表面全接觸，在拉拔過程中為滑動式的相對運動，摩擦阻力大，成型力大，能耗高，同時也有可能造成內襯管的磨擦損傷。

發明內容

本發明的目的在于設計一種新型的采用步進式擴徑工藝生產內襯雙金屬復合管的方法，解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種采用步進式擴徑工藝生產內襯雙金屬復合管的方法，包括如下步驟：

第一步，將基管的內表面進行除銹、清潔，并增加所述基管的內表面的粗糙度；

第二步，將襯管清潔酸洗；

第三步，將所述基管與所述襯管進行裝配，所述襯管裝到所述基管內；

第四步，將機械擴徑裝置伸進已經組裝好的所述襯管的管內，利用所述機械式擴徑裝置，通過步進方式完成對所述基管和所述襯管的復合。

所述基管為無縫鋼管、或者焊接鋼管。

當所述基管為焊接鋼管時，所述機械擴徑裝置上的機械擴徑頭上加工焊縫凹槽，所述焊縫凹槽與所述焊接鋼管內凸起的焊縫相配合。

所述焊接鋼管為埋弧焊接鋼管(SSAW、LSAW)或高頻電阻焊鋼管(ERW、HFW或HFI)。

所述基管為普通鋼管；所述襯管為耐腐蝕、抗磨損、抗沖蝕或具有其它特殊功能的鋼管。