[實用新型]一種對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構

有效

• 申請號: 201520389415.2
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN204771188U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 楊勤祥
• 申請（專利權）人: 上海海隆復合鋼管制造有限公司
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本實用新型涉及復合鋼管端部處理的接頭形式，特別是一種對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，適用于復合鋼管現場對接。

背景技術

復合鋼管是由兩種或兩種以上不同材料構成，管層之間通過各種變形和連接技術形成緊密結合。一般設計原則是基材滿足管道設計允許應力，合金抵抗腐蝕或磨損等。復合鋼管利用了基材和覆層金屬的最佳性能，相對于整體合金管能有效降低成本，而且在具有應力腐蝕開裂敏感性的氯化物和或酸性環境中可以提高安全性和可靠性，因此在石油、石化企業、核工業以及醫藥、食品加工等領域獲得廣泛認同和使用。

影響復合管使用性能的因素很多，其中復合鋼管對接焊口力學性能及抗腐蝕性是其關鍵因素之一。目前，對于復合鋼管端口，在復合鋼管制造行業及油氣田建設施工單位中，普遍采用的是管端封焊及堆焊兩種方法。

封焊的方法是在復合管的端部利用異種鋼焊絲采用氬弧焊的方法將外層碳鋼基管1和碳鋼基管內部的不銹鋼襯管2焊接起來。不同的內襯材料，必須采用不同的焊接材料。見圖1。該方法的缺點是管端封焊時要把碳鋼和不銹鋼焊接在一起，由于兩者的線膨脹系數不同，導熱性不同，在接頭處就容易產生較大的拘束應力。現場對接施工時，在封焊部位要施加熱能量，這樣接頭在循環應力下會發生應力集中，影響接頭的疲勞強度和接頭處的耐腐蝕性。這種接頭，在塔里木油田使用過程中出現幾起焊縫熱影響區開裂的事故。

管端堆焊的方法就是將復合管端部的不銹鋼襯管2去掉一定長度，對管端進行堆焊（具有堆焊焊縫3），堆焊材料的選擇一般都從焊接性和耐腐蝕性兩方面考慮，目前無論是海上還是陸地，無論是內襯不銹鋼316L還是鎳基合金08825，焊材選擇的都是625，其無論在含硫化氫環境中還是其它酸性環境中的綜合耐腐蝕性能都優于08825或316L，見圖2。該方法可以有效避免管端封焊的缺點，但是生產成本很高。

另外，以上兩種方法，對于復合管現場對接，仍然存在異質材料焊接問題，對焊接工藝及焊工操作手法都要求比較高。

還有一種方法是將碳鋼基管1與不銹鋼襯管2復合后，對接不銹鋼管環4，見圖3。該方法的缺點是不銹鋼管環4與復合鋼管連接，環焊縫5內表面的缺陷仍有可能影響復合鋼管的整體耐腐蝕性能。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，主要解決上述現有技術所存在的技術問題，既有效的保證了碳鋼基管與不銹鋼襯管的連接力學性能，也更合理的減少了接頭處腐蝕破壞的可能性；管端加不銹鋼管環，變異種鋼材為同質材料焊接，不但提高了現場施工效率，而且很大降低了施工及焊接難度；同時可以避免復合鋼管常規對接方法由于不同材料線膨脹系數不同引起的接頭應力集中，經過實驗效果良好。

本實用新型的技術方案是：

一種對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，它包括碳鋼基管和套設于碳鋼基管內的不銹鋼襯管；其特征在于：該碳鋼基管端部接一段與不銹鋼襯管材質相同的不銹鋼管環；該不銹鋼襯管套設于碳鋼基管與不銹鋼管環內。

所述的對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，其特征在于：該不銹鋼襯管的厚度≤1.5mm。

所述的對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，其特征在于：該不銹鋼管環的長度大于100mm。

所述的對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，其特征在于：該不銹鋼管環與碳鋼基管端部焊接并具有對接焊縫。

所述的對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，其特征在于：該不銹鋼管環的連接端具有管端坡口。

所述的對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，其特征在于：該管端坡口對接后呈V型或U型。

所述的對接不銹鋼管環的復合鋼管端部接頭結構，其特征在于：該不銹鋼襯管管端位于管端坡口內，不銹鋼襯管管端外與管端坡口之間進行堆焊并具有堆焊焊縫。

本實用新型的優點在于：

1.管端加不銹鋼管環，變異種鋼材為同質材料焊接，可焊性好，不但提高了現場施工效率，而且降低了施工及焊接難度。

2.因為對接不銹鋼管環后裝不銹鋼襯管，鋼管內表面沒有環焊縫，可以有效提高內襯層的耐蝕性，避免由于焊縫缺陷造成內表面點腐蝕，縫隙腐蝕等。

3.管端采取堆焊方式，避免了現場對接焊時的應力集中。

4.由于管端采用同質材料堆焊，避免了母材對焊材的稀釋，保證了接頭處的耐腐蝕性。

附圖說明

圖1是現有的管端封焊的結構示意圖。

圖2是現有的管端堆焊的結構示意圖。