[發明專利]用于制造多層大直徑管的方法

在審

• 申請號: 201580037700.0
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN106714993A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: V.帕夫利克;T.雷赫爾;I.阿雷托夫
• 申請（專利權）人: 艾森鮑.克萊默有限責任公司
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15;B21D39/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 侯宇,郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種用于制造多層大直徑管的方法，多層大直徑管由一個構成承載層的外管和至少一個構成支承層的內管組成。

背景技術

在WO2004/103603A1中說明了一種此類方法。在已知的這種方法中，也稱為襯里管或簡稱襯里的內管，插入壁厚大得多的外管內，因為外管就其功能而言也稱為承載管。然后，借助膨脹工具將部分內管沿徑向擴張至與外管結合，其中內管為塑性擴展，而外管只是彈性擴展。按步驟重復這一過程，直至擴展此大直徑管的全部長度。所述膨脹工具液壓式但干式工作，亦即排除液體與內管接觸的可能性。為了達到在兩種管之間形成摩擦配合式機械結合，令外管的彈性回彈大于內管的回彈。組合這些層兩種材料的前提條件是，內管的屈服極限低于外管的屈服極限。

另一種已知和設定用于制造機械復合雙金屬大直徑管的方法是所謂的液壓成型法，例如Butting公司采用的那種。在圖5和6中表示了這種方法的工作原理。將用作襯里的通常為高合金的內管插入外管中并在端部焊接密封。然后在液壓成型的壓力機內實施三維液壓膨脹過程。內管和外管借助水壓在室溫下共同小量擴張。在這里施加導致外管屈服的壓力，所以需要外模，以防止大直徑管無控制擴展和破裂。基于外管較高的彈性回彈率，所以內管在加壓后處于壓縮內應力狀態，如圖6中應力-應變曲線所示(源自http：//www.butting.com)。由此在外管與內管之間形成摩擦式機械連接。為了能通過從內部擴展管子造成這種連接，外管材料必須有比內管材料更高的屈服極限，如由圖6可看出的那樣。在外管中與在內管中最大擴展的時刻周向應力之間的差別(亦即σ_{A_擴張}-σ_{1_擴張})越大，則減壓后在內管或襯里中的殘余壓縮內應力越大，并因而在外管與內管之間形成的連接力也越大。

在DE102013103811B3中展示了另一種用于制造多層大直徑管的方法，這種大直徑管由外管與形式上絕大部分為摩擦式連接的支承層的內管組成。在制造時，使用已經預彎曲成具有起始彎度的承載板，在它上面鋪設同樣也已預彎曲的支承板，支承板沿其兩個縱棱邊與承載板連接，在這之后將此復合物成形為具有縱向焊縫的多層大直徑管。

在大多數情況下這種多層大直徑管鍍有防腐層。鍍層時管子處于高溫下(在大約250℃至270℃的范圍內)。對于此類多層管這會帶來問題，因為基于通常由碳素鋼制成的外管(10.5×10^-6K^-1)與內管的高合金奧氏體材料，例如316L不銹鋼(16.0×10^-6K^-1)不同的熱膨脹系數，在襯里內的壓力通過加熱和冷卻降低。由此減小了連接力，從而可能發生內管甚至完全與外管脫開。

在DE593559A中展示了一種制造雙重壁金屬管的方法，其中在處于外部的套管中置入一個其縱縫未焊接的內襯管，在這里內襯管的縱縫稍有重疊。通過借助內壓接著擴張管子，使內襯管回彈到其縱縫對接的原始形狀，以及在壓力松弛時套管冷壓在內襯管上。在這種方法中遺留了一個不密封的對接縫，它成為允許腐蝕性介質侵蝕的部位。

US2288340A展示了多層管的另一種管子結構，這種結構顯然不適用于輸送也有腐蝕性的介質的大直徑管。在這里，僅施加一個較薄的內支承層或按另一種選擇施加一個較薄的外部支承層在外側閉合，確切地說通過一個經多次彎曲閉合的折邊。與此相反，將一個較厚的外層或按另一種選擇將一個較厚的內層開口并形成間隙，目的是用其在間隙側的邊緣來側向支承向內或向外從相關層伸出的折邊。在這種實施例中表明，當將一個較厚的層設置在管子內側時，為了插入壁較薄的外管內可以設計為波紋狀，接著進行擴展，然后通過其邊緣為凸彎的折邊提供支承功能。盡管還提及了這樣一種可能性，亦即可在折邊區域內建立釬焊或電焊連接，然而這是為了得到一種光滑、無縫的外觀形象。反之，通過這種設計并沒有達到對于多層大直徑管所需要的不同層的密封性。

此外還已知一些多層大直徑管，它們作為所謂的電鍍管被冶金術電鍍支承層，并因而在板的生產過程中已經在一些單獨的工藝步驟中形成。不過在這種方法中，對于很多情況的材料選擇有嚴格的限制。

發明內容

本發明要解決技術問題在于，提供一種制造前言所述類型的多層大直徑管的方法，這種方法對于不同的要求提供更好的調諧可能性。

上述技術問題通過權利要求1的特征部分或作為替代方式通過權利要求2的特征部分得以解決。

按權利要求1的方法包括下列工藝步驟：