[發明專利]石油管線用球墨鑄鐵管、其制備工藝及應用

有效

• 申請號: 201810362361.9
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108273974B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 王宇新;李東元;陳波
• 申請（專利權）人: 廣東北晟益通實業有限公司
• 主分類號: F16L9/18
• 分類號: F16L9/18
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 李彬彬;許春蘭

1.石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S1、鐵液的制備：將爐料熔煉成原鐵液并過熱至不小于1500℃，根據鐵液化學成分的設定值調整原鐵液的化學成分組成；

S2、球化處理：利用球化劑對已調整好化學成分組成的原鐵液進行球化處理，并將球化處理后的鐵液注入球墨鑄鐵專用澆注電爐，利用所述球墨鑄鐵專用澆注電爐將鐵液的澆注溫度保持不小于鐵液的臨界溫度；其中，利用所述球墨鑄鐵專用澆注電爐將鐵液的澆注溫度保持不小于鐵液的臨界溫度，是通過將球墨鑄鐵專用澆注電爐中的保溫溫度設定為1430~1480℃實現的；

S3、涂料熱模法離心鑄造：對噴涂的絕熱涂料已干燥的熱管模完成上承口芯后，驅動管模轉動，并在管模轉動的離心力達到離心力設定值時，將球墨鑄鐵專用澆注電爐中的鐵液經定量包注入管模中，并在澆注過程中對鐵液進行隨流孕育處理和對管模進行冷卻處理，澆注完成后，待凝固成形的球墨鑄鐵管毛坯冷卻到設定溫度時，將球墨鑄鐵管毛坯從管模中拔出；其中，離心力的所述設定值不小于80 G，且不高于100G；

S4、退火：對所述球墨鑄鐵管毛坯進行退火處理；對退火后的球墨鑄鐵管毛坯的外表面進行噴鋅；

S5、精整加工：對噴鋅后的球墨鑄鐵管毛坯進行精整加工；

S6、氣密性實驗：根據待鋪設石油管線的設計輸送壓力設定球墨鑄鐵管毛坯的試驗壓力，對精整加工后的球墨鑄鐵管毛坯進行氣密性試驗，其中，試驗壓力不小于待鋪設石油管線的設計輸送壓力的1.20倍；

S7、無機納米內襯涂層的制備：在氣密性試驗合格的球墨鑄鐵管毛坯的內壁涂覆無機納米材料，制備無機納米內襯涂層，在內壁涂覆無機納米內襯涂層后的球墨鑄鐵管的鋅涂層上制備保溫層，所述保溫層為微晶保溫層，即得石油管線用球墨鑄鐵管成品。

2.根據權利要求1所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，凝固成形的球墨鑄鐵管毛坯冷卻到的所述設定溫度為760~830℃。

3.根據權利要求1或2所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，所述球化劑為鎂錠，所述鐵液化學成分的設定值為：C為3.4~3.7%、Si為2.0~2.6%，

所述根據對鐵液化學成分的設定值調整原鐵液的化學成分組成包括：

基于上述設定值調整原鐵液中的碳和硅的質量分數，以使原鐵液中碳的質量分數不高于3.7%，且使碳當量達到共晶成分或使碳當量達到4.1%~4.3%。

4.根據權利要求3所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，步驟S2中，采用轉包法對已調整好化學成分組成的原鐵液進行球化處理，其中鎂錠球化劑的用量為原鐵液重量的0.10~0.20%。

5.根據權利要求4所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，在所述退火處理之前還包括如下步驟：

對制備的球墨鑄鐵管毛坯的外壁進行清刷、吹洗；

對外壁清刷、吹洗干凈后的球墨鑄鐵管毛坯進行超聲波無損檢測，確定球墨鑄鐵管毛坯的球化級別是否合格以及球墨鑄鐵管毛坯管體是否有鑄造缺陷和其它損傷缺陷。

6.根據權利要求5所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，所述退火處理的退火溫度為780~850℃，退火時間為20~40 min。

7.根據權利要求6所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝，其特征在于，所述微晶保溫層的厚度為10~25 mm。

8.根據權利要求1~7任一項所述的石油管線用球墨鑄鐵管的制備工藝制得的石油管線用球墨鑄鐵管。

9.根據權利要求8所述的石油管線用球墨鑄鐵管，其特征在于，包括多個球墨鑄鐵管管體（1），每兩個相鄰球墨鑄鐵管管體（1）之間通過承口（11）和插口（12）連接，且承口（11）和插口（12）的連接處均設有耐油橡膠材料制成的密封膠圈。