[發明專利]一種超長保溫鋼套鋼管道及其加工工藝

在審

• 申請號: 201910086536.2
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109578752A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 張書軍;鄭鑌;段建良;董健;林越青;劉祥;上官豐收
• 申請（專利權）人: 信達科創（唐山）石油設備有限公司
• 主分類號: F16L59/04
• 分類號: F16L59/04;B23P15/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種超長保溫鋼套鋼管道，包括工作鋼管、外套鋼管，且外套鋼管套裝在工作鋼管的外部，所述工作鋼管和所述外套鋼管之間留有間隙構成的環形空腔，所述工作鋼管和所述外套鋼管之間設置有支撐架，其特征在于，所述環形空腔為真空腔，所述外套鋼管的兩端收緊，所述外套鋼管收緊部位通過若干密封圓圈與所述工作鋼管外壁進行密封，所述環形空腔內還填充有相變材料；所述支撐架為螺旋環空支撐架或C形支撐架，當支撐架為所述螺旋環空支撐架時，所述螺旋環空支撐架套裝在所述工作鋼管外周側，且不與所述工作鋼管接觸；當支撐架為所述C形支撐架時，若干所述C形支撐架間隔纏繞在所述工作鋼管的外周側。

2.根據權利要求1所述的超長保溫鋼套鋼管道，其特征在于，所述螺旋環空支撐架或C形支撐架為彈性材料制成。

3.根據權利要求2所述的超長保溫鋼套鋼管道，其特征在于，所述外套鋼管的外部涂覆有防腐液層。

4.根據權利要求1所述的超長保溫鋼套鋼管道，其特征在于，所述相變材料為石蠟。

5.根據權利要求1所述的超長保溫鋼套鋼管道，其特征在于，所述環形空腔的厚度為2-7mm。

6.根據權利要求1所述的超長保溫鋼套鋼管道，其特征在于，所述鋼套鋼管道的長度為1000-8000米。

7.根據權利要求1所述的超長保溫鋼套鋼管道，其特征在于，所述工作鋼管和外套鋼管的材質為不銹鋼、碳鋼或鈦合金中的任一種或幾種組合。

8.根據權利要求1-7任一項所述的超長保溫鋼套鋼管道的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將所述工作鋼管所用的鋼板進行表面清洗，然后進行卷曲、激光焊接，焊接成管后進行熱處理，并對制備的工作鋼管進行定徑及無損檢測；

(2)將螺旋環空支撐架套裝在檢測合格的工作鋼管外周側，或在所述工作鋼管的外周側間隔纏繞C形支撐架，所述螺旋環空支撐架不與所述工作鋼管接觸；

(3)將所述外套鋼管所用的鋼板進行表面清洗，然后進行卷曲，在卷曲過程中將外表面設置有支撐架的工作鋼管包裹在內側，所述支撐架緊緊支撐外套鋼管的內壁，包裹之后再激光焊封成套管，焊接成管后對套管進行熱處理，并對制備的外套鋼管進行定徑及無損檢測，其中外套鋼管和工作鋼管之間環形空腔厚度為2-7mm；

(4)在套管的環形空腔中放置相變儲能材料，然后在外套鋼管收緊的端口處放置若干橡膠圓圈進行密封，并對環形空腔抽真空處理，使環形空腔為真空，最后再將外套鋼管端口進行焊封；

(5)將步驟(4)制備的鋼套鋼管道在50℃-280℃在熱處理30-60min，冷卻后在鋼套鋼管道外側涂覆防腐液，即為本發明的保溫鋼套鋼管道。

9.根據權利要求8所述的超長保溫鋼套鋼管道的加工工藝，其特征在于，所述步驟(1)和步驟(2)的熱處理工藝為將焊接成的工作鋼管和外套鋼管在700℃-1070℃加熱處理10-40分鐘，然后在還原性氣氛下進行冷卻，再經過550℃-720℃的回火對鋼管中的內應力進行消除，并調整鋼管的韌性和硬度。

10.根據權利要求8所述的超長保溫鋼套鋼管道的加工工藝，其特征在于，步驟(1)和步驟(3)對鋼板進行激光焊接成管時焊縫內余高小于等于0.25mm。

11.根據權利要求8所述的超長保溫鋼套鋼管道的加工工藝，其特征在于，步驟(5)在將步驟(4)制備的鋼套鋼管道進行熱處理前需先卷制成S型。

12.根據權利要求1-7任一項所述的超長保溫鋼套鋼管道的應用，其特征在于，可將所述鋼管應用于地下石油和地下熱源的開采，可用于地下深度1000-8000米作業使用。