采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法
【專利摘要】一種采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法，包括步驟如下：第一步，將待加工的內(nèi)襯管的一端夾持到固定機構上，另一端連到導桿或繩索的一端上；第二步，將待加工的外基管穿到所述導桿或繩索上；第三步，通過所述導桿或繩索的另一端對所述內(nèi)襯管進行拉伸，所述內(nèi)襯管被拉長時，其外徑減小；當所述內(nèi)襯管的外徑減小到可使所述外基管套進所述內(nèi)襯管時，將所述外基管套進所述內(nèi)襯管；第四步，解除對所述內(nèi)襯管的拉伸，所述內(nèi)襯管回彈，長度減小，外徑漲大；所述內(nèi)襯管與所述外基管之間過盈配合。本發(fā)明的方法原理簡單，過程易于實現(xiàn)，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及尤其設備加工【技術領域】，尤其是涉及一種采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn) 內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法。
【背景技術】
[0002]在酸性油氣田開發(fā)過程中，酸性介質(zhì)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(zhì)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(fā)帶來難以承受的成本壓力，這種情況下選用內(nèi)襯不銹鋼復合管不啻為一個合理的選 擇。內(nèi)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。
[0003]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。
[0004]爆燃式復合為外基管與內(nèi)襯管同軸裝配后，內(nèi)襯管內(nèi)裝入適當控制的炸藥，利用 其爆炸產(chǎn)生的瞬間爆燃力，通過介質(zhì)傳遞給內(nèi)襯管。使內(nèi)襯管發(fā)生塑性變形，使外基管發(fā)生 彈性變形，在爆炸完成的瞬間，外基管的回彈量遠大于內(nèi)襯管，從而使基、襯管達到緊密的 過盈貼合，達到復合狀態(tài)。爆燃式復合在生產(chǎn)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(yè)火工品人員進行操作。
[0005]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(nèi)腔充水加 壓，隨著管內(nèi)壓力升高，內(nèi)層管由彈性變形狀態(tài)進入塑性變形狀態(tài)，并緊貼外管。當管內(nèi)壓 力達一定值時，外管發(fā)生彈性變形，兩管緊密貼合在一起，當內(nèi)管壓力卸除后，如外管彈性 回復能力大于內(nèi)管的彈性回復能力，則內(nèi)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(guī)格復合管的生產(chǎn)均需配備一套外包模具，更換不同規(guī)格時得更換相應的模具影響生產(chǎn)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(chǎn)品規(guī)格范圍受到很大限制，尤其是厚壁管的復合。
[0006]傳統(tǒng)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(nèi)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一配管一一端熱縮頭 冷拔一表面拋光。它先是將薄的不銹鋼內(nèi)襯管軋制成異型管，使管徑縮小，然后再套入碳鋼 外基管中，用一拉擠模放在內(nèi)襯管一端內(nèi)作軸向的擴擠運動，使內(nèi)襯管緊貼在碳鋼外基管 內(nèi)表面。拉拔法一般都附帶縮徑加工和擴徑加工,這取決于外基管和內(nèi)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(nèi)或在外的不同等。機械式拉拔的缺點與液壓式類 似，生產(chǎn)不同規(guī)格復合管需一套錐形拉擠模，更換不同規(guī)格時得更換相應的模具影響生產(chǎn) 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(nèi)襯管的磨擦 損傷。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于設計一種新型的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合 管生產(chǎn)的方法，解決上述問題。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0009]一種采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法，包括步驟如下:
[0010]第一步，將待加工的內(nèi)襯管的一端夾持到固定機構上，另一端連到導桿或繩索的 一端上；
[0011]第二步，將待加工的外基管穿到所述導桿或繩索上；
[0012]第三步，通過所述導桿或繩索的另一端對所述內(nèi)襯管進行拉伸，所述內(nèi)襯管被拉 長時，其外徑減小；當所述內(nèi)襯管的外徑減小到可使所述外基管套進所述內(nèi)襯管時，將所述 外基管套進所述內(nèi)襯管；
[0013]第四步，解除對所述內(nèi)襯管的拉伸，所述內(nèi)襯管回彈，長度減小，外徑漲大；所述內(nèi) 襯管與所述外基管之間過盈配合。
[0014]還包括第五步，按通常的方法進行雙金屬復合管的加工生產(chǎn)。
[0015]在所述第一步之前，還包括對待加工的所述外基管和待加工的所述內(nèi)襯管的預處 理步驟，所述預處理步驟包括:
[0016]將所述外基管的內(nèi)表面通過打砂和/或噴砂的方式進行除銹、清潔，并有意造成 粗糙度；將所述內(nèi)襯管清潔酸洗。
[0017]所述的有意造成粗糙度，是指在所述外基管的內(nèi)表面上形成錨紋和/或錨紋深度。
[0018]所述外基管的長度小于所述內(nèi)襯管的長度；第一步中，所述導桿或繩索的長度大 于待加工的所述內(nèi)襯管的長度。
[0019]所述內(nèi)襯管的長度小于13000mm,所述外基管的長度小于12500mm。
[0020]弟一步,將待加工的內(nèi)襯管的一端夾持固定，另一端縮徑、夾持后連到所述導桿或 繩索的一端上。
[0021]第三步中，所述的當所述內(nèi)襯管的外徑減小到可使所述外基管套進所述內(nèi)襯管 時，將所述外基管套進所述內(nèi)襯管，是指當所述內(nèi)襯管的外徑小于所述外基管的內(nèi)徑時，將 所述外基管套進所述內(nèi)襯管。
[0022]所述外基管為碳鋼管，所述內(nèi)襯管為不銹鋼管；所述外基管為無縫鋼管、或者焊接 鋼管、或者高頻電阻焊鋼管。
[0023]所述內(nèi)襯管與所述外基管的內(nèi)外徑尺寸通過理論計算、試驗驗證確定。
[0024]本發(fā)明屬于機械制造【技術領域】，涉及一種采用對內(nèi)襯管通過拉伸縮徑，進行襯 (內(nèi))基(外)管過盈裝配，實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法。
[0025]本發(fā)明的目的就是解析出雙金屬復合管制造的核心就是實現(xiàn)襯(內(nèi))基(外)管 過盈裝配的實質(zhì)，提出一種采用對內(nèi)襯管通過拉伸縮徑，進行襯(內(nèi))基(外)管過盈裝配， 實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法。
[0026]本發(fā)明的有益效果可以總結如下:
[0027]1、本發(fā)明的效果就是解析出雙金屬復合管制造的核心是實現(xiàn)襯(內(nèi))基(外)管 過盈裝配的實質(zhì)，提出一種采用對內(nèi)襯管通過拉伸縮徑，進行襯(內(nèi))基(外)管過盈裝配，實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法。該方法原理簡單，過程易于實現(xiàn)，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
[0028]2、本發(fā)明結構簡單，無復雜零件的加工，使用方便，實施成本低廉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1所示的為將內(nèi)襯管的一端加持固定，另一端略微縮徑、加持后連到導桿或繩 索；
[0030]圖2所示的為將外基管(外管)穿到導桿或繩索；
[0031]圖3所示的為通過導桿或繩索的另一端對內(nèi)襯管(內(nèi)管)進行拉伸，內(nèi)襯管被拉 長時，其外徑減小，外徑減小到可使外基管套進內(nèi)襯管時，將外基管套進內(nèi)襯管；
[0032]圖4所示的為解除對內(nèi)襯管的拉伸，內(nèi)襯管回彈，長度減小，外徑漲大，得到襯 (內(nèi))基(外)管過盈裝配。
[0033]其中，I內(nèi)襯管，2導桿或繩索，3外基管，4夾持機構。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合 附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以 解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]如圖1-4所示的一種采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 包括步驟如下:
[0036]第一步，將待加工的內(nèi)襯管I的一端夾持到固定機構上，另一端連到導桿或繩索2 的一端上；
[0037]第二步，將待加工的外基管3穿到所述導桿或繩索2上；
[0038]第三步，通過所述導桿或繩索2的另一端對所述內(nèi)襯管I進行拉伸，所述內(nèi)襯管I 被拉長時，其外徑減??；當所述內(nèi)襯管I的外徑減小到可使所述外基管3套進所述內(nèi)襯管I 時，將所述外基管3套進所述內(nèi)襯管I ;
[0039]第四步，解除對所述內(nèi)襯管I的拉伸，所述內(nèi)襯管I回彈，長度減小，外徑漲大；所 述內(nèi)襯管I與所述外基管3之間過盈配合。
[0040]在更加優(yōu)選的實施例中，還包括第五步，按通常的方法進行雙金屬復合管的加工生產(chǎn)。
[0041 ] 在更加優(yōu)選的實施例中，還包括第五步，在所述第一步之前，還包括對待加工的所 述外基管3和待加工的所述內(nèi)襯管I的預處理步驟，所述預處理步驟包括:將所述外基管3 的內(nèi)表面通過打砂和/或噴砂的方式進行除銹、清潔，并有意造成粗糙度；將所述內(nèi)襯管I 清潔酸洗。所述的有意造成粗糙度，是指在所述外基管3的內(nèi)表面上形成錨紋和/或錨紋 深度。
[0042]在更加優(yōu)選的實施例中，所述外基管3的長度小于所述內(nèi)襯管I的長度；第一步 中，所述導桿或繩索2的長度大于待加工的所述內(nèi)襯管I的長度。
[0043]在更加優(yōu)選的實施例中，所述內(nèi)襯管I的長度小于13000mm，所述外基管3的長度 小于12500mm。弟一步，將待加工的內(nèi)襯管I的一端夾持固定，另一端縮徑、夾持后連到所述 導桿或繩索2的一端上。第三步中，所述的當所述內(nèi)襯管I的外徑減小到可使所述外基管3套進所述內(nèi)襯管I時，將所述外基管3套進所述內(nèi)襯管1，是指當所述內(nèi)襯管I的外徑小 于所述外基管3的內(nèi)徑時，將所述外基管3套進所述內(nèi)襯管I。
[0044]在更加優(yōu)選的實施例中，所述外基管3為碳鋼管，所述內(nèi)襯管I為不銹鋼管；所述 外基管3為無縫鋼管、或者焊接鋼管、或者高頻電阻焊鋼管。所述內(nèi)襯管I與所述外基管3 的內(nèi)外徑尺寸通過理論計算、試驗驗證確定。
[0045]在某個具體的實施例中:
[0046]I)將外基管3 ( —般采用成本較低的碳鋼管)的內(nèi)表面通過打砂(噴砂)的方式 進行除銹、清潔，并有意造成一定的粗糙度(錨紋、錨紋深度)；
[0047]2)將內(nèi)襯管I ( 一般采用抗腐蝕的不銹鋼管，或者抗磨損、抗沖蝕等特殊功能的其 它薄壁鋼管)清潔酸洗；內(nèi)襯管I與外基管3的內(nèi)外徑尺寸通過理論計算、試驗驗證確定: 內(nèi)襯管I受拉伸以后的外徑比外基管3的內(nèi)徑小以使內(nèi)襯管I能穿過外基管3 ;同時應使 內(nèi)襯管I在不受拉伸(拉伸卸載)后，因為回彈，內(nèi)襯管I外徑能大于外基管3內(nèi)徑，達到 內(nèi)襯管I與外基管3間的過盈配合；
[0048]3)將內(nèi)襯管1(內(nèi)管，可長至13000mm)的一端加持固定，另一端略微縮徑、加持后 連到導桿(長度應大于內(nèi)襯管I長度)或繩索；
[0049]4)將外基管3(外管，應比內(nèi)襯管I短，根據(jù)需要可長至12500mm)穿到導桿或繩索 2 ；
[0050]5)通過導桿或繩索2的另一端對內(nèi)襯管I (內(nèi)管)進行拉伸，拉伸處于彈性變形階 段，伸長長度通過精確計算及驗證獲得，內(nèi)襯管I被拉長時，最關鍵的是其外徑減小，外徑 減小到可使外基管3套進內(nèi)襯管I時，將外基管3套進內(nèi)襯管I ;
[0051]6)解除對內(nèi)襯管I的拉伸，內(nèi)襯管I回彈，長度減小，外徑漲大，得到襯(內(nèi))基 (外)管過盈裝配；
[0052]7)隨后可按通常的方法進行雙金屬復合管的加工生產(chǎn)。
[0053]8)該方法適用于外基管3為無縫鋼管、或者焊接鋼管的內(nèi)襯復合加工工藝。因為 高頻電阻焊鋼管的尺寸精度較高，該方法更適合于外基管3為高頻電阻焊鋼管(ERW、HFW鋼 管)的內(nèi)襯復合加工。
[0054]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應該明 白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法，其特征在于，包括步驟如下:第一步，將待加工的內(nèi)襯管的一端夾持到固定機構上，另一端連到導桿或繩索的一端上;第二步，將待加工的外基管穿到所述導桿或繩索上；第三步，通過所述導桿或繩索的另一端對所述內(nèi)襯管進行拉伸，所述內(nèi)襯管被拉長時， 其外徑減?。划斔鰞?nèi)襯管的外徑減小到可使所述外基管套進所述內(nèi)襯管時，將所述外基管套進所述內(nèi)襯管；第四步，解除對所述內(nèi)襯管的拉伸，所述內(nèi)襯管回彈，長度減小，外徑漲大；所述內(nèi)襯管與所述外基管之間過盈配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:還包括第五步，按通常的方法進行雙金屬復合管的加工生產(chǎn)。
3.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:在所述第一步之前，還包括對待加工的所述外基管和待加工的所述內(nèi)襯管的預處理步驟，所述預處理步驟包括:將所述外基管的 內(nèi)表面通過打砂和/或噴砂的方式進行除銹、清潔，并有意造成粗糙度；將所述內(nèi)襯管清潔酸洗。
4.根據(jù)權利要求3所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:所述的有意造成粗糙度，是指在所述外基管的內(nèi)表面上形成錨紋和/或錨紋深度。
5.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:所述外基管的長度小于所述內(nèi)襯管的長度；第一步中，所述導桿或繩索的長度大于待加工的所述內(nèi)襯管的長度。
6.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:所述內(nèi)襯管的長度小于13000mm，所述外基管的長度小于12500mm。
7.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:第一步，將待加工的內(nèi)襯管的一端夾持固定，另一端縮徑、夾持后連到所述導桿或繩索的一端上。
8.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:第三步中，所述的當所述內(nèi)襯管的外徑減小到可使所述外基管套進所述內(nèi)襯管時，將所述外基管套進所述內(nèi)襯管，是指當所述內(nèi)襯管的外徑小于所述外基管的內(nèi)徑時， 將所述外基管套進所述內(nèi)襯管。
9.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法， 其特征在于:所述外基管為碳鋼管，所述內(nèi)襯管為不銹鋼管；所述外基管為無縫鋼管、或者焊接鋼管、或者高頻電阻焊鋼管。
10.根據(jù)權利要求1所述的采用對內(nèi)襯管拉伸縮徑實現(xiàn)內(nèi)襯雙金屬復合管生產(chǎn)的方法，其特征在于:所述內(nèi)襯管與所述外基管的內(nèi)外徑尺寸通過理論計算、試驗驗證確定。
【文檔編號】B21D39/04GK103600000SQ201310652690
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】李記科, 楊紅兵, 李安強, 王長安, 聶向暉, 吳金輝, 楊專釗, 王耀光 申請人:北京隆盛泰科石油管科技有限公司