一种双金属复合管道制造技术

本实用新型专利技术涉及石油天然气能源处理、储运设施领域，特别是油气处理、储运过程中使用的管道设施，具体地提供一种双金属复合管道。所述双金属复合管道包括主管道和支管台，支管台通过堆焊层焊接固定在主管道上，主管道包括碳钢外层、不锈钢内层和辅助通孔，碳钢外层开设有第一通孔，不锈钢内层开设有第二通孔，堆焊层开设有第三通孔，支管台、第三通孔、第二通孔、主管道的内孔依次连通。本实用新型专利技术能够提高施工效率至少60％，焊接一次合格率达到了100％，避免了传统方法额外增加衬垫带来的焊接缺陷，加工去除衬垫带来的缺陷，节约了增加、去除衬垫导致的时间和成本；既提高了产品质量，又大幅度提高了生产效率、节约了生产成本。节约了生产成本。节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双金属复合管道

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[0001]本技术涉及石油天然气能源处理、储运设施领域，特别是油气处理、储运过程中使用的管道设施，具体地提供一种双金属复合管道。

技术介绍
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[0002]对于石油、天然气的输送，管道输送是目前最普遍、最经济、最安全的输送方式。我国已建成油气输送管网，通常根据工艺要求需要在其主管道上设置用于取样、压力监测、温度监测等的连接支管，支管与主管道连通，且主管道和支管一般采用焊接连接形式。
[0003]目前所用的油气输送管道主要为碳素钢管，由于油气中通常含有硫、硫化氢、多种细菌和一定的水分，使管道内容易产生二氧化硫腐蚀、硫化氢腐蚀、细菌腐蚀、吸氧腐蚀等管道腐蚀现象，管道腐蚀会造成输送成本上升甚至发生泄露等严重安全事故，因此如何延缓腐蚀、抵御腐蚀就成为了油气管道输送的重要课题之一。为了保证油气管道长周期安全运行，还要综合考虑到材料的抗腐蚀性和经济性，近年来越来越多地采用具有良好耐腐蚀性的双金属复合管道作为主管道，此时支管与主管道通过焊接连接时存在异种金属焊接的难题，例如存在合金焊缝稀释率较大、根部容易出现未熔合缺陷、无法完全进行复层焊接而导致连接处出现空隙部位、不满足防腐蚀要求、连接效果不理想、受管道内径影响大等缺点。

技术实现思路
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[0004]针对现有技术中的双金属复合管道作为主管道时与支管通过焊接连接时存在异种金属焊接的难题，提供一种双金属复合管道。
[0005]本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种双金属复合管道，其特征在于：所述双金属复合管道包括主管道和支管台，所述支管台通过堆焊层焊接固定在所述主管道上，所述主管道包括碳钢外层、不锈钢内层和辅助通孔，所述辅助通孔贯穿所述碳钢外层和所述不锈钢内层，所述辅助通孔与所述主管道的内孔连通，所述内孔的轴线与所述辅助通孔的轴线之间的夹角大于0
°
且小于或等于90
°
；所述碳钢外层开设有第一通孔；所述不锈钢内层为奥氏体不锈钢层或镍基合金层，所述不锈钢内层开设有第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔同轴线设置，所述第一通孔与所述第二通孔共同构成所述辅助通孔；所述堆焊层设置在所述第一通孔中且至少覆盖所述不锈钢内层的部分区域和所述碳钢外层的外表面，所述堆焊层开设有第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔同轴线设置，所述第三通孔的直径等于所述第二通孔的直径，所述支管台、所述第三通孔、所述第二通孔、所述主管道的内孔依次连通。
[0006]进一步地，所述碳钢外层的外表面为所述主管道的外壁，所述支管台骑座式焊接固定在所述主管道的外壁上。
[0007]进一步地，所述不锈钢内层的外表面与所述碳钢外层的内表面贴合在一起，所述不锈钢内层的内表面为所述主管道的内壁，所述内壁围成所述主管道的内孔。
[0008]进一步地，所述内孔的轴线与所述辅助通孔轴线相互垂直。
[0009]进一步地，所述不锈钢内层的厚度大于或等于3mm。
[0010]进一步地，所述第一通孔的直径大于或等于所述第二通孔的直径。
[0011]进一步地，位于所述第一通孔中的所述堆焊层的最小厚度大于或等于5mm。
[0012]进一步地，所述第一通孔为顶面直径大于底面直径的圆台形孔，所述第二通孔为圆柱形孔，所述第三通孔为圆柱形孔，所述第一通孔的底面直径大于或等于所述第二通孔的直径。
[0013]更进一步地，所述第一通孔的底面直径比所述第二通孔的直径大至少10mm。
[0014]更进一步地，所述圆台形孔的母线与其轴线之间的夹角为10
°‑
15
°
。
[0015]本技术所述的双金属复合管道，能够消除传统异种金属焊接时存在的合金焊缝稀释率较大、根部容易出现未熔合、未焊透等缺陷，以及避免采用专门焊接衬垫带来的加工程序多、时间和生产成本较大、受管道内径影响大、无法用于小直径管道等缺点，着重解决了主管道与支管采用骑座式连接方式时焊接的难题，保证了支管连接部位的防腐蚀性能；与传统连接方法相比，能够提高施工效率至少60％，焊接一次合格率达到了100％，避免了传统方法额外增加衬垫带来的焊接缺陷，加工去除衬垫带来的缺陷，节约了增加、去除衬垫导致的时间和成本；既提高了产品质量，又大幅度提高了生产效率、节约了生产成本。
附图说明：
[0016]图1为本技术所述的双金属复合管道的剖面结构示意图；
[0017]图2为本技术所述的双金属复合管道的局部剖面放大示意图；
[0018]图3为本技术所述的主管道的外壁上钻设贯通孔后的结构示意图；
[0019]图4为本技术所述的碳钢外层钻设第一通孔后的结构示意图；
[0020]图5为本技术所述的第一通孔中形成堆焊层后的结构示意图；
[0021]图6为本技术所述的堆焊层中形成第三通孔后的结构示意图。
具体实施方式：
[0022]以下结合附图对本技术的内容作进一步说明。
[0023]如图1所示，本技术所述的双金属复合管道，用于石油化工炼化、油气田等领域的油气输送，包括主管道10和支管台20，支管台20骑座式焊接固定在主管道10的外壁上并与主管道10连通，主管道10用于油气的输送，支管台20用于将支管(未示出)与主管道10连通，支管通常用于取样、压力监测、温度监测等。
[0024]在图1中，所述主管道10包括碳钢外层101、不锈钢内层102和辅助通孔103，所述辅助通孔103贯穿所述碳钢外层101和所述不锈钢内层102。所述碳钢外层101构成所述主管道10的主体部分，所述碳钢外层101的外表面为所述主管道10的外壁；所述不锈钢内层102的外表面与所述碳钢外层101的内表面贴合在一起，所述不锈钢内层102的内表面为所述主管道10的内壁。所述内壁围成用于油气输送的所述主管道10的内孔104，所述辅助通孔103贯穿所述主管道10的外壁和内壁，所述内孔104的轴线与所述辅助通孔103轴线之间的夹角大于0
°
且小于或等于90
°
，即所述内孔104的轴线与所述辅助通孔103轴线相交；优选地，所述内孔104的轴线与所述辅助通孔103轴线相互垂直。
[0025]其中，考虑到所述主管道10的成本，采用碳钢外层作为所述主管道10的主体部分，所述碳钢外层101中的C(碳)元素含量为0.02％
‑
2.11％，具有较高的硬度、强度和耐磨性。C(碳)元素可以在碳钢中固溶形成间隙固溶体，在热处理过程中碳原子的扩散或偏聚形成碳化物，碳化物是一种硬质相，可以提高碳钢的强度、硬度和耐磨性，但不利于碳钢韧性的提高，考虑到用作油气输送管道的使用环境，优选所述碳钢外层101中的C(碳)元素含量小于或等于0.3％。
[0026]其中，所述碳钢外层101中的S(硫)元素和P(磷)元素会对钢的性能带来恶劣影响，为了使所述主管道10能够适用各种恶劣环境，所述碳钢外层101中的S(硫)元素含量小于或等于0.025％，所述碳钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合管道，其特征在于：所述双金属复合管道包括主管道和支管台，所述支管台通过堆焊层焊接固定在所述主管道上，所述主管道包括碳钢外层、不锈钢内层和辅助通孔，所述辅助通孔贯穿所述碳钢外层和所述不锈钢内层，所述辅助通孔与所述主管道的内孔连通，所述内孔的轴线与所述辅助通孔的轴线之间的夹角大于0
°
且小于或等于90
°
；所述碳钢外层开设有第一通孔；所述不锈钢内层为奥氏体不锈钢层或镍基合金层，所述不锈钢内层开设有第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔同轴线设置，所述第一通孔与所述第二通孔共同构成所述辅助通孔；所述堆焊层设置在所述第一通孔中且至少覆盖所述不锈钢内层的部分区域和所述碳钢外层的外表面，所述堆焊层开设有第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔同轴线设置，所述第三通孔的直径等于所述第二通孔的直径，所述支管台、所述第三通孔、所述第二通孔、所述主管道的内孔依次连通。2.根据权利要求1所述的双金属复合管道，其特征在于：所述碳钢外层的外表面为所述主管道的外壁，所述支管台骑座式焊接固定在所述主管道的外壁上。3.根据权利要求1所述的双金属复合管道，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜利，周学深，钱国法，武惠永，刘小峰，张劲松，张培文，
申请(专利权)人：华油惠博普科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：