[发明专利]采用对内衬管拉伸缩径实现内衬双金属复合管生产的方法

说明书

技术领域

本发明涉及尤其设备加工技术领域，尤其是涉及一种采用对内衬管拉伸缩径实现内衬双金属复合管生产的方法。

背景技术

在酸性油气田开发过程中，酸性介质会造成普通碳钢管材的严重腐蚀，选择合适的不锈钢材料能抵抗介质的腐蚀，但若采用纯不锈钢管材，则其成本将非常昂贵，给油气田开发带来难以承受的成本压力，这种情况下选用内衬不锈钢复合管不啻为一个合理的选择。内衬不锈钢复合管兼顾了不锈钢管的耐蚀性，碳钢管的承压能力和较低廉的价格，在保证使用效果的前提下，可极大地降低成本。

不锈钢复合管目前主要采用机械复合和冶金复合两种方式，机械复合主要有机械拉拔、爆燃复合和液压加衬等技术。

爆燃式复合为外基管与内衬管同轴装配后，内衬管内装入适当控制的炸药，利用其爆炸产生的瞬间爆燃力，通过介质传递给内衬管。使内衬管发生塑性变形，使外基管发生弹性变形，在爆炸完成的瞬间，外基管的回弹量远大于内衬管，从而使基、衬管达到紧密的过盈贴合，达到复合状态。爆燃式复合在生产过程中对于装药量的控制需要大量的工艺验证，成本较高，同时成型方式较为危险，需专业火工品人员进行操作。

液压式复合为先将两管套装在一起，将钢管两端机械密封后，对钢管内腔充水加压，随着管内压力升高，内层管由弹性变形状态进入塑性变形状态，并紧贴外管。当管内压力达一定值时，外管发生弹性变形，两管紧密贴合在一起，当内管压力卸除后，如外管弹性回复能力大于内管的弹性回复能力，则内外管紧密贴合。当然进行这一操作的过程中，要采用外包模具将外管卡住，以保证复合后外管的外径尺寸。采用这种方式的弊端在于对每一规格复合管的生产均需配备一套外包模具，更换不同规格时得更换相应的模具影响生产效率，同时模具的加工需要成本，同时模具的存放要占用空间，同时受水压设备加载能力的限制，可复合的材料和产品规格范围受到很大限制，尤其是厚壁管的复合。

传统机械式拉拔复合技术通过模具进行外基管的缩径变形，或者内衬管的扩径变形，从而达到机械结合。拉拔复合工艺流程为：复合管接触表面清洁—配管—一端热缩头冷拔—表面抛光。它先是将薄的不锈钢内衬管轧制成异型管，使管径缩小，然后再套入碳钢外基管中，用一拉挤模放在内衬管一端内作轴向的扩挤运动，使内衬管紧贴在碳钢外基管内表面。拉拔法一般都附带缩径加工和扩径加工，这取决于外基管和内衬管之间弹性模量的差异、加工性能的不同以及衬层是在内或在外的不同等。机械式拉拔的缺点与液压式类似，生产不同规格复合管需一套锥形拉挤模，更换不同规格时得更换相应的模具影响生产效率，同时模具的加工需要成本。机械式拉拔的模具表面与管材的表面全接触，在拉拔过程中为滑动式的相对运动，摩擦阻力大，成型力大，能耗高，同时也有可能造成内衬管的磨擦损伤。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型的采用对内衬管拉伸缩径实现内衬双金属复合管生产的方法，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种采用对内衬管拉伸缩径实现内衬双金属复合管生产的方法，包括步骤如下：

第一步，将待加工的内衬管的一端夹持到固定机构上，另一端连到导杆或绳索的一端上；

第二步，将待加工的外基管穿到所述导杆或绳索上；

第三步，通过所述导杆或绳索的另一端对所述内衬管进行拉伸，所述内衬管被拉长时，其外径减小；当所述内衬管的外径减小到可使所述外基管套进所述内衬管时，将所述外基管套进所述内衬管；

第四步，解除对所述内衬管的拉伸，所述内衬管回弹，长度减小，外径涨大；所述内衬管与所述外基管之间过盈配合。

还包括第五步，按通常的方法进行双金属复合管的加工生产。

在所述第一步之前，还包括对待加工的所述外基管和待加工的所述内衬管的预处理步骤，所述预处理步骤包括：

将所述外基管的内表面通过打砂和/或喷砂的方式进行除锈、清洁，并有意造成粗糙度；将所述内衬管清洁酸洗。

所述的有意造成粗糙度，是指在所述外基管的内表面上形成锚纹和/或锚纹深度。

所述外基管的长度小于所述内衬管的长度；第一步中，所述导杆或绳索的长度大于待加工的所述内衬管的长度。

所述内衬管的长度小于13000mm，所述外基管的长度小于12500mm。

第一步，将待加工的内衬管的一端夹持固定，另一端缩径、夹持后连到所述导杆或绳索的一端上。

第三步中，所述的当所述内衬管的外径减小到可使所述外基管套进所述内衬管时，将所述外基管套进所述内衬管，是指当所述内衬管的外径小于所述外基管的内径时，将所述外基管套进所述内衬管。