CN104708223A - 一种同外径不同壁厚复合管的连接方法 - Google Patents

一种同外径不同壁厚复合管的连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，包括：一、选择外径与待连接的复合管的外径相等的管材，对所述管材的内壁进行机械加工，得到基管；二、将内衬管套装于基管内，采用***复合法或液压复合法对内衬管和基管进行复合，然后对复合后的内衬管和基管的两端进行焊接处理，得到连接管；三、将连接管一端与第一复合管的端部进行对接焊，将连接管另一端与第二复合管的端部进行对接焊，完成同外径不同壁厚复合管的连接。该方法采用连接管的方式，降低了现场同外径不同壁厚复合管的对接焊难度，提高了现场对接焊环焊缝的质量，提高了内衬层的耐腐蚀能力，降低了复合管管线服役过程中发生失效的风险。

Description

一种同外径不同壁厚复合管的连接方法
技术领域
本发明属于同外径不同壁厚复合管连接技术领域，具体涉及一种同外径不同壁厚复合管的连接方法。
背景技术
在同外径不同壁厚的纯材管连接时，采用将壁厚较厚的一端内壁壁厚进行适当打磨，目的是不影响对接焊拍片检测效果，然后将两种同外径不同壁厚的纯材管进行现场对接焊，对接焊缝合格后管线即可进行使用，但在同外径不同壁厚的两种复合管的连接过程中，由于复合管的2mm～3mm的内管起到耐介质腐蚀的作用，所以不能选用纯材管线打磨壁厚较厚一端内壁的方法，否则就可能将整个内管打磨掉起不到耐介质腐蚀的效果。目前暂没有文献或专利提供用于连接同外径不同壁厚复合管的连接方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种同外径不同壁厚复合管的连接方法。该方法采用连接管的方式，降低了现场同外径不同壁厚复合管的对接焊难度，提高了现场对接焊环焊缝的质量，提高了内衬层的耐腐蚀能力，降低了复合管管线服役过程中发生失效的风险。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选择外径与待连接的复合管的外径相等的管材，对所述管材的内壁进行机械加工，得到基管；所述基管由第一连接段、过渡段和第二连接段组成，过渡段位于第一连接段和第二连接段之间，所述复合管包括第一复合管和第二复合管，所述第一复合管的外径和所述第二复合管的外径相同，所述第一复合管的壁厚和所述第二复合管的壁厚不同，所述第一连接段的壁厚与第一复合管的第一外管的壁厚相等，第二连接段的壁厚与第二复合管的第二外管的壁厚相等；
步骤二、将内衬管套装于步骤一中所述基管内，采用***复合法或液压复合法对内衬管和基管进行复合，然后对复合后的内衬管和基管的两端进行焊接处理，得到连接管；
步骤三、将步骤二中所述连接管位于第一连接段的一端与第一复合管的端部进行对接焊，将步骤二中所述连接管位于第二连接段的一端与第二复合管的端部进行对接焊，完成同外径不同壁厚复合管的连接。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤一中所述第一复合管的第一内管的壁厚、第二复合管的第二内管的壁厚和步骤二中所述内衬管的壁厚均相等。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤一中所述过渡段的长度为50mm～100mm。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤二中所述焊接处理的具体过程为：在所述基管的两端均加工坡口，然后在坡口和内衬管的钝边之间进行封焊形成封焊层。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述坡口的角度为20°～60°。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤一中所述第一复合管的第一内管的壁厚大于第二复合管的第二内管的壁厚，步骤二中所述内衬管的壁厚与第一内管的壁厚相等。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤二中所述焊接处理的具体过程为：对内衬管两端进行机加工，使所述基管两端超出内衬管，然后在内衬管的两端沿所述基管的圆周方向进行堆焊形成堆焊层。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述堆焊层的厚度不小于内衬管的壁厚。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述堆焊层的端部与所述基管的端部平齐。
上述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述堆焊层沿所述连接管轴向的深度为20mm～100mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明对外径与待连接的两根复合管的外径均相等的管材进行机加工，得到一端壁厚与待连接的一根复合管的外管壁厚相等，另一端壁厚与待连接的另一根复合管的外管壁厚相等的基管，再采用***复合法或液压复合法对基管和内衬管进行复合，使得内衬管在压力作用下紧密贴合在基管的内壁上，形成的连接管的一端规格与待连接的一根复合管相同，另一端规格与待连接的另一根复合管相同，将连接管两端分别与待连接的复合管进行对接焊，相当于同种规格的复合管的现场对接，大大降低了对接焊难度，提高了焊接质量。
2、本发明采用连接管的方式，降低了现场同外径不同壁厚复合管的对接焊难度，提高了现场对接焊环焊缝的质量，提高了内衬层的耐腐蚀能力，降低了复合管管线服役过程中发生失效的风险。
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例1的连接管的结构示意图。
图2为本发明实施例1的连接管与第一复合管和第二复合管对接焊的结构示意图。
图3为本发明实施例2和实施例3的连接管的结构示意图。
图4为本发明实施例2和实施例3的连接管与第一复合管和第二复合管对接焊的结构示意图。
附图标记说明:
1-1—第一连接段；   1-2—过渡段；      1-3—第二连接段；
2—内衬管；         3—坡口；          4—钝边；
5—封焊层；         6—堆焊层；        7-1—第一外管；
7-2—第一内管；     8-1—第二外管；    8-2—第二内管。
具体实施方式
实施例1
本实施例待连接的复合管的材质与尺寸为：
第一复合管：第一外管7-1为L245碳钢管，外径168.3mm，壁厚11mm，第一内管7-2为316L不锈钢管，外径146.3mm，壁厚2mm；
第二复合管：第二外管8-1为L245碳钢管，外径168.3mm，壁厚8mm，第二内管8-2为316L不锈钢管，外径152.3mm，壁厚2mm。
本实施例的连接方法包括以下步骤：
步骤一、选择外径为168.3mm，长度为350mm，壁厚为11mm的管材(L245碳钢管)，对所述管材的内壁进行机械加工，得到基管；如图1所示，所述基管由第一连接段1-1、过渡段1-2和第二连接段1-3组成，过渡段1-2位于第一连接段1-1和第二连接段1-3之间，所述第一连接段1-1的壁厚与第一复合管的第一外管7-1的壁厚相等，第二连接段1-3的壁厚与第二复合管的第二外管8-1的壁厚相等；所述过渡段1-2的长度为80mm；
步骤二、将外径为146.3mm，壁厚为2mm，长度为370mm的内衬管2(316L不锈钢管)套装于步骤一中所述基管内，采用***复合法或液压复合法对内衬管2和基管进行复合，然后对复合后的内衬管2和基管的两端进行焊接处理，得到连接管；焊接处理的具体过程为：在基管的两端均加工角度为20°～60°(优选20°、30°、40°、45°、50°或60°)的坡口3，然后在坡口3和内衬管2的钝边4之间进行封焊形成封焊层5；
步骤三、将步骤二中所述连接管位于第一连接段1-1的一端与第一复合管的端部进行常规对接焊，将步骤二中所述连接管位于第二连接段1-3的一端与第二复合管的端部进行常规对接焊，完成同外径不同壁厚复合管的连接(结构示意图见图2)，常规对接焊的方法为：在第一复合管待连接的端部和第二复合管待连接的端部均加工坡口，然后与连接管两端进行环焊对接。
实施例2
本实施例待连接的复合管的材质与尺寸为：
第一复合管：第一外管7-1为L360碳钢管，外径219.1mm，壁厚12mm，第一内管7-2为N08825镍基合金管，外径195mm，壁厚3mm；
第二复合管：第二外管8-1为L360碳钢管，外径219.1mm，壁厚8mm，第二内管8-2为N08825镍基合金管，外径203mm，壁厚3mm。
本实施例的连接方法包括以下步骤：
步骤一、选择外径为219.1mm，长度为350mm，壁厚为12mm的管材(L360碳钢管)，对所述管材的内壁进行机械加工，得到基管；如图3所示，所述基管由第一连接段1-1、过渡段1-2和第二连接段1-3组成，过渡段1-2位于第一连接段1-1和第二连接段1-3之间，所述第一连接段1-1的壁厚与第一复合管的第一外管7-1的壁厚相等，第二连接段1-3的壁厚与第二复合管的第二外管8-1的壁厚相等；所述过渡段1-2的长度为50mm；
步骤二、将外径为195mm，壁厚为3mm，长度为370mm的内衬管2(N08825镍基合金管)套装于步骤一中所述基管内，采用***复合法或液压复合法对内衬管2和基管进行复合，然后对复合后的内衬管2和基管的两端进行焊接处理，得到连接管；焊接处理的具体过程为：对内衬管2两端进行机加工，使基管两端超出内衬管2，然后在内衬管2的两端沿基管的圆周方向进行堆焊形成堆焊层6，堆焊层6的厚度为3mm，堆焊层6的端部与基管的端部平齐，堆焊层6沿连接管轴向的深度为20mm～100mm(优选20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm)；
步骤三、将步骤二中所述连接管位于第一连接段1-1的一端与第一复合管的端部进行常规对接焊，将步骤二中所述连接管位于第二连接段1-3的一端与第二复合管的端部进行常规对接焊，完成同外径不同壁厚复合管的连接(结构示意图见图4)，常规对接焊的方法为：在第一复合管待连接的端部和第二复合管待连接的端部均加工坡口，并在连接管两端均加工坡口，然后进行环焊对接。
实施例3
本实施例待连接的复合管的材质与尺寸为：
第一复合管：第一外管7-1为L360碳钢管，外径219.1mm，壁厚12mm，第一内管7-2为N08825镍基合金管，外径195mm，壁厚3mm；
第二复合管：第二外管8-1为L360碳钢管，外径219.1mm，壁厚8mm，第二内管8-2为N08825镍基合金管，外径203mm，壁厚2mm。
本实施例的连接方法包括以下步骤：
步骤一、选择外径为219.1mm，长度为350mm，壁厚为12mm的管材(L360碳钢管)，对所述管材的内壁进行机械加工，得到基管；如图3所示，所述基管由第一连接段1-1、过渡段1-2和第二连接段1-3组成，过渡段1-2位于第一连接段1-1和第二连接段1-3之间，所述第一连接段1-1的壁厚与第一复合管的第一外管7-1的壁厚相等，第二连接段1-3的壁厚与第二复合管的第二外管8-1的壁厚相等；所述过渡段1-2的长度为100mm；
步骤二、将外径为195mm，壁厚为3mm，长度为370mm的内衬管2(N08825镍基合金管)套装于步骤一中所述基管内，采用***复合法或液压复合法对内衬管2和基管进行复合，然后对复合后的内衬管2和基管的两端进行焊接处理，得到连接管；焊接处理的具体过程为：对内衬管2两端进行机加工，使基管两端超出内衬管2，然后在内衬管2的两端沿基管的圆周方向进行堆焊形成堆焊层6，堆焊层6的厚度为3mm，堆焊层6的端部与基管的端部平齐，堆焊层6沿连接管轴向的深度为20mm；
步骤三、将步骤二中所述连接管位于第一连接段1-1的一端与第一复合管的端部进行常规对接焊，将步骤二中所述连接管位于第二连接段1-3的一端与第二复合管的端部进行常规对接焊，完成同外径不同壁厚复合管的连接(结构示意图见图4)，常规对接焊的方法为：在第一复合管待连接的端部和第二复合管待连接的端部均加工坡口，并在连接管两端均加工坡口，然后进行环焊对接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选择外径与待连接的复合管的外径相等的管材，对所述管材的内壁进行机械加工，得到基管；所述基管由第一连接段(1-1)、过渡段(1-2)和第二连接段(1-3)组成，过渡段(1-2)位于第一连接段(1-1)和第二连接段(1-3)之间，所述复合管包括第一复合管和第二复合管，所述第一复合管的外径和所述第二复合管的外径相同，所述第一复合管的壁厚和所述第二复合管的壁厚不同，所述第一连接段(1-1)的壁厚与第一复合管的第一外管(7-1)的壁厚相等，第二连接段(1-3)的壁厚与第二复合管的第二外管(8-1)的壁厚相等；
步骤二、将内衬管(2)套装于步骤一中所述基管内，采用***复合法或液压复合法对内衬管(2)和基管进行复合，然后对复合后的内衬管(2)和基管的两端进行焊接处理，得到连接管；
步骤三、将步骤二中所述连接管位于第一连接段(1-1)的一端与第一复合管的端部进行对接焊，将步骤二中所述连接管位于第二连接段(1-3)的一端与第二复合管的端部进行对接焊，完成同外径不同壁厚复合管的连接。
2.根据权利要求1所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤一中所述第一复合管的第一内管(7-2)的壁厚、第二复合管的第二内管(8-2)的壁厚和步骤二中所述内衬管(2)的壁厚均相等。
3.根据权利要求1所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤一中所述过渡段(1-2)的长度为50mm～100mm。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤二中所述焊接处理的具体过程为：在所述基管的两端均加工坡口(3)，然后在坡口(3)和内衬管(2)的钝边(4)之间进行封焊形成封焊层(5)。
5.根据权利要求4所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述坡口(3)的角度为20°～60°。
6.根据权利要求1所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤一中所述第一复合管的第一内管(7-2)的壁厚大于第二复合管的第二内管(8-2)的壁厚，步骤二中所述内衬管(2)的壁厚与第一内管(7-2)的壁厚相等。
7.根据权利要求1、2、3或6所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，步骤二中所述焊接处理的具体过程为：对内衬管(2)两端进行机加工，使所述基管两端超出内衬管(2)，然后在内衬管(2)的两端沿所述基管的圆周方向进行堆焊形成堆焊层(6)。
8.根据权利要求7所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述堆焊层(6)的厚度不小于内衬管(2)的壁厚。
9.根据权利要求8所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述堆焊层(6)的端部与所述基管的端部平齐。
10.根据权利要求9所述的一种同外径不同壁厚复合管的连接方法，其特征在于，所述堆焊层(6)沿所述连接管轴向的深度为20mm～100mm。
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