一種金屬陶瓷復(fù)合管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及復(fù)合管，尤其涉及一種金屬陶瓷復(fù)合管。
【背景技術(shù)】
[0002]管道是人類生產(chǎn)生活不可或缺的重要組成部分，近年來，我國每年的管道的消耗量均在8000萬噸以上，其中僅石油行業(yè)每年的消耗量就超過1000萬噸。中石油2010年年鑒數(shù)據(jù)顯示截止2009年底，僅中石油已建成各類油田管線17.4453萬公里，氣田管線
3.9194萬公里，且每年約新建各類管線約2萬公里，由此推算，至2012年底，中石油已建成各類管線約27萬公里。加上中石化與中海油，目前國內(nèi)油田約有各種管道45萬公里。
[0003]由于油、水氣中含有C02、H2S、02及各種離子、細(xì)菌等腐蝕介質(zhì)，使注水和各類油氣集輸管道腐蝕嚴(yán)重；另外，管線結(jié)垢是集輸管道的又一大問題，由于結(jié)垢機理復(fù)雜，結(jié)垢類型多，防垢和除垢難度大。勝利油田采出污水對管材腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，平均腐蝕速度為1-7_/年，應(yīng)力作用下的點蝕速度達(dá)到14_/年。大慶油田現(xiàn)有地面管線約4萬公里，平均壽命只有9年，年更換率12.9%。長慶油田污水管線最大結(jié)垢速度達(dá)到100mm/年，管線工作3個月便發(fā)生垢堵。
[0004]利用自蔓延高溫合成技術(shù)可以恢復(fù)廢舊油管的幾何尺寸同時生成金屬陶瓷層，從而把廢舊油管再制造成防腐、耐磨、具有超長使用壽命的的金屬陶瓷復(fù)合油管，傳統(tǒng)舊油管修復(fù)一般有清洗分選以及加襯管兩大類，這兩種工藝都沒有恢復(fù)油管的缺陷，僅僅是利用油管的剩余使用壽命，并且油管本身的性能沒有得到提升，與再制造本質(zhì)上不同。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型是為了解決上述不足，提供了一種金屬陶瓷復(fù)合管。
[0006]本實用新型的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種金屬陶瓷復(fù)合管，其特征在于:包括管道基管，管道基管設(shè)有坡口，所述坡口為30度，所述管道基管內(nèi)壁設(shè)有陶瓷金屬層，所述陶瓷金屬層內(nèi)壁設(shè)有陶瓷層，所述陶瓷層內(nèi)壁設(shè)有陶瓷釉層一，所述復(fù)合管端口處的陶瓷金屬層和陶瓷層側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉層二。
[0007]—種金屬陶瓷復(fù)合管的制作工藝，包括以下步驟:
[0008](1)長度分選:按管道的長度對其進行分選；
[0009](2)坡口加工:根據(jù)焊接方法不同，對金屬陶瓷復(fù)合管道進行坡口加工；
[0010](3)內(nèi)襯陶瓷:按照管道鋼級及成分不同，調(diào)整不同的鋁熱體系，在鋁熱體系中添加不同的添加劑，使陶瓷層自蔓延高溫合成反應(yīng)生成與管道材質(zhì)相近的陶瓷金屬層，并且與瞬間熔融的管道內(nèi)壁形成冶金結(jié)合；
[0011](4)管道內(nèi)壁上釉:管道內(nèi)壁上釉分為兩次上釉，第一次上釉采用噴釉方法，是在自蔓延高溫合成反應(yīng)完成后，用測溫儀器精確測量自蔓延高溫合成反應(yīng)后金屬陶瓷復(fù)合管道的溫度，并保證管道以一定的速度沿著管道的軸向旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到設(shè)定溫度時，在管內(nèi)壁噴涂液態(tài)陶瓷釉，使釉料在離心力作用下均勻分布在管道內(nèi)壁，并在自蔓延高溫合成反應(yīng)的余溫作用下迅速固化，第一次上釉釉層較薄，主要起到對陶瓷表面進行改性的作用，改善陶瓷釉在陶瓷表面的潤濕性；第二次上釉仍采用噴釉方法，釉層較厚，噴釉完成后將整管放入可控溫的大型保溫爐中保溫成釉；第二次上釉會在第一次上釉的釉層表面以完全潤濕的形式展開，在陶瓷表面形成光滑的釉面，達(dá)到防腐、防垢的目的；
[0012](5)管道端口陶瓷層上釉:在金屬陶瓷復(fù)合管道端面陶瓷層處刷釉，然后對端口進行加熱處理，使釉層固化，反復(fù)數(shù)次，使固化后的釉層厚度根據(jù)管子的壁厚及尺寸不同達(dá)到不同的厚度，一般不低于0.8_。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是:
[0014]1、與現(xiàn)有技術(shù)對比，本實用新型首次將陶瓷上釉方法和工藝應(yīng)用于金屬陶瓷復(fù)合管道。
[0015]2、本實用新型在本已經(jīng)防腐的金屬陶瓷復(fù)合管道內(nèi)壁又上了一層陶瓷釉，使管道內(nèi)壁變得十分光滑，不僅增強了管道的防腐能力，還提高了管道的防垢和耐磨能力，同時降低了流體的摩擦阻力。
[0016]3、管道端面的陶瓷釉層可以在焊接的溫度下熔融再凝固，實現(xiàn)對焊縫的有效密封，從而無需在焊接后對管道焊縫進行補口。
[0017]4、通過本實用新型，真正實現(xiàn)了管道的全內(nèi)壁防腐、防垢，大大延長了管道的使用壽命，為安全生產(chǎn)和降本增效提供有力的支持和保障。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步詳述。
[0020]如圖1所示，一種金屬陶瓷復(fù)合管，包括管道基管1，管道基管1設(shè)有坡口 2，所述坡口 2為30度，所述管道基管1內(nèi)壁設(shè)有陶瓷金屬層3，所述陶瓷金屬層3內(nèi)壁設(shè)有陶瓷層4，所述陶瓷層4內(nèi)壁設(shè)有陶瓷釉層一 5，所述復(fù)合管端口處的陶瓷金屬層3和陶瓷層4側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉層二 6。
[0021]—種金屬陶瓷復(fù)合管的制作工藝，包括以下步驟:
[0022](1)長度分選:按管道的長度對其進行分選；
[0023](2)坡口加工:根據(jù)焊接方法不同，對金屬陶瓷復(fù)合管道進行坡口加工；
[0024](3)內(nèi)襯陶瓷:按照管道鋼級及成分不同，調(diào)整不同的鋁熱體系，在鋁熱體系中添加不同的添加劑，使陶瓷層自蔓延高溫合成反應(yīng)生成與管道材質(zhì)相近的陶瓷金屬層，并且與瞬間熔融的管道內(nèi)壁形成冶金結(jié)合；
[0025](4)管道內(nèi)壁上釉:管道內(nèi)壁上釉分為兩次上釉，第一次上釉采用噴釉方法，是在自蔓延高溫合成反應(yīng)完成后，用測溫儀器精確測量自蔓延高溫合成反應(yīng)后金屬陶瓷復(fù)合管道的溫度，并保證管道以一定的速度沿著管道的軸向旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到設(shè)定溫度時，在管內(nèi)壁噴涂液態(tài)陶瓷釉，使釉料在離心力作用下均勻分布在管道內(nèi)壁，并在自蔓延高溫合成反應(yīng)的余溫作用下迅速固化，第一次上釉釉層較薄，主要起到對陶瓷表面進行改性的作用，改善陶瓷釉在陶瓷表面的潤濕性；第二次上釉仍采用噴釉方法，釉層較厚，噴釉完成后將整管放入可控溫的大型保溫爐中保溫成釉；第二次上釉會在第一次上釉的釉層表面以完全潤濕的形式展開，在陶瓷表面形成光滑的釉面，達(dá)到防腐、防垢的目的；
[0026](5)管道端口陶瓷層上釉:在金屬陶瓷復(fù)合管道端面陶瓷層處刷釉，然后對端口進行加熱處理，使釉層固化，反復(fù)數(shù)次，使固化后的釉層厚度根據(jù)管子的壁厚及尺寸不同達(dá)到不同的厚度，一般不低于0.8_。
[0027]現(xiàn)以20#，Φ114_*14_，12米長，帶陶瓷釉的金屬陶瓷復(fù)合鋼管的生產(chǎn)為例。具體包括以下步驟:
[0028](1)按照管道的材質(zhì)、長度和壁厚，選擇適當(dāng)?shù)匿X熱體系、離心機以及護帽等配套部件；
[0029](2)管道倒30度坡口；
[0030](3)按照1.6g/cm2藥量稱取鋁熱體系藥粉，并沿管道軸向均勻加入管道內(nèi)；
[0031](4)將管道放入離心機內(nèi)進行鋁熱反應(yīng)；
[0032](5)反應(yīng)降溫達(dá)到500攝氏度時，在旋轉(zhuǎn)的管子內(nèi)部噴涂釉料，用自蔓延反應(yīng)的余熱使釉料固化；
[0033](6)待管子冷卻至室溫后進行內(nèi)壁第二遍施釉，施釉后將管子放入保溫爐中400攝氏度保溫20分鐘；
[0034](7)在管子端口陶瓷層端面上刷釉，并加熱端口使釉固化，反復(fù)以上工藝數(shù)次，使釉層厚度達(dá)到1.0mm ；
[0035](8)對管道進行檢測，保證釉面均勻無漏點；
[0036](9)管道兩端上端口保護器；
[0037](10)入庫或發(fā)貨。
[0038]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種金屬陶瓷復(fù)合管，其特征在于:包括管道基管，管道基管設(shè)有坡口，所述坡口為30度，所述管道基管內(nèi)壁設(shè)有陶瓷金屬層，所述陶瓷金屬層內(nèi)壁設(shè)有陶瓷層，所述陶瓷層內(nèi)壁設(shè)有陶瓷釉層一，所述復(fù)合管端口處的陶瓷金屬層和陶瓷層側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉層二。
【專利摘要】本實用新型公開了一種金屬陶瓷復(fù)合管，包括管道基管，管道基管設(shè)有坡口，所述坡口為30度，所述管道基管內(nèi)壁設(shè)有陶瓷金屬層，所述陶瓷金屬層內(nèi)壁設(shè)有陶瓷層，所述陶瓷層內(nèi)壁設(shè)有陶瓷釉層一，所述復(fù)合管端口處的陶瓷金屬層和陶瓷層側(cè)面上設(shè)有陶瓷釉層二。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：在本已經(jīng)防腐的金屬陶瓷復(fù)合管道內(nèi)壁又上了一層陶瓷釉，增強了管道的防腐能力，提高了管道的防垢和耐磨能力，降低了流體的摩擦阻力；管道端面的陶瓷釉層可以在焊接的溫度下熔融再凝固，實現(xiàn)對焊縫的有效密封；實現(xiàn)了管道的全內(nèi)壁防腐、防垢，延長了管道的使用壽命。
【IPC分類】F16L57/06, F16L58/14, F16L9/14
【公開號】CN205036974
【申請?zhí)枴緾N201520647767
【發(fā)明人】楊永利
【申請人】楊永利
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年8月26日