输送管线用双金属管的制造系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及制造双金属管的系统及方法。本发明专利技术的一个实施例中的方法，包括将内壳插入外壳中，在没有心轴放入内壳中的情况下，通过拉拔外壳和内壳通过模具对外壳进行缩径处理，从而将外壳和内壳可靠接合。本发明专利技术的另一实施例方法，包括将内壳插入外壳中，通过使用至少一个辊子架对外壳定径以对外壳进行缩径处理，而使外壳和内壳可靠接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及用于管线、套管及管材系统的耐腐蚀双金属管，特别是涉及一种制造双金属管的经济、高效的系统和方法，以满足不断变化的工业需求。
技术介绍
在许多工业应用中，管道用于在高压下运载腐蚀性物质。因此人们长久以来已经认识到需要一种耐用管，它要具有耐腐蚀特性。以前用于制造耐腐蚀管的方法，包括诸如电镀、火焰喷涂、及其他涂敷技术用于涂敷管的内壁。其他一些制造的管子也可完成这些目的，包括复合管和双金属管，这种管带有耐腐蚀合金的内壳，内壳外环绕一种能承受内力和外力的耐用外壳。由许多方法可以制造这种复合管和双金属管。在一种方法中，内管插入外管中，然后内管膨胀从而与外管的内表面接触。一种方法是，可采用高压水使内管膨胀。另一种方法是加热外管以允许内管插入，然后让外管冷却而收缩，从而在两管之间形成紧配合。这些方法一般需要相对大的装置和设备，遂导致不利的花费。当制造长管子时，由于相关的装置和设备的重量和尺寸常常相对较大并且昂贵，就给管子制造、或长管的制造带来困难。制造双金属管的其他方法包括在穿过心轴的模具中拉伸管的过程中施行堆焊。堆焊常常耗时又需要另外的机械加工。一种典型的拉制方法包括拉拔一对套管通过模具，其中心轴放置在内管的内径中。由于这种技术需要使用心轴，所以限制了该方法制造双金属管的长度，也限制了可被拉伸的管子的壁厚，和/或提高了成本。
技术实现思路
根据本专利技术所描述的用于制造双金属管的系统和方法，可基本上减小如上所述的制造耐腐蚀管的系统和方法的缺点和问题。在一个实施例中，制造双金属管的方法包括提供一个外壳和内壳，其中外壳的内径大于内壳的外径；将内壳插入外壳中；在内壳中没有放置心轴的情况下，通过拉拔外壳通过模具，其中内壳位于外壳中，外壳被缩径从而与内壳可靠接合。在外壳缩径之后，有些应用可包括将外壳和内壳进行退火处理。在本专利技术的另一方面，制造双金属管的方法包括提供一个外壳和内壳，其中外壳的内径大于内壳的外径；将内壳插入外壳中；然后通过至少一个辊子架对其中放置有内壳的外壳进行定径处理，外壳被缩径从而与内壳可靠接合。本专利技术的一个实施例中，制造双金属管的系统包括，尺寸减小流水线，用于对带有外壳和内壳的管子进行定径处理。该系统也包括至少四个辊子架，在基本不减小内壳外径的情况下，对外壳的直径进行缩径处理，以使外壳和内壳可靠接合。对有些应用中，该系统可包括至少四个辊子架，通过可控制地减小该外壳直径以确保在减小了该内壳的外径后使之与内壳相接合。每个辊子架可包括至少两个辊子。本专利技术的方法也可用于制造双金属的石油工业用管材(OCTG)，如油管、套管、导杆接头、以及立管。附图说明参考结合相应附图对本专利技术的如下描述，可以更全面地理解本专利技术及其优点，相同的标记表示类似的特征，附图中图1A是内壳和外壳部分被截断的立体图，其中内壳和外壳用于形成根据本专利技术的双金属管；图1B是根据本专利技术的方法所形成的双金属管的立体图，其中部分被截断；图2是用于制造根据本专利技术的双金属管的系统的一个实例示意图，其中部分被截断；图3A和3B是根据本专利技术的辊子的另一种可替代配置示意图；图4A到4D是用于制造根据本专利技术的双金属管的系统的其他实例示意图，其中部分被截断；图5是使用未带心轴的模具制造双金属管的方法的流程图；以及图6使用至少一个辊子架制造双金属管的方法的流程图。具体实施例方式参考图1A-6将会更好地理解本专利技术的优选实施例及其优点，其中相同的标记表示相同或类似的部件。本专利技术涉及一种有效制造双金属管的系统和方法，从而满足广大的工业需求。根据计划用途，可以制出双金属管满足多种工业需求。例如，一种在高压下传输物质的管线，就需要满足美国石油组织(API)的一定要求和性能规定。同时也要求这种管线在传输物质时不被所传输的物质所腐蚀。这取决于每一种物质，例如，井液或烃混合物，有多种耐腐蚀合金(CRA)适合用于各种井液和烃混合物。本专利技术可以使用任何CRA管作为双金属管线及双金属石油工业用管材的衬里。在有些应用中，由诸如钢合金等硬金属所形成的外壳用于保护由诸如铝合金等软金属所形成的内壳。依赖于特殊应用，这种结合也可归入作为CRA管或油管。本专利技术可快速而有效地制造带有合适CRA衬里的线管、套管或管道。该方法首先提供外壳12和内壳14(见图1A)。外壳12是一个具有要求的外径18、内径16、长度17的管。外壳12优选地由能承受内部流体压力的耐用材料制成。外壳12也需要有足够的强度以承受外力。在一个实施例中，外壳12具有大致均匀的壁厚。对于有些应用，外壳12可使用电阻焊(ERW)技术形成。ERW技术可提高壁厚的质量控制，并可将材料缺陷减小到最小。与由无缝钢管所制造的双金属管相比，ERW管固有的均匀壁厚的特性可用于制造根据本专利技术的双金属管，从而获得较好的性能特性。例如，外壳12为ERW管的双金属管具有较好的尺寸控制。然而，无缝钢管也可用于形成根据本专利技术的双金属管。在一个实施例中，外壳12可包括API管线。在另一实施例中，外壳12可为套管或管材。外壳12的内径16通常大于内壳14的外径20。在有些应用中，外壳12的外径18大约为20英寸或更小。按双金属管最后使用的目的，内壳14可由具有特种耐腐蚀合金制成。内壳14可为工业标准CRA管，以满足最后双金属管或管道期望的应用。外壳12也可以是由耐腐蚀金属或合金形成。内壳14可由具有其他理想特性的，如重量轻或强度高的材料形成。CRA管可包含大范围的耐腐蚀金属和合金，包括但并不局限于下面的金属和合金钛、铬、铁、镍、铜、锌、钼、及其组合物。具有由耐腐蚀材料形成的内壳14的双金属管10可允许传输腐蚀和有潜在危害的物质。内壳14的外径20或外部优选地与外壳12的内径16或内部相配合。如图1A所示，内壳14位于或套于外壳12中。由于内壳14的外径20小于外壳12的内径16，因此在内壳14和外壳12之间存在有环形的间隙26。不同的技术结合本专利技术的教导可使外壳12缩径。外壳12的直径16和18最好缩小到使得内径16与内壳14的外径20可靠地接合，消除环形间隙26，结果形成如图1B所示的双金属管10。图2示出了用于制造双金属管10的一个系统，定径机38。定径机38包括用于双金属管10的尺寸减小流水线42。尺寸减小流水线42为减小双金属管10的外壳12的直径16和18提供了通路。双金属管10在尺寸减小流水线42上沿方向56穿行，这里所示为由左向右移动。定径机38也可包括至少四个辊子架44a-d，这些辊子架沿尺寸减小流水线42排列，用于减小外壳12的直径16和18。每个辊子架44a包括至少两个辊子46a和46b。图示的实施例中每个辊子架44包括四个辊子46a-d。辊子架44可包括用于调节辊子46的螺杆系统和液压系统。螺杆系统使用基本的螺旋原理来调节相关联的辊子之间的距离。液压系统使用流体压力来调节相互关联的辊子之间的距离。辊子46包括用于形成，如外壳12的ERW管的辊子。使用与定径辊和成形辊相同的辊子46可允许本专利技术的实施例有效利用现有的轧机设备来制造双金属管10。图3A显示了辊子架44a中辊子的详细配置，其中该辊子架44a配置有四个辊子46a-d。图3B显示了每个辊子架44配置有三个辊子(60a-c)的实施例。其他实施例中每个辊子架44可包括多于四个的辊子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造双金属管的方法，包括下列步骤：提供外壳和内壳，其中外壳的内径大于内壳的外径；将内壳插入外壳中；通过拉拔外壳和内壳通过模具，以对外壳进行缩径处理，使外壳与内壳可靠接合，其中内壳中没有放置心轴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：BA乌雷奇，TL斯图尔特，P富勒顿，
申请(专利权)人：龙尼星钢铁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]