一种异型感应加热线圈及提高低温弯管焊缝韧性的方法技术

本发明专利技术涉及油气输送用低温弯管制造技术领域，特别涉及一种异型感应加热线圈及提高低温弯管焊缝韧性的方法。一种异型感应加热线圈，包括线圈本体、位于所述线圈本体上的凸起和缺口，所述的线圈本体为圆环形，由空心矩形铜管弯制而成，所述的凸起与缺口在线圈本体上上下对应设置，所述凸起的凸出方向朝向所述线圈本体圆环形的外侧，所述的缺口处连接有支撑段，所述支撑段上设有电源接线端。本发明专利技术通过异型感应加热线圈替代传统中频感应加热线圈用于低温热煨弯管的生产，在热煨弯制过程中可实现焊缝区域的加热温度低于管体加热温度，从而提高弯制后焊缝低温韧性。而提高弯制后焊缝低温韧性。而提高弯制后焊缝低温韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种异型感应加热线圈及提高低温弯管焊缝韧性的方法


[0001]本专利技术涉及油气输送用低温弯管制造
，特别涉及一种异型感应加热线圈及提高低温弯管焊缝韧性的方法。

技术介绍

[0002]我国长输气管道由西向东，穿越高海拔、极端低温区域不可避免，油气输送管道建设中，常采用热煨弯管或管件(三通、弯头等)来改变管线铺设方向。弯管作为长输管线重要的附件，是油气管道建设中的必要一环，产品性能的优劣对于长输管线建设与运行有着重要影响。由于受高强度直缝埋弧焊接头和高强度感应加热弯管热煨制技术限制，国内仅能生产最低服役温度不低于
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20℃的产品，对于
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30℃或更恶劣工况环境下工作的弯管产品，为了防止低温脆断恶性事故的发生，只能对裸露的弯管采取伴热保温措施。采取伴热保温措施后因伴热丝老化引发断路失温、包覆伴热丝的绝缘材料因持续高温下绝缘性能退化而致使管壁与伴热丝间发生管壁电烧损；同时管壁包覆保温层的接口附近因为保温材料自然吸水而致使管体发生严重的、局部腐蚀的有害现象。随着中俄东线、陕京四线等油气长输管线的开工建设，西部高海拔低温站场急需
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45℃、φ1422
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33.8mm、X80感应加热弯管产品。
[0003]感应加热弯管制造技术是目前国内外制造小曲率半径弯管最先进、最经济、成型质量最好的技术。在对口径较大的弯管进行加工制造时，制造工艺通常采用中频感应加热煨制，即利用中频感应加热线圈对管体加热的同时，通过向前推进推动装置，使弯管受弯臂提供的弯矩作用而变形。最后，用水将高温弯管部分迅速冷却至室温，以使冷却后的弯管定型。由于中频感应加热线圈感应加热温度恒定，在对于口径较大的弯管产品开发中，特别是对于采用直缝焊接作为母管进行热煨弯管生产的工艺来讲，由于弯管焊缝的组织转变更接近于铸态，没有像热轧钢板一样经过轧制变形过程，其成分与组织与母管相差很大，在经过与管体相同的热煨弯制工艺后，焊缝的力学性能，尤其是低温韧性无法满足技术指标要求，例如在
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45℃、φ1422
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33.8mm、X80感应加热弯管产品开发中，主要存在的问题是：1. 热煨温度高于920℃时，弯管强度可满足标准要求，但焊缝低温韧性急剧下降；2. 热煨温度低于920℃时，焊缝低温韧性可满足标准要求，但由于煨制温度过低，设备能力无法满足煨制过程中弯管所需弯曲力矩，设备易损坏。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种异型感应加热线圈，该线圈在用于低温弯管的生产过程中，在保证其它设备与工艺条件不变的基础上，替代传统中频感应加热线圈，在热煨弯制过程中可实现焊缝区域的加热温度低于管体加热温度，从而提高弯制后焊缝低温韧性。
[0005]本专利技术的技术方案在于：一种异型感应加热线圈，包括：包括线圈本体、位于所述线圈本体上的凸起和缺口，所述的线圈本体为圆环形，由空心矩形铜管弯制而成，所述的凸起与缺口在线圈本体上上下对应设置，所述凸起的凸出方向朝向所述线圈本体圆环形的外
侧，所述的缺口处连接有支撑段，所述支撑段上设有电源接线端。
[0006]所述的线圈本体靠近圆心的一侧外表面均匀分布有多个出水孔。
[0007]所述的线圈本体的内径为1452mm～1482mm。
[0008]所述的线圈本体的横截面空心矩形尺寸为30mm
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50mm。
[0009]所述的凸起的宽度为90mm，高度为50mm。
[0010]所述支撑段与线圈本体位于同一平面，所述支撑段分为相互平行的两段空心矩形铜管，两段空心矩形铜管的一端分别与所述的线圈本体相连接，另一端侧面分别设有所述的电源接线端。
[0011]一种提高低温弯管焊缝韧性的方法，使用如上所述异型感应加热线圈，包括如下步骤：S1：安装异型感应加热线圈，使凸起位于母管焊缝的正上方；S2：将母管由推管机自夹持辊送入线圈，送进速度为0.2～2mm/s；S3：母管进入异型感应线圈后，异型感应线圈开始加热，设定加热温度为920℃~950℃；S4：加热后母管进入出水孔形成的水冷环冷却，同时在夹具作用下按一定角度弯曲，形成弯管；S5：煨制工艺完成后，将弯管送入回火炉进行高温回火，回火温度为560℃~650℃、回火时间70min。
[0012]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过加热线圈在焊缝位置凸起，使焊缝距离加热线圈较远，焊缝加热温度会低于管体加热温度，由中频加热方式速度较快，使得热传导不足以在短时间内传递给焊缝足够的热量使其达到管体相同的温度，从而使得焊缝加热温度在整个弯管制造过程中低于管体温度并保持基本稳定，解决了焊缝加热温度过高致使韧性降低或管体加热温度过低对设备造成损伤的问题；2、本专利技术在保证其它设备与工艺条件不变的基础上，通过异型感应加热线圈替代传统中频感应加热线圈用于低温热煨弯管的生产，在热煨弯制过程中可实现焊缝区域的加热温度低于管体加热温度，从而提高弯制后焊缝低温韧性；3、本专利技术采用异型感应加热线圈生产的低温弯管焊缝低温韧性可达100J以上，远大于采用传统中频感应加热线圈生产的弯管焊缝低温韧性（40J以下）。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例一种异型感应加热线圈的结构示意图。
[0014]附图标记：1
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线圈本体；2
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凸起，3
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支撑段；4
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电源接线端，5
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出水孔；6
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缺口。
具体实施方式
[0015]实施例1为了克服现有感应加热弯管制造技术中弯管焊缝在经过与管体相同的热煨弯制工艺后，焊缝的力学性能，尤其是低温韧性无法满足技术指标要求的问题，本专利技术提供了如图1所示一种异型感应加热线圈，通过异型感应加热线圈替代传统中频感应加热线圈用于低温热煨弯管的生产，在热煨弯制过程中可实现焊缝区域的加热温度低于管体加热温度，从而提高弯制后焊缝低温韧性。
[0016]如图1所示，一种异型感应加热线圈，包括：包括线圈本体1、位于所述线圈本体1上的凸起2和缺口6，所述的线圈本体1为圆环形，由空心矩形铜管弯制而成，所述的凸起2与缺口6在线圈本体1上上下对应设置，所述凸起2的凸出方向朝向所述线圈本体1圆环形的外侧，所述的缺口6处连接有支撑段3，所述支撑段3上设有电源接线端4。
[0017]实际使用过程中，在感应加热时，加热温度对线圈与被加热钢管表面的距离很敏感，距离越近，加热效果越好。当采用本专利技术异型感应加热线圈进行热煨弯管生产时，与传统热煨弯管生产用感应线圈唯一不同的一点是，在相同的加热功率下，由于加热线圈在焊缝位置有一个凸起2，因而焊缝距离加热线圈较远，焊缝加热温度会低于管体加热温度，由中频加热方式速度较快，使得热传导不足以在短时间内传递给焊缝足够的热量使其达到管体相同的温度，从而使得焊缝加热温度在整个弯管制造过程中低于管体温度并保持基本稳定，解决了焊缝加热温度过高致使韧性降低或管体加热温度过低对设备造成损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异型感应加热线圈，其特征在于：包括线圈本体（1）、位于所述线圈本体（1）上的凸起（2）和缺口（6），所述的线圈本体（1）为圆环形，由空心矩形铜管弯制而成，所述的凸起（2）与缺口（6）在线圈本体（1）上上下对应设置，所述凸起（2）的凸出方向朝向所述线圈本体（1）圆环形的外侧，所述的缺口（6）处连接有支撑段（3），所述支撑段（3）上设有电源接线端（4）。2.根据权利要求1所述一种异型感应加热线圈，其特征在于：所述的线圈本体（1）靠近圆心的一侧外表面均匀分布有多个出水孔（5）。3.根据权利要求1所述一种异型感应加热线圈，其特征在于：所述的线圈本体（1）的内径为1452mm～1482mm。4.根据权利要求1所述一种异型感应加热线圈，其特征在于：所述的线圈本体（1）的横截面空心矩形尺寸为30mm
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50mm。5.根据权利要求1所述一种异型感应加热线圈，其特征在于：所述的凸起（2）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万鹏，宋红兵，王维亮，王亮，周云，赵勇，汪海涛，李鸿斌，鲜林云，李博锋，李小龙，刘玉栋，王维东，赵博，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管有限责任公司中油国家石油天然气管材工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：