[实用新型]一种模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟石油天然气管线用钢管防腐热涂敷过程的人工实效装置。

背景技术

目前石油天然气输送使用的管线钢管，其生产选用的材料主要为控轧控冷的微合金钢，主要产品形式为直缝埋弧焊管和螺旋缝埋弧焊管。对于管线钢管产品的生产，用户一般会发布供货技术条件，这些技术条件中，会对交货状态的钢管产品的化学性能，力学性能，微观组织进行一定的要求。但是钢管在被铺设到管线之前，还要进行一定温度下的防腐层的涂敷，以满足管线的防腐要求。传统防腐热涂敷的温度一般会在230℃左右，涂敷过程耗时大概在5min左右。

根据目前的研究成果，这样的加热温度和加热时间，会对管线钢产生明显的时效作用。这种时效作用的主要表现为对管线钢材料力学性能，尤其是拉伸性能的影响。时效作用对管线钢横向拉伸性能的影响，主要表现为名义屈服强度明显升高，抗拉强度升高，拉伸应力应变曲线形状发生明显变化，曲线出现明显的不连续屈服现象，后果是影响钢管承压时材料的变形强化行为。对管线钢管纵向拉伸性能的影响主要表现为名义屈服强度升高，抗拉强度升高，曲线的形状发生改变，后果是降低钢管的变形能力强化能力。

为了使微合金管线钢管在热涂敷过程对其产生时效作用后，仍能安全服役，迫切需要全面研究热涂敷过程产生的时效对各种成分和工艺条件下生产的管线钢管的性能影响规律。

将管线钢管送至工厂进行真实条件下的防腐涂敷，然后对涂敷后的钢管进行取样试验，可以最真实的反映防腐涂敷后钢管的性能。但是这种方法需要将钢管整管送入专门的防腐处理工厂进行加工，处理周期长，成本高昂，不适合进行小试样、少量、多类别的试验研究。因此，开发一种可以模拟工厂涂敷环境的对材料进行时效处理的装置就显得非常有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种使用加速油浴的方法进行模拟防腐加热，确保能使试样获得类似防腐热涂敷工艺中的加热过程的模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置。可以通过本装置，对小试样进行模拟防腐热涂敷过程的加热，然后就时效对管线钢材料力学性能的影响进行试验和评价。

本实用新型所述的模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置由油槽、油循环电机、电炉和温度控制单元构成；油槽为方形槽，内装有导热油，电炉由两根U形电阻构成，位于油槽底部，油循环电机位于油槽旁的控制箱内，与连接油槽的油管连接，温度控制单元位于油槽旁的控制箱内，由可控硅模块连接热电偶、多点记录仪和超温报警器构成，由多点记录仪与电炉和油循环电机连接。

将试样加工为条形拉伸试样(试样标距内宽度为38.1mm，厚度为原管壁厚)和圆棒拉伸试样(试样标距内直径为12.7mm)，放入装置进行加热。

经过多次试验校准，对于前文所示条形拉伸试样，采用预热7分钟后开始保温5分钟(共12分钟)的加热方式，对于前文所示圆棒试样，采用预热5分钟后保温5分钟(共10分钟)的加热方式，最接近实际涂敷的加热过程。

经过本模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置处理的拉伸试样，可非常准确的反映经过现有防腐涂敷过程处理后，管线钢管的拉伸性能。从而解决了对整管进行涂敷，然后取样、试验的高成本、低效率问题。

附图说明

图1模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置立体示意图。

图2模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置俯视示意图。

图3条形拉伸试样示意图。

图4圆棒拉伸试样示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型所述的模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置结构加以叙述。

本实用新型所述的模拟管线钢管热涂敷过程的人工时效装置由油槽1、油循环电机、电炉2和温度控制单元构成；油槽为长600mm×长600mm×深400mm的方形槽，内装有导热油，电炉由两根U形电阻构成，额定功率为15kW，位于油槽底部，油循环电机功率为0.2kW，位于油槽旁的控制箱3内，与连接油槽的油管连接，温度控制单元位于油槽旁的控制箱内，由可控硅模块连接热电偶、多点记录仪和超温报警器构成，由多点记录仪与电炉和油循环电机连接。