[发明专利]一种消除复合管基/衬装配间隙的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料成型领域，涉及通过改善基/衬装配偏心来提高水下爆燃复合效果的方法。

背景技术

水下爆燃复合机械式双金属复合管是通过导爆索产生水下冲击波使得装配好的基/衬管发生相对弹塑性变形达到贴合的(基管是外管，起承压作用，衬管是内管，起耐压作用)。如果基/衬装配间隙不均匀会导致基/衬之间的作用力分布不均匀，最终无法保证复合管复合后基/衬结合强度和尺寸变化的均匀性。

现有基/衬复合装配过程中，基/衬装配后水平放置在复合架上进行复合。由于衬管自重的影响在装配后管子上方基/衬间隙最大，而在管子下方基/衬发生了相互接触；同时衬管的偏心装配也导致了导爆索相对于基管发生了偏心(导爆索距管子上方的最大距离D_max大于导爆索距管子下方的最小距离D_min)，基/衬装配的偏心使得截面上基/衬之间的接触状态不同，导爆索偏心使得衬管作用到基管上的力不同，由于冲击波具有压力大、时间短的特点，因此在基/衬接触状态和相互作用力不同下进行爆燃复合会导致复合后复合管的结合强度不均匀、复合管容易出现椭圆度和尺寸超标的现象，而且由于冲击波作用压力大、时间短，所以复合时衬管沿轴向来不及自由收缩，其结果是复合后衬管存在较大的轴向残余应力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除复合管基/衬装配间隙的方法，通过预打压使得衬管沿径向和轴向发生自由塑性变形来消除基管与衬管间隙，并降低衬管在复合后的轴向残余应力。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种消除复合管基/衬装配间隙的方法，该方法通过在衬管内施加液压使衬管发生塑性变形，从而消除基管与衬管的间隙并使得衬管沿轴向自由收缩，减小了复合后衬管的轴向残余应力。

所述方法具体包括以下步骤：

1)首先截取与基管同规格(既内外径相同或外径和壁厚相同)的两节短管作为水压机打压的外密封夹持段或作为连接水泵的接头安装段(将短管一端用盖板密封，然后安装进、出水阀)；

2)衬管、基管及短管的装配

将长度大于基管的衬管穿入所述基管中，衬管的两端均露出基管，衬管露出基管的部分划分为预留缩进段以及短管安装段，预留缩进段与基管相邻，将两节短管分别套在对应的短管安装段上，并使所述短管的一端与衬管的端部平齐，然后在保证衬管端部与短管端部平齐的状态下采用封焊方式将衬管端部与对应短管端部进行焊接，并对焊缝进行X光检验，从而保证焊缝质量；

3)经过步骤2)后，向衬管内注入液体，利用液压使衬管发生塑性变形，并沿径向膨胀，从而消除基管与衬管的间隙；

4)经过步骤3)后，卸去液压作用，沿基管的端部截掉衬管露出基管的部分，这时基/衬间隙基本为零，这样就得到了无间隙的基/衬装配管。

衬管的长度＝基管长度+2αL+2L_短，L_短为短管的长度，αL为预留缩进段的长度，α为预留量系数，α至少等于1，L为衬管在发生所述塑性变形时的理论单边缩进量。

所述α的取值为1.2，α的取值不应过大，否则，衬管收缩过程中在预留缩进段容易出现外鼓现象。

所述步骤3)具体包括以下步骤：

3.1)衬管、基管及短管装配完成后放到水压机打压区，采用水压机的密封装置在两节短管上实现外密封；

3.2)经过步骤3.1)后，通过水压机向衬管内注水并排气，然后进行打压，使衬管发生塑性变形，并沿径向膨胀，从而消除基管与衬管的间隙。

在步骤3.2)前，用橡胶垫将预留缩进段包裹，然后用胶带对橡胶垫进行缠绕固定，目的为防止水压机打压以及打压结束后拆卸水压机时水进入到基管与衬管之间；卸去液压作用后，拆除橡胶垫，然后再沿基管的端部截掉衬管露出基管的部分。

所述短管的长度为100～300mm，优选为200mm。

所述橡胶垫的长度为1.5αL，α为预留量系数，L为衬管在发生所述塑性变形时的理论单边缩进量，橡胶垫的宽度为1.2C，C为基管周长，橡胶垫的厚度为2～5mm。

所述打压的具体条件为：打压的最高水压力能够使得衬管截面达到全面屈服，达到最高水压力后至少保压5min。

本发明的有益效果体现在：