[发明专利]石油管线用球墨铸铁管、其制备工艺及应用

权利要求书

1.石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、铁液的制备：将炉料熔炼成原铁液并过热至不小于1500℃，根据铁液化学成分的设定值调整原铁液的化学成分组成；

S2、球化处理：利用球化剂对已调整好化学成分组成的原铁液进行球化处理，并将球化处理后的铁液注入球墨铸铁专用浇注电炉，利用所述球墨铸铁专用浇注电炉将铁液的浇注温度保持不小于铁液的临界温度；其中，利用所述球墨铸铁专用浇注电炉将铁液的浇注温度保持不小于铁液的临界温度，是通过将球墨铸铁专用浇注电炉中的保温温度设定为1430~1480℃实现的；

S3、涂料热模法离心铸造：对喷涂的绝热涂料已干燥的热管模完成上承口芯后，驱动管模转动，并在管模转动的离心力达到离心力设定值时，将球墨铸铁专用浇注电炉中的铁液经定量包注入管模中，并在浇注过程中对铁液进行随流孕育处理和对管模进行冷却处理，浇注完成后，待凝固成形的球墨铸铁管毛坯冷却到设定温度时，将球墨铸铁管毛坯从管模中拔出；其中，离心力的所述设定值不小于80 G，且不高于100G；

S4、退火：对所述球墨铸铁管毛坯进行退火处理；对退火后的球墨铸铁管毛坯的外表面进行喷锌；

S5、精整加工：对喷锌后的球墨铸铁管毛坯进行精整加工；

S6、气密性实验：根据待铺设石油管线的设计输送压力设定球墨铸铁管毛坯的试验压力，对精整加工后的球墨铸铁管毛坯进行气密性试验，其中，试验压力不小于待铺设石油管线的设计输送压力的1.20倍；

S7、无机纳米内衬涂层的制备：在气密性试验合格的球墨铸铁管毛坯的内壁涂覆无机纳米材料，制备无机纳米内衬涂层，在内壁涂覆无机纳米内衬涂层后的球墨铸铁管的锌涂层上制备保温层，所述保温层为微晶保温层，即得石油管线用球墨铸铁管成品。

2.根据权利要求1所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，凝固成形的球墨铸铁管毛坯冷却到的所述设定温度为760~830℃。

3.根据权利要求1或2所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，所述球化剂为镁锭，所述铁液化学成分的设定值为：C为3.4~3.7%、Si为2.0~2.6%，

所述根据对铁液化学成分的设定值调整原铁液的化学成分组成包括：

基于上述设定值调整原铁液中的碳和硅的质量分数，以使原铁液中碳的质量分数不高于3.7%，且使碳当量达到共晶成分或使碳当量达到4.1%~4.3%。

4.根据权利要求3所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，步骤S2中，采用转包法对已调整好化学成分组成的原铁液进行球化处理，其中镁锭球化剂的用量为原铁液重量的0.10~0.20%。

5.根据权利要求4所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，在所述退火处理之前还包括如下步骤：

对制备的球墨铸铁管毛坯的外壁进行清刷、吹洗；

对外壁清刷、吹洗干净后的球墨铸铁管毛坯进行超声波无损检测，确定球墨铸铁管毛坯的球化级别是否合格以及球墨铸铁管毛坯管体是否有铸造缺陷和其它损伤缺陷。

6.根据权利要求5所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，所述退火处理的退火温度为780~850℃，退火时间为20~40 min。

7.根据权利要求6所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺，其特征在于，所述微晶保温层的厚度为10~25 mm。

8.根据权利要求1~7任一项所述的石油管线用球墨铸铁管的制备工艺制得的石油管线用球墨铸铁管。

9.根据权利要求8所述的石油管线用球墨铸铁管，其特征在于，包括多个球墨铸铁管管体（1），每两个相邻球墨铸铁管管体（1）之间通过承口（11）和插口（12）连接，且承口（11）和插口（12）的连接处均设有耐油橡胶材料制成的密封胶圈。