[发明专利]一种复合热煨弯管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合热煨弯管及其制备方法，所述方法包括：控制母管化学成分；从母管上选取前直管段、待弯曲段以及后直管段，利用设定宽度的环形加热带对待弯曲段进行加热，并对待弯曲段进行弯曲加工以形成复合热煨弯管的弯曲段；冷却，切割，热处理后得到复合热煨弯管，其中，所述环形加热带加热的宽度为20mm～30mm，加热温度为850℃～1000℃，热处理温度为480℃～550℃。通过本发明的方法能够使得弯管的基层管力学性能、复层管耐蚀性能和结合面剪切强度达到要求，制备得到的复合热煨弯管能够适宜于作为高压、高含硫和高酸性的石油、天然气的运输管路。

技术领域

本发明属于弯管制造领域，更具体地讲，涉及一种复合热煨弯管及其制备方法。

背景技术

随着我国经济发展对油气需求的日益增加，西部油气的开发建设速度进一步加快，遇到的高压、高含硫、高酸性的“三高”特殊工况条件也随之增多，普通的碳素钢弯管已经不能适应这一苛刻工况。

镍基合金复合热煨弯管能够满足高压、高含硫、高酸性的“三高”特殊工况条件的要求，但是镍基合金复合热煨弯管的制造难度极大。由于管线钢基层管和镍基合金复层管材质不同、组织不同、线膨胀系数不同，常用的机械复合管是通过机械旋压法、拉拔复合法等物理结合方法，形成的复合管结合面剪切强度一般为0.3～0.5MPa，在弯管制造过程中，在推力形变作用下，基层管和复层管之间相互剥离，从而造成复合管弯管分层，质量达不到标准要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的在于提出一种复合热煨弯管的制备方法，通过控制复合管材的化学成分、结合面剪切强度、煨制工艺参数和热处理参数，使得弯管基层管力学性能、复层管耐蚀性能和结合面剪切强度都能达到要求，使得弯管能够满足高压、高含硫和高酸性的工况下的服役能力要求。

例如，本发明的另一目的在于提出一种通过控制复合管材的化学成分、结合面剪切强度、煨制工艺参数和热处理参数，使得基层管力学性能、复层管耐蚀性能和结合面剪切强度都能够达到要求，能够满足“三高”工况要求的复合热煨弯管。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种复合热煨弯管制备方法，所述制备方法包括以下步骤：控制母管化学成分；从母管上选取前直管段、待弯曲段以及后直管段，利用设定宽度的环形加热带对待弯曲段进行加热，并对待弯曲段进行弯曲加工以形成复合热煨弯管的弯曲段；冷却，切割，热处理后得到复合热煨弯管，其中，所述环形加热带加热的宽度为20mm～30mm，加热温度为850℃～1000℃，热处理温度为480℃～550℃。

在本发明的复合热煨弯管制备方法的一个示例性实施例中，所述母管可以为复层管紧密套装在Ⅰ类基层管内以构成Ⅰ类母管，或者可以为复层管紧密套装在Ⅱ类基层管内以构成Ⅱ类母管，所述Ⅰ类基层管化学成分按质量分数计C：0.2％以下、Mn：1.3％以下、P：0.02％以下、S：0.01％以下、Nb+V+Ti：0.14％以下，其余是Fe和不可避免的杂质；所述Ⅱ类基层管化学成分按质量分数计C：0.09％以下、Si：0.38％以下、Mn：1.3％以下、P：0.017％以下、S：0.004％以下、Nb：0.045％以下、V：0.045％以下、Ti：0.024％以下、Al：

0.02～0.055％、Cr：0.24％以下、Ni：0.25％以下、Mo：0.1％以下、Cu：0.24％以下、N：0.007％以下、B：0.0005％以下，其余是Fe和不可避免的杂质；所述复层管按质量分数计C：0.04％以下、Si：0.4％以下、Mn：0.9％以下、S：0.02％以下、Ni：39.0～45.0％、Cr：20.0～23.0％、Mo：2.5～3.5％、Cu：1.6～2.9％、Al：0.2％以下、Ti：0.6～1.1％，其余是Fe及不可避免的杂质，且Fe含量为25.0％以上；

在本发明的复合热煨弯管制备方法的一个示例性实施例中，所述Ⅰ类母管和Ⅱ类母管的结合面的剪切强度可以大于210MPa。