[发明专利]两端连结的金属管的生产方法与设备

说明书

本发明涉及大直径两端连结的金属管（例如直径等于或大于200毫米的输油管道或燃油管道），该管道的内壁设有热敏保护层。本发明还涉及为生产上述两端连结的金属管的方法与实现该方法的一种设备。

目前上述金属管都是成段地制成6至15米长的，并在其内壁根据其传输的流体种类设置防腐蚀或防磨蚀保护层。

述语“流体”在绝大多数情况下指液体石油，水，化学溶液以及在水中含有的各种固体，如小煤颗粒或各种矿泥的灰汁和悬浮液。

用于输送这些液体的金属管通常是设有内部保护的，而这种保护是根据各种环境条件和技术发展水平决定的，包括离心浇注水泥，沥青，加催化剂冷固化环氧树脂为基的保护层，热塑性树脂为基的保护层，热固性树脂为基保护层或弹性体为基的保护层。

所有这些保护层，由于它们在管子连结过程的温度下存在着开裂的倾向性，以及它们的可熔性或热解的倾向性，因而根据各种环境条件在上述管子的两端部需要留有一个不覆盖部分，该部分在管子轴线方向上尺寸大小一般是在其直径的0.5至2倍范围内变化，根据管子的直径，壁厚和保护层类型确定。

因此这些未覆盖保护层部分要遭受强烈的腐蚀或磨蚀，因为它是集中在局部位置上，而且当使用一段时间以后，就需要对管子进行花费很大的更换。

其它解决办法是在金属法兰盘设置以弹性体唇边支承在内保护层上，在这种情况下，可将弹性体铺设在各段管子的端部而不留任何不覆盖部分。这种解决办法的缺点是弹性体唇边不能经受高的压力，仅专用于承受低的压力（在3，500千帕下）。

另一种解决办法包括采用不锈钢连结圈。这种解决方法仍然是一种承担昂贵费用的方法，而且当管子的内部保护层较厚时，甚至需要采用复杂的技术，例如当需要探寻一种特别高的抗磨蚀性保护层时。考虑到保护层的厚度，则必须形成一个台肩部分，在这种情况下，则良好的密封就难以得到了。此外，无论设置在管子内壁的热敏保护层组分是什么，在所有情况下，在两相邻的保护层的组分都是存在差异的，从而它们之间的抗磨性也是有差异的，这样则导致在该保护层的表面上的磨损就不同，而在长期使用中在各管子的靠近连结部位的内径就发生变化。

按照本发明所提供的解决办法所用费用低得多而且可以获得两端部连结的金属管，并在许多情况下，各相邻保护层的组分是相同的。

按照本发明，在连结以后仍然不覆盖保护层的部位，也同样设置有一种热敏保护层。

在本说明书中，所谓“在连结以后仍不覆盖保护层部位”是指在连结以后的管子的内壁上靠近连结的部位并在连结以后仍然未覆盖保护层。

在连结以后仍然不覆盖保护层的部位所设置的热敏保护层可以采用任何可熔性热敏材料为基的材料，它可以预制成薄片形式。更详细地说，上述材料可以选自至少配有一种热作用交联剂的热固性树脂，热塑性树脂或者弹性体。

对于在连结之前在各管上的内管上所设置的热敏保护层可以采用通常所用的任何材料诸如防水水泥，沥青，加催化剂冷固化环氧树脂，热塑性树脂，热固性树脂或弹性体。

可以提及的热塑性树脂有聚酰胺，碳氟树脂，聚乙烯和氯乙烯的聚合物。

聚氨酯是所提及的热固性树脂。

在管子连结以后仍然不覆盖保护层的部位上所设置的热敏层可以与连结以前在管子的内壁上所设置的保护层的组分不相同，但是在所有情况下最好是与连结以前在各管子的内壁上的保护层的以可熔性热敏材料为基的材料是相同的材料。

按照本发明，每个热敏保护层的厚度一般是在0.5至6毫米范围内，最好是由2至5毫米。

按照本发明的方法，在其两端已连结起来的管子内壁的热敏保护层，在连结之前至少在管子的一端的内壁上是不带保护层部分，在该部分上将一个可熔性材料薄片通过其一表面铺设在连结以后仍然不带保护层的部位上，然后将上述材料薄片加热至熔融状态并对该材料薄层的另一表面施加一个压力，该压力要足以使材料减薄和展宽，并将它焊接在与其靠近的保护层上。

施加于材料薄片另一表面上的相对压力一般是在10至100千帕之间。

按照本发明的方法预制连结起来的管子，是在管子的内壁上设置有一种热敏保护层部分，并至少在其一端上具有一个不带保护层部分，该保护层的获得可以采用已知的任何方法，通常是在加工车间内，通过将上述保护层材料铺设在管子的内壁上，铺层的长度要小于管子的长度，至少要在管子的一端上留有一个不带保护层部分或预留部分，该部分在管子轴线方向上的尺寸大小一般在直径0.1和2倍之间。该预留部分的作用是保护热敏保护层以免在管子连结操作过程中由于在该部位上温度的上升而导致保护层的熔化或高温分解。