CN202302346U - 多层金属管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多层金属管，其特征在于：所述多层金属管包括至少两层金属管，外层金属管和与其相邻的内层金属管紧密套装或过盈配合从而组装在一起。本实用新型的多层金属管结构简单、加工容易、强度高、安全性能好，主要用于石油、天然气输送管线，特别适合高压输送管线用管，也适用于其他用途如压力罐及各种流体用管等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管材，特别是涉及一种多层金属管，用于流体及粉状物输送用管线管，尤其适合用于石油、天然气输送用的双层及更多层金属管，也可用作高压容器等有特殊要求的结构和设备和设施中。
背景技术
到目前为止，包括我国在内的世界上所有国家建设的石油、天然气输送管线均为采用焊接技术焊接的单层钢管。随着能源工业的发展，为了降低管线建设成本，提高输送能力和安全性，不断地增加输送压力，因此对于输送管线的性能要求也越来越高，需要采用更高强度和更大壁厚钢管来实现物质输送。主要的解决问题的手段有：例如将管材钢级按API 5L标准由X60提升到X65、X70、X80甚至更高级别，壁厚由12.7mm提升到14.3mm、18.4mm、22mm、26mm、32mm甚至更大厚度，这些无疑对作为制管材料的中厚板材的各项性能指标的要求越来越高，给优质的中厚板材的生产带来了困难和问题，同时也增加了高强度厚壁钢管的制管难度，诸如厚板材压缩比小、DWTT试验难以达到要求等问题已经在实际生产中显露出来。
发明内容
本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种设计合理、结构简单、加工容易、强度高、安全性能好、更加有效地防止管线发生开裂事故的发生，承压能力、安全性及成材率得到进一步提高，生产成本低，适合用作流体及粉状物输送用，尤其适用于石油、天然气输送用的多层金属管，也可用作高压容器等有特殊要求的结构和设备中。
本实用新型的技术方案是：
多层金属管，其特征在于：所述多层金属管包括至少两层金属管，外层金属管和与其相邻的内层金属管紧密套装或过盈配合从而组装在一起。
进一步地，
所述多层金属管为钢管或合金管。
所述外层金属管与所述内层金属管采用相同的金属材料制成，或采用不同的金属材料制成。
所述外层金属管与所述内层金属管的管壁厚度相同或不同。
所述外层金属管和内层金属管为直缝焊管。
所述外层金属管的焊缝的位置与所述内层金属管的的焊缝的位置错开后组装形成所述多层金属管。
所述外层金属管的焊缝的内侧与其所在外层金属管的内表面相平；所述内层金属管的焊缝的外侧与其所在内层金属管的外表面相平。
所述外层金属管和内层金属管为无缝管。
本实用新型的多层金属管结构简单、加工容易、强度高、安全性能好，主要用于石油、天然气输送管线，特别适合高压输送管线用管，也适用于其他用途如压力罐及各种流体用管等。
附图说明
图1是本实用新型的多层金属管的主视结构示意图。
图2是图1的多层金属管的A-A方向侧视时的局部剖视结构示意图。
图号说明
1...外层金属管2...内层金属管3...外层金属管焊缝
4...内层金属管焊缝
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1-2所示的本实用新型的多层金属管，包括至少两层金属管，其中外层金属管1和与其相邻的内层金属管2紧密套装或过盈配合从而组装在一起。
本例中的多层金属管包括两层，即一外层金属管1和一内层金属管2。
本实用新型的多层金属管可以是钢管或合金管。
本实用新型的外层金属管与内层金属管可以采用相同的金属材料制成，即具有相同金属，相同钢级或相同性能的材料，也可以采用不同的金属材料制成，即不同金属、或不同钢种、不同钢级、不同性能的材料。
本实用新型的外层金属管与内层金属管的管壁厚度可以相同，也可以不同。例如：对于石油、天然气输送管线用管则是采用符合GB、SY、ISO和API等标准的专用直缝焊接钢管或无缝钢管，其内、外层金属管的钢级可以为X65级或X70级或X80级或X100级，或者其中一层采用X70级，另外一层的管子为X80级或X100级。
本实用新型的外层金属管和内层金属管可以为无缝管。
本实用新型的外层金属管和内层金属管还可以为直缝焊管。直缝焊管可以是采用ERW、SAW、MIG、MAG，TIG或激光焊等焊接方法进行焊接。外层金属管焊缝3与其所在的外层金属管1的内表面应该相平，内层金属管焊缝4与其所在的内层金属管2的外表面应该相平。在组装中，外层金属管焊缝的位置与内层金属管焊缝的位置不要重叠布置，而是应该错开一定角度后布置组装，并且相邻两层金属管相接触的表面应保持干燥，且表面无氧化物、无其他杂质，两接触面完全紧密接触。相邻两层管的相接触面的焊缝表面应当平整，不仅与其本身所在的金属管的表面相平，而且还应该与与其相接触的另一金属管的表面紧密接触，即其外层金属管的内壁上的焊缝表面和内层管的外壁上的焊缝，当焊接后焊缝高出其金属管的表面时，应对焊缝进行加工处理使其与金属管的表面相平，不应突出金属管表面或低于管表面。对于直缝焊接钢管，可以采用较薄钢板作为制管原料，解决了大多数钢板轧机轧制较厚钢板，工艺性能达不到要求的问题，只有钢板机械性能、焊接性能等达到GB、SY、ISO和API等钢管专用标准要求及性能均匀稳定，才能生产出符合高标准要求的优质钢管。
采用本实用新型的厚壁钢管比直接用厚钢板制造或轧制的具有相同规格尺寸的单层厚壁钢管具有更大的优越性，主要表现在：
a.生产容易，不需要庞大的成型设备，投资少，综合成本降低
b.钢管承压能力提高，相对提高输送能力和安全性
c.有效防止高压输送管线发生裂纹或开裂的可能
d.能够保证管线施工中钢管对接环缝质量
e.可以根据输送流体性质或特性的不同、不同输送压力对钢管性能的不同要求，来优化选择和设计每层钢管采用相同或不同的厚度、材质，以及相同或不同的处理工艺，以便得到能够适应于各种不同需
要的更合理、更经济、更优化选择的高质量钢管产品。
采用本实用新型能很好的解决阻碍长输管线进一步发展的问题，从而能够获得性能稳定的高强度优质厚壁钢管，有效地防止管线发生开裂的可能，承压能力和安全性及成材率得到进一步提高，生产成本降低。当然，本实用新型也适用于其他用途的厚壁管材，以便更广泛、更经济、合理和有效地用在不同领域。
如图1-2所示，以管线管为例：外层金属管的内径和内层金属管的外径，在套装前其尺寸大小应该非常接近，根据套装方法等的不同来确定它们的关系尺寸，以便完成套装加工处理后达到紧密配合，并使外层金属管和内层金属管保持有预施加应力，提高钢管承压能力。本例中，设成品钢管尺寸为外径D＝1219mm，壁厚t＝32mm，长度L＝12500mm，钢级为X80。选择两根尺寸公差及性能符合上述钢管标准要求的钢级为X80的直缝焊接钢管，其中一根作为外层金属管，其外径为D1，内径为d1，壁厚t1＝16mm，长度L1＝12500mm，；一根作为内层金属管，外径为D2，内径为d2，壁厚t2＝16mm，长度L2＝12500mm，若采用扩径方法，D1应小于D，扩径后，D1等于D，须符合上述成品管标准；为便于套装，D2稍小于外层金属管的内径d1。内、外层管在套装前和套装时，使其相接触面干燥，无氧化物、油污或其他杂质，施加有益的预施应力，经扩径，使套装后的钢管达到紧密配合和使两金属管的接触面完全地紧密接触，并具有和保持预施应力，形成一体的成品尺寸钢管，即可得到外径D＝1219mm，壁厚t＝32mm，长度L＝12500mm的双层钢管，此时可设套装加工过程中壁厚和长度变化忽略不计。
为了使套装的双层管达到内外层紧密配合，而采用扩径方法时，其扩径量及扩径后的钢管尺寸须符合对成品管的标准要求。因此，对于套装前原管尺寸及其他要求应根据最终成品管的尺寸和其他要求以及不同的套装工艺等因素来确定。其中外层管内径d1与内层管外径D2之差主要取决于套装方法和钢管尺寸规格的不同，根据套装工艺和钢管规格、钢种、钢级及材料特性确定d1和D2之差。
本实用新型之多层金属管，各层可以同时都是直缝焊管或都是无缝管，也可以是两者兼而有之。
本实用新型的多层金属管还可以包括三层或者四层金属管等，对于这样的具有多层结构的金属管，其外层金属管与相邻之内层金属管紧密套装在一起，在套装前或套装时，使其内层管外表面与外层管内表面即两层管所要接触的表面必须是干燥的、无氧化物、油污或其他杂质，也就是说使两个绝对纯净的金属面完全地、紧密地或过盈配合接触在一起。对内、外层金属管预施加有益应力，并使其保持该应力状态，从而使管材的强度得到强化。因此本使用新型的多层金属管具有高的质量和承压能力，使用寿命长。对于不同用途要求的更大壁厚钢管，例如壁厚t＝60mm，长度L＝12500mm的钢管，采用本实用新型时，也可采用3层金属管套装加工，这样每层管壁厚为约20mm，或者采用4层金属管套装加工，每层管壁厚为约为15mm。
上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型仅有的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.多层金属管，其特征在于：所述多层金属管包括至少两层金属管，外层金属管和与其相邻的内层金属管紧密套装或过盈配合从而组装在一起。
2.根据权利要求1所述的多层金属管，其特征在于：所述多层金属管为钢管或合金管。
3.根据权利要求1所述的多层金属管，其特征在于：所述外层金属管与所述内层金属管采用相同的金属材料制成，或采用不同的金属材料制成。
4.根据权利要求1所述的多层金属管，其特征在于：所述外层金属管与所述内层金属管的管壁厚度相同或不同。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的多层金属管，其特征在于：所述外层金属管和内层金属管为直缝焊管。
6.根据权利要求5所述的多层金属管，其特征在于：所述外层金属管的焊缝的位置与所述内层金属管的焊缝的位置错开后组装形成所述多层金属管。
7.根据权利要求6所述的多层金属管，其特征在于：所述外层金属管的焊缝的内侧与其所在外层金属管的内表面相平；所述内层金属管的焊缝的外侧与其所在内层金属管的外表面相平。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的多层金属管，其特征在于：所述外层金属管和内层金属管为无缝管。
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| CN107701823A (zh) * | 2017-07-21 | 2018-02-16 | 江阴市友邦家居用品有限公司 | 金属复合管及其制备方法 |
| CN114607839A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-10 | 西安德信成科技有限责任公司 | 一种基于阴极保护的多层复合金属管及其制备方法 |
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