[发明专利]一种耐磨耐腐蚀合金涂层细长复合管及其生产方法

说明书

 

技术领域

    本发明属于油气田钻采及运输装备领域，尤其涉及管内壁均匀涂覆抗磨耐腐蚀自熔性合金保护层的双金属复合采油及输油钢管及其制备方法。

背景技术

目前各油田采用很多防偏磨防腐蚀的措施，如采用接箍扶正器、旋转器，投放缓蚀剂等，这些防偏磨工艺措施存在其优点，但也存在着安装复杂、耗费工时，增加提升抽油杆的能耗，还增加了卡泵几率等缺点。随着井下开采工况逐渐恶劣，其不足之处越来越明显，防偏磨腐蚀的效果也越来越弱，没有从根本上解决磨损问题。采用冶金结合的双金属管的设计概念，已成为国内外研发的重点，但对于小口径钢管，目前还没有成熟可行的实施方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种耐磨耐腐蚀合金涂层细长复合管及其生产方法，降低了冶金结合双金属复合管制造成本。

技术方案：为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种耐磨耐腐蚀合金涂层细长复合管，所述复合管的内壁设有自熔性合金涂层，该复合管的长径比大于或等于100:1。

作为优选，所述复合管的外壁也设有自熔性合金涂层。

作为优选，所述自熔性合金涂层为含有B、Si元素的镍基、铁基或钴基自熔性合金。

本发明另一目的是提供了上述耐磨耐腐蚀合金涂层细长复合管的生产方法，包括以下步骤：a、钢管表面先经过除油喷砂前处理后，固定在回转机台上做高速旋转，并控制旋转线速度为80～8000mm/s；b、利用带喷嘴的延伸管深入钢管内，将自熔性合金粉末均匀喷入钢管内壁，从而在管内壁形成预涂覆层；c、保持旋转钢管；d、然后将钢管在900～1100℃下进行烧结，冷却后钢管内壁形成保护性合金涂层。

作为优选，步骤b所述管内壁预涂覆层的具体制备方法如下：首先通过带喷嘴的延伸管在钢管内壁喷涂液体树脂类粘接剂，然后将自熔性合金粉末喷入钢管内壁，形成预涂覆层。

作为优选，步骤b所述管内壁预涂覆层的具体制备方法如下：将树脂类粘接剂与自熔性合金粉末按重量比为1：3～30的比例混合均匀形成浆料，然后将浆料预喷涂在钢管的内壁，形成预涂覆层。

作为优选，步骤b结束后，将钢管预热至50～100℃，并保持旋转钢管后，通过等离子体喷涂法或火焰热喷涂法，将自熔性合金粉末堆覆喷涂在钢管外壁。

作为优选，所述自熔性合金粉末材料为含有B、Si元素的镍基、铁基或钴基合金粉末。

作为优选，步骤a中钢管表面经前处理后的表面粗糙强度控制在150～500μm。

作为优选，所述保护性合金涂层的厚度为0.05～2mm。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明制备的复合管表面上的保护性合金涂层为致密与冶金结合的涂层；通过本方法制备获得的双金属复合油管用内衬层来防腐蚀，用基管来保证强度，将耐蚀合金良好的抗腐蚀、抗磨性能与碳钢优良的机械性能有机地结合起来，达到与内衬层耐蚀合金管材相当的耐蚀性能，避免钢管内壁因偏磨效应造成破管事故的发生，提高了管道安全级别，延长了管道寿命与检修周期。由于减少了耐蚀合金管材用量，油气开采集输成本显着降低。

附图说明

图1为本发明所述耐磨耐腐蚀合金涂层细长复合管的结构示意图；

图2为图1的右视图。

其中，钢管1、自熔性合金涂层2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明所述的耐磨耐腐蚀合金涂层细长复合管，包括钢管管体、管外壁涂层及管内壁涂层。其中管内壁和外壁涂层采用自熔性合金粉末，其抗硫化氢、二氧化碳及氯离子的腐蚀能力为普通碳钢管的27～30倍以上。且涂层本身硬度高，能起到抗磨的效果，常温下，对一般沙粒磨耗的抗磨性能为一般碳钢管的11～13被，为不锈钢材质的8～10倍。下面主要说明该双金属复合油管的制备方法进行具体说明。