[发明专利]用于复合金属管的外端管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于复合金属管的外端管及其制造方法。

背景技术

在石油、化工、化肥等工业部门中为输送流体常常要采用各种耐腐蚀的管道。例如，我国很多油气田含有CO₂、H₂S等腐蚀性介质，CO₂、H₂S腐蚀是油井管和地面输送管道的主要腐蚀类型。这些耐腐蚀的管道往往是特种金属材料管道，如不锈钢管、耐蚀合金管等，但是这些管材的造价高昂，增加了运营成本。为降低成本，已发展了双金属管材，即复合金属管，其一般采用普通碳钢或低合金钢作为外层的基体管，以耐蚀的不锈钢薄壁管作为内衬层。由此，其外层的基体管提供强度支持，而内层的内衬管具有优良的防腐性能。

本发明的申请人在中国专利申请CN101876383A中公开了一种复合金属管及其制造方法。如图1所示，该复合金属管包括外管和内管3，其中，外管包括外层基体管2以及与外层基体管端部相连的外端管1；内管3位于外管内，内管3的长度大于外层基体管2的长度而小于外管的总长度，并且内管3相对于外层基体管2定位为内管3的两端分别超出外层基体管2的两端而与外端管1搭接；外端管1和内管3由耐蚀金属制成，而外层基体管2由不同于外端管1和内管3的金属制成。将该复合金属管的外端管3彼此连接而构成所需长度的管道。本发明的申请人提出这种复合金属管之目的在于解决复合管制造过程复杂、成本高的技术问题，在降低生产成本的同时保证形成连续的耐蚀金属内层表面，以满足输送强腐蚀性流体的需要。

为了防止材料腐蚀和破坏，对这些输送流体的管道除了要选用耐蚀金属外，经常还采用阴极保护的方法来缓解管道的外腐蚀。

尽管复合金属管的应用已越来越广泛，但是如何改进制造工艺，满足服役条件的要求，仍然是人们需要不断探索的领域。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的复合金属管及其制造方法，以更好地防止材料的腐蚀和破坏。

为此，本发明提供一种用于复合金属管的外端管，所述复合金属管包括外管和内管，外管包括外层基体管以及与该外层基体管端部相连的所述外端管，内管位于外管内，内管由耐蚀的金属制成，而内管的两端长度分别等于或超出外层基体管的两端，优选为超出外层基体管的两端，其中，所述外端管包括内层部分和外层部分，内层部分由耐蚀的金属制成，而外层部分由与外层基体管电化学腐蚀行为和氢脆行为相同或相近的金属制成。

本发明提供一种复合金属管，其包括前面所述的外端管。

在本发明中相对于金属所述的“电化学腐蚀和氢脆行为相同或相近”是指金属的自然腐蚀电位、极化行为和析氢行为相同和接近，使得金属经连接起来后在同一腐蚀环境中使用时不会造成电偶腐蚀和/或电偶导致氢脆。

本发明还提供一种制造前面所述的外端管的方法，包括如下步骤：（1）分别制造出所述外端管的内层部分和外层部分；以及（2）利用紧配合使内层部分和外层部分贴合在一起。

本发明还提供另一种制造前面所述的外端管的方法，包括如下步骤：（1）分别制造出纵长内管和纵长外管，所述纵长内管的金属材料和厚度与所述外端管的内层部分的金属材料和厚度相同，而所述纵长外管的金属材料与所述外端管的外层部分的金属材料和厚度相同；（2）使纵长内管和纵长外管贴合在一起；以及（3）根据所述外端管所需要的长度，将已贴合在一起的纵长内管和纵长外管切割为多个小段。

本发明还提供另一种制造前面所述的外端管的方法，包括如下步骤：（1）制造出所述外端管的内层部分；（2）围绕所得到的内层部分卷绕金属板，以得到所述外端管的外层部分。

优选地，所述步骤（1）和所述步骤（2）之间的如下步骤：将所得到的内层部分连接至复合金属管的外管。

优选地，所述步骤（2）包括在围绕所得到的内层部分卷绕好所述金属板后对所述金属板进行焊接，以将所述金属板的周向部分连接起来。

本发明还提供另一种制造前面所述的外端管的方法，包括如下步骤：（1）制造出所述外端管的内层部分；（2）对所述内层部分的外壁进行热喷涂，所得到的涂层的金属材料与复合金属管的外层基体管的金属材料的腐蚀行为相同或相近；以及（3）对所得到的涂层进行重熔处理，以尽可能消除所述涂层的表面孔隙。

本发明还提供另一种制造前面所述的外端管的方法，包括如下步骤：（1）制造出所述外端管的内层部分；以及（2）对所述内层部分的外壁进行堆焊，所得到的涂层的金属材料与复合金属管的外层基体管的金属材料的腐蚀行为相同或相近。