論文類別：專家論文
作 者：佚名
所在地區(qū)：石油天然氣復(fù)合鋼管產(chǎn)線技術(shù)改造研究
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摘 要：
2復(fù)合產(chǎn)線存在的問題
改造前公司有一條液壓擴(kuò)徑法復(fù)合生產(chǎn)線，最大復(fù)合壓力為70MPa，適用的最大鋼管管徑為457mm，主要制造陸地油氣集輸管線用內(nèi)襯耐蝕合金復(fù)合鋼管。生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榛苤乒芄に嚨木窒扌�，整根基管壁厚是不均勻的，為了保證基管能夠發(fā)生彈性形變，只能按照基管最大的壁厚計(jì)算復(fù)合水壓壓力。當(dāng)整個(gè)基管承載相同的水壓力時(shí)，基管壁厚偏小的位置可能會(huì)發(fā)生屈服，輕微時(shí)基管管體出現(xiàn)鼓包，嚴(yán)重時(shí)整根基管彎曲變形脫離安全鎖扣，造成重大設(shè)備損壞和人身安全事故。另外，基管和襯管的接觸應(yīng)力已不能滿足現(xiàn)有客戶的需求，特別是海底用管的技術(shù)要求�，F(xiàn)有的液壓擴(kuò)徑法復(fù)合工藝，基管和襯管之間的接觸應(yīng)力偏小，再加上基管內(nèi)徑的不一致，相同的壓力下導(dǎo)致接觸應(yīng)力在基管的內(nèi)表面分布非常不均勻，海管S-Lay鋪設(shè)過程中因?yàn)閺澢斐苫芎鸵r管分層，襯管會(huì)發(fā)生鼓包、褶皺、甚至斷裂而發(fā)生失效，對(duì)海洋管線運(yùn)行造成重大質(zhì)量事故和安全隱患。根據(jù)規(guī)劃，通過此次復(fù)合產(chǎn)線技術(shù)改造，首先消除鋼管加工過程的安全隱患，提高產(chǎn)品質(zhì)量，其次驗(yàn)證技改后復(fù)合鋼管的彎曲性能滿足鋪設(shè)要求，確保海洋用管質(zhì)量和安全。
3復(fù)合產(chǎn)線改造措施
如前文分析，根據(jù)計(jì)算和可行性論證，創(chuàng)新性提出了整管全抱持液壓擴(kuò)徑的內(nèi)襯復(fù)合鋼管制造工藝，具體實(shí)施方案如下。
3.1新工藝設(shè)計(jì)方案
根據(jù)常規(guī)最大制造管徑、鋼級(jí)、壁厚等參數(shù)，通過計(jì)算設(shè)計(jì)制造一套基管外模具，外模具保證能夠在承受最大設(shè)計(jì)壓力情況下，模具不發(fā)生變形；而且考慮合模和分模的方便，在上模具上設(shè)計(jì)油缸提升支座；下模具由于固定不動(dòng)設(shè)計(jì)為坐臺(tái)。不同規(guī)格的基管外模具只需要一套，材料以鍛鋼為主。同樣，根據(jù)管徑、壁厚、鋼級(jí)等參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)模具，內(nèi)模具的內(nèi)徑必須以基管外徑為基準(zhǔn)，保留一定的正公差。為了能夠使不同規(guī)格的基管都能適應(yīng)模具抱持裝置，內(nèi)模要做成套圈式結(jié)構(gòu)，具體見圖1（1-卡瓦油缸系統(tǒng)、2-卡瓦、3-上外模具、4-上模提升油缸系統(tǒng)、5-鋼管、6-上內(nèi)模具、7-下內(nèi)模具、8-下外磨具、9-卡瓦滑軌系統(tǒng)、10-模具運(yùn)行系統(tǒng)、11-進(jìn)管滾道系統(tǒng)、12-挑管系統(tǒng)）。根據(jù)APISpec5L《管線鋼管規(guī)范》所規(guī)定的通用管徑，確保拆掉一組內(nèi)模后，其余內(nèi)模的內(nèi)徑適用其它基管的標(biāo)準(zhǔn)外徑，內(nèi)模材料一般以球墨鑄鐵為主。內(nèi)外模具之外還需要卡瓦夾持，便于與動(dòng)力系統(tǒng)連接，通過油缸力量夾持。除了內(nèi)外夾持模具，配合水壓復(fù)合的工序要求還要附加模具提升系統(tǒng)、卡瓦油缸系統(tǒng)、卡瓦滑軌系統(tǒng)、模具運(yùn)行系統(tǒng)、進(jìn)管滾道系統(tǒng)、挑管系統(tǒng)等配合完成水壓復(fù)合過程。
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