專利名稱：高酸性氣田彎頭保溫塊的模具制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣田集輸管道防腐保溫材料中彎頭模具制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，確切地
說涉及一種適用于含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進(jìn)行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設(shè)中的彎頭保溫塊模具的制作方法。
背景技術(shù)：
為了快速開發(fā)油氣田，在實施油氣井鉆井過程中就要開始建設(shè)油氣田的集輸管道，對于一些不含硫化氫的油氣田，在建設(shè)技術(shù)管道時，只要對集輸管道進(jìn)行預(yù)處理后就可以用于管道的建設(shè)了，但是，在遇到含有硫化氫的原油和天然氣的油氣田來說就不能簡單處理了 ，特別是一些含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進(jìn)行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設(shè)時。目前較好的管道防腐技術(shù)是對鋼質(zhì)管道進(jìn)行3層PE防腐帶的纏繞，然后再制作保溫塊對管道實施保溫，共同來解決濕含硫天然氣在輸送過程中產(chǎn)生液態(tài)水的問題，避免水和輸送介質(zhì)中的硫化物反應(yīng)形成亞硫酸，導(dǎo)致鋼管被腐蝕。可見，保溫塊的制作質(zhì)量是能否解決"遇到含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進(jìn)行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設(shè)"的問題中至關(guān)重要的一環(huán)。但目前，對直管和彎管進(jìn)行保溫，特別是彎管的保溫塊的制作過程中，由于彎管的彎曲度范圍較寬，從5。 90° ，導(dǎo)致彎頭保溫塊的制作難度大，并且目前沒有合適的彎頭模具用來制作彎頭保溫塊。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種適用于含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進(jìn)行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設(shè)中所需彎頭保溫塊的模具的制作方法，本方法步驟簡單，并且采用本方法制作模具，能使模具的圓度達(dá)到設(shè)計要求從而保證加工出來的保溫塊厚度均勻，模具操作方便，密閉性好。
本方法是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種高酸性氣田彎頭保溫塊的模具制作方法，其特征在于步驟如下
a、直鋼管選擇， 根據(jù)彎頭的外徑和所需保溫塊的厚度，采用公式1計算出模具的內(nèi)徑，模具內(nèi)徑和所選模具的壁厚確定制作模具的鋼管的規(guī)格型號，制作模具的直鋼管壁厚為8 10mm，外徑大鋼管，相應(yīng)的壁厚選擇要厚些； 公式1 :模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐層厚度+2X保溫層厚度+2X防護(hù)層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設(shè)計的保溫層的厚度；防護(hù)層厚度指保溫管的防護(hù)層的厚度，單位為mm ;
b、鋼管的分割， 根據(jù)彎頭的曲率半徑計算出模具的曲率半徑，彎頭的曲率半徑公式為R = 5DN，其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同； 根據(jù)彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度；外弧長1^ = ri* e ，其中，巧是模具半徑+鋼管半徑，9是彎頭的弧度；內(nèi)弧長1^ = 1~2*9，其中，^是模具半徑-鋼管半徑，e是彎頭的弧度； 根據(jù)模具的內(nèi)外弧長把所選擇的直鋼管進(jìn)行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同。 c、模具的焊接，將分割好的直鋼管中的各個部分，進(jìn)行焊接成彎頭模具所需的彎管，焊接過程中采取對稱焊接的方式焊接所述分割好的直鋼管中的各個部分，從而形成模具毛坯； d、模具的內(nèi)外壁處理，分段焊接后，對模具毛坯內(nèi)外壁焊縫進(jìn)行打磨，確保模具的內(nèi)外壁光滑； e、模具的密閉性和牢固性處理，在經(jīng)d步驟后的模具兩端部設(shè)置密封圈，在模具
上設(shè)置固定模具的鎖扣。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的abcde等步驟，尤其適用于對含硫量大，氣體濕度大的油氣田，在進(jìn)行氣田試采地面工程、內(nèi)部集輸工程、凈化氣集輸工程、天然氣凈化廠工程等的管線建設(shè)中所需彎頭保溫塊的模具的制作，本方法步驟簡單，并且采用本方法制作模具，能使模具的圓度達(dá)到設(shè)計要求從而保證加工出來的保溫塊厚度均勻，模具操作方便，密閉性好。 本發(fā)明采用對稱焊接的方法，確保了模具的圓度達(dá)到要求，從而使保溫塊的厚度更加均勻。 分段焊接后，對模具內(nèi)外壁焊縫進(jìn)行打磨，確保了模具內(nèi)外表面光滑，解決了蝦米腰搭接的保溫塊表面不光滑的現(xiàn)象。


下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中
圖1為制作出的模具結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為b步驟中，把所選擇的直鋼管進(jìn)行分割的示意圖
圖3為c步驟中形成的模具毛坯結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
實施例1 參照說明書附圖1和2，本發(fā)明公開了一種高酸性氣田彎頭保溫塊的模具制作方
法，步驟如下 a、直鋼管選擇， 根據(jù)彎頭的外徑和所需保溫塊的厚度，采用公式1計算出模具的內(nèi)徑，模具內(nèi)徑和所選模具的壁厚確定制作模具的鋼管的規(guī)格型號，制作模具的直鋼管壁厚為8 10mm，外徑大鋼管，相應(yīng)的壁厚選擇要厚些； 公式1 :模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐層厚度+2X保溫層厚度+2X防護(hù)層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的 設(shè)計的保溫層的厚度；防護(hù)層厚度指保溫管的防護(hù)層的厚度，單位為mm ;
b、鋼管的分割， 根據(jù)彎頭的曲率半徑計算出模具的曲率半徑，彎頭的曲率半徑公式為R = 5DN， 其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑 相同； 根據(jù)彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度；外弧長1^ = ri* 9 ，其中， 巧是模具半徑+鋼管半徑，9是彎頭的弧度；內(nèi)弧長1^ = 1~2*9，其中，^是模具半徑-鋼 管半徑，e是彎頭的弧度； 根據(jù)模具的內(nèi)外弧長把所選擇的直鋼管進(jìn)行分割，要保證分割的幾段弧線可以近 似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同。 c、模具的焊接，將分割好的直鋼管中的各個部分，進(jìn)行焊接成彎頭模具所需的彎 管，焊接過程中采取對稱焊接的方式焊接所述分割好的直鋼管中的各個部分，從而形成模 具毛坯； d、模具的內(nèi)外壁處理，分段焊接后，對模具毛坯內(nèi)外壁焊縫進(jìn)行打磨，確保模具的 內(nèi)外壁光滑；
實施例2 在實施例1的基礎(chǔ)上，在d步驟之后還有如下步驟模具的密閉性和牢固性處理， 在經(jīng)d步驟后的模具兩端部設(shè)置密封圈l，在模具上設(shè)置固定模具的鎖扣2。
實施例3
1、鋼管選擇 由于彎頭本身性能的局限性(例如圓度不夠，在直管煨制彎頭的過程中，會造成 直管的圓度局部變形為橢圓，而局部橢圓形的模具勢必會造成保溫塊的厚度不均勻)，所以 通過對直管進(jìn)行分割后重新組焊的方式來制作模具。針對小406. 4的彎頭，根據(jù)現(xiàn)有的鋼管選取了壁厚為6mm， 10mm， 12mm鋼管進(jìn)行模 具試制作。6mm厚的鋼管在使用過程中容易發(fā)生變形，而12mm厚的鋼管使用時操作不便，模 具比較重，所以最終選擇10mm厚的鋼管制作模具。
2.模具半徑的確定 首先根據(jù)彎頭的外徑和保溫塊的厚度，計算出模具的內(nèi)徑=(鋼管管徑+2X防腐 層厚度+2X保溫層厚度+2X防護(hù)層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的 厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設(shè)計的保溫層的厚度；防護(hù)層厚度指保溫管的防護(hù)層 的厚度，單位為mm，本工程對小406.4彎頭選取小508X 10mm的直管就可以滿足要求。
其次再根據(jù)4 4彎頭的曲率半徑計算出模具的半徑(R = 5DN，其中，R代表彎 頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同；)。
最后根據(jù)4 4彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度(根據(jù)設(shè)計要 求留出熱影響區(qū))，把模具進(jìn)行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組 焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同，經(jīng)過反復(fù)測試，我們將其分割成6份，如圖 2所示。 3.模具的焊接
按照上面的計算，把直管按照預(yù)定的設(shè)計進(jìn)行下料。并將其進(jìn)行切割如圖2所示 的AB塊和CD塊。分段焊接的時候要注意方向(見圖3)，再進(jìn)行焊接，在焊接過程中為了確 保曲率半徑不會改變，采取對稱焊接的方法。確保了模具的圓度達(dá)到要求，從而使保溫塊的 厚度更加均勻。 4.模具的內(nèi)外壁處理 分段焊接后，對模具內(nèi)外壁焊縫進(jìn)行打磨，確保模具內(nèi)外表面光滑，解決了蝦米腰 搭接的保溫塊表面不光滑的現(xiàn)象，模具取下后，保溫塊的外觀光滑、平整達(dá)到了預(yù)期效果。 操作人員直接用刀將保溫塊一分為二，簡化了制作公母扣的工序，提高了效率。
5.模具的密閉性 為了確保發(fā)泡模具的密閉性，減少AB料的浪費(fèi)，在模具兩端安裝密封圈l，在模具 下方安裝固定鎖扣2，確保了模具的密閉性及牢固性。 結(jié)論通過以上5個步驟制作加工的模具保證了施工需要，模具操作方便，密閉性 好，保溫塊的厚度均勻，外觀光滑，達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。
權(quán)利要求
一種高酸性氣田彎頭保溫塊的模具制作方法，其特征在于步驟如下a、直鋼管選擇，根據(jù)彎頭的外徑和所需保溫塊的厚度，采用公式1計算出模具的內(nèi)徑，模具內(nèi)徑和所選模具的壁厚確定制作模具的鋼管的規(guī)格型號，制作模具的直鋼管壁厚為8～10mm；公式1模具的內(nèi)徑＝(鋼管管徑+2×防腐層厚度+2×保溫層厚度+2×防護(hù)層厚度)，其中，防腐層厚度指被保溫的鋼管的防腐層的厚度；保溫層厚度指被保溫防腐管的設(shè)計的保溫層的厚度；防護(hù)層厚度指保溫管的防護(hù)層的厚度，單位為mm；b、鋼管的分割，根據(jù)彎頭的曲率半徑計算出模具的曲率半徑，彎頭的曲率半徑公式為R＝5DN，其中，R代表彎頭的曲率半徑，DN代表彎頭的公稱直徑，模具的曲率半徑與彎頭的曲率半徑相同；根據(jù)彎頭的內(nèi)外弧的長度計算出模具的內(nèi)外弧的長度；外弧長L1＝r1*θ，其中，r1是模具半徑+鋼管半徑，θ是彎頭的弧度；內(nèi)弧長L2＝r2*θ，其中，r2是模具半徑-鋼管半徑，θ是彎頭的弧度；根據(jù)模具的內(nèi)外弧長把所選擇的直鋼管進(jìn)行分割，要保證分割的幾段弧線可以近似看成直線，以確保組焊后的模具的曲率半徑和彎頭的曲率半徑相同c、模具的焊接，將分割好的直鋼管中的各個部分，進(jìn)行焊接成彎頭模具所需的彎管，焊接過程中采取對稱焊接的方式焊接所述分割好的直鋼管中的各個部分，從而形成模具毛坯；d、模具的內(nèi)外壁處理，分段焊接后，對模具毛坯內(nèi)外壁焊縫進(jìn)行打磨，確保模具的內(nèi)外壁光滑，形成模具。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高酸性氣田彎頭保溫塊的模具制作方法，其特征在于在d 步驟之后還有如下處理步驟模具的密閉性和牢固性處理，在經(jīng)d步驟后的模具兩端部設(shè) 置密封圈(l)，在模具上設(shè)置固定模具的鎖扣(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高酸性氣田彎頭保溫塊的模具制作方法，涉及油氣田集輸管道防腐保溫材料中彎頭模具制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，并采用a、直鋼管選擇，b、鋼管的分割，c、模具的焊接和d、模具的內(nèi)外壁處理等幾個步驟，制作彎頭保溫塊的模具，本方法步驟簡單，并且采用本方法制作模具，能使模具的圓度達(dá)到設(shè)計要求從而保證加工出來的保溫塊厚度均勻，模具操作方便，密閉性好。
文檔編號B23P15/24GK101698275SQ200910216059
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者劉平, 劉鋒, 唐遂康, 姚紅艷, 曾傳銀, 邱仕銀 申請人:四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司