專利名稱:包括兩層或更多層螺旋彎曲條帶的管狀體的生產的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于制造管狀體的方法。更特別地,本發明涉及 細長的多層管狀體的制造,該細長的多層管狀體包括細長的內部空芯、 細長的內套管和細長的外套管,內套管圍繞空芯,外套管圍繞內套管, 外套管包括至少兩層沿縱向預成形的扁平金屬條帶。金屬條帶的預成 形包括特別地彎曲金屬條帶以使得每根金屬條帶通過塑性變形變成螺 旋。預成形的金屬條帶可例如由高強度鋼制成,特別是由其材料中的 很大比例處于馬氏體相的鋼制成。內套管可例如由抗腐蝕材料制成。 這種管狀體具有的優點在于,具有較小壁厚的管可承受高內壓,因而 重量較輕的管狀體可承受高內壓。
背景技術:
通常,有利的是,在維持管道能夠操作的最大容許壓力的規范的 同時,設法使(每米)管道重量最小。或者,換句話說,有利的是, 在(每米)重量保持相同的同時,增加管道能夠操作的最大容許壓力。 因而,材料成本可得到顯著節約,同時運輸成本也得到節約。
已知的是,天然氣和液態石油產品可能包含不希望的污染物,特 別是不希望的酸性污染物,比如二氧化碳和硫化氫。此外,也可能存 在有機酸以及氯化物。還已知的是,在標準的壓力和溫度操作條件下, 運送這種受污染產品的、由常規材料形成的管道可例如由于應力腐蝕 破裂而受到損壞。這種損壞可導致管道的沿縱向延伸的裂紋。
先前的為了減少這種損壞風險的嘗試包括使用腐蝕抑制劑,該腐 蝕抑制劑被添加到正由管道運送的產品中。不幸的是,這樣可能導致 不可接受的成本,不僅包括抑制劑和將抑制劑添加到產品中的成本, 而且包括在適當時候從管道所運送的產品中去除和回收腐蝕抑制劑的成本。由于如果腐蝕抑制劑從管道中泄漏出會導致潛在的環境問題, 因此使用腐蝕抑制劑也是不可取的,特別是在海上管道中。
已經提出了通過減小管的與正在被運送的受污染產品接觸的部分 上的拉應力來降低管破裂(特別是應力腐蝕破裂)的風險的各種替代 方式。這些替代方式包括使用由例如兩根管子形成的管,所述兩根管 子中的 一根插入另 一根內部,然后在制造過程中通過機械方式迫使內 管與外管接觸,以使得內管在完成該操作之后具有壓應力而外管具有
拉應力。該方法被稱為"預應力處理",美國專利US4,823,847描述了 通過機械方式執行該操作的一種方式。應當認識到的是,如果要使兩 根管的一根能夠插入另一根管中并且執行預應力處理步驟而不會不利 地有損于內管,則必須將這兩根管制造成具有非常緊密的公差。還應 當認識到的是,該特殊的預應力處理操作僅適用于小長度的管,并且 具有屬于執行起來耗時以及因而費用昂貴的操作的缺點。用這種小長 度的管(通常是8-10米長)來生產管道的另一個缺點在于它將包括形 成4艮多接頭,這些接頭自身是管道中的薄弱點。
從美國專利US4,657,049中已知了 一種不同種類的管狀體,其中 金屬條帶以重疊方式螺旋纏繞并且嵌入粘性基質中以產生剛性管狀結 構。美國專利US3,530,567描述了一種通過自重疊方式螺旋纏繞金屬 條帶來形成管子的方法,使得任一點處的管壁厚度由多個重疊部形成。 為了去除由金屬條帶的邊緣形成的管子的內孔上的螺旋脊,在纏繞之 后通過使該管狀結構擴張超過金屬條帶的屈服點而使條帶材料的重疊 部一個頂著一個展平。該過程存在相當大的制造困難。
GB2280889公開了一種形成中空的細長或管狀體的方法,該方法 包括以自重疊方式螺旋纏繞至少一根材料條帶以提供多層管狀結構。 在該設置中,條帶沿縱向預成形以提供具有至少一個臺階的橫向截面, 所述至少一個臺階在該條帶的每一圏中容納下一圏的重疊部分。具有 由多個重疊部形成的壁厚的管狀體因而可由單根材料條帶連續制成, 壁厚基本上比在該條帶的截面中形成的臺階的數目大一個條帶厚度。 WO2006/016190描述了 一種類似的管狀體。貴的、笨重的和耗能的設備。此外,該方法相當敏感,并且導致產生可能削弱管強度的應力集中(由應力集中因子表示)。使成型的條帶彎曲導致該條帶上的應力分配不均勻,可能導致早期失效。在制造和使用長管狀元件時,這一點尤其不利。
發明內容
本發明的目的是提供一種管狀體及其形成方法,其中減小了應力腐蝕破裂的風險,并且消除了已知管及其形成方法的其他上述缺點中的一個或多個。該新型管狀體包括兩根或更多根相對簡單的預成形金屬條帶,優選圍繞著較輕的內套管。該預成形金屬條帶是簡單的、扁平的預彎曲條帶,沒有任何異型。預彎曲導致形成螺旋形狀。成品管狀體中的預成形金屬條帶不是自重疊的。內套管優選是抗腐蝕的。這樣,管道的抗腐蝕性和強度要求至少部分分離。內套管特別地提供抗腐蝕性,外層提供強度(軸向以及徑向)的主要部分。細長體中心的空芯是用于傳送氣體和/或液體的空間。
因而,本發明涉及一種制造細長的多層管狀體的方法,該細長的多層管狀體包括細長的管狀內部空芯、細長的管狀內套管和細長的管狀外套管,內套管圍繞空芯,外套管圍繞內套管,該外套管包括至少兩層,每一層均包括一根或多根沿縱向預成形的扁平細長金屬條帶,金屬條帶的預成形使得金屬條帶已經被螺旋彎曲成使得一個或多個螺
旋的連續繞圏(winding)彼此接觸或幾乎接觸, 一層中的每一根金屬條帶與其它層中的其它金屬條帶重疊,外套管中的層通過粘合劑彼此粘合在一起,
該方法包括提供細長的內套管,提供一根或多根第一扁平細長金屬條帶,用彎曲方法使所述一根或多根第一金屬條帶塑性預成形以得到一個或多個螺旋,并且將所述一根或多根預成形第一金屬條帶施加到內套管上以形成外套管的第一層,提供并施加粘合劑,提供一根或多根第二扁平細長金屬條帶,用彎曲方法使所述一根或多根第二金
6屬條帶塑性預成形以得到一個或多個螺旋,并且將所述預成形的一根或多根第二金屬條帶施加在外套管的第一層上以形成外套管的第二
層,可選地隨后進一步提供和施加另外的一層或多層粘合劑和預成形的扁平細長金屬條帶。
由于扁平金屬條帶用于制備扁平的預成形的螺旋形外套管層的特征,預成形條帶中幾乎不會出現任何損壞,例如由于應力集中而產生的損壞。特別是在使用高強度鋼合金(例如其晶粒中的很大比例處于馬氏體相)時,得到了能夠承受高壓的管狀體。使用特別抗腐蝕的內套管將會減小任何應力腐蝕。通過在外套管中使用預成形條帶疊層,軸向負載的相當大部分可由外套管承受。與標準管相比,本發明的管
狀體可承受相同的內壓,而節省了 40%或更多的材料重量。特別地,高馬氏體相含量的鋼條帶與預彎曲的組合是有利的,因為在不進行預彎曲的情況下,成品管產品將會包括大量的彈性變形能量,這使得生產工藝以及任何維修成為很難的過程。
金屬條帶的預彎曲包括通過金屬的塑性變形來施加適當的作用力以獲得螺旋形條帶。在層由一根金屬條帶形成的情形中,螺旋(沒有任何導致彈性變形的作用力)的直徑與內套管具有相同的數量級,而螺旋的連續繞圏剛好彼此接觸或者呈現出可僅需由金屬的彈性變形克服的小間隙或者重疊,以得到下面所限定的小間隙。螺旋的直徑可在內套管直徑的0.6至1.4倍之間,螺旋的直徑適宜在內套管直徑的0.8至1.25倍之間,優選在0.9至1.12之間,更優選在0.97至1.04之間。
應當理解的是,成品管狀體中的連續層的直徑需要稍微大于先前層。在管狀體的相同層中有兩根(或更多根)金屬條帶的情形中,螺旋(包括兩根(或更多根)金屬條帶)中的連續繞圏之間的距離是兩根(或更多根)金屬條帶的寬度,可選地加上如下面所限定的兩個(或更多個)小間隙或重疊。請注意,在一層中有兩根(更多根)金屬條帶的情形中,下一層可以具有相同結構或可以包括更少或更多的條帶。為了得到連續層的希望重疊(其中在管的總長度上,螺旋的兩繞圏之間的間隙或接觸線(以及在一個螺旋中有兩根或更多根金屬條帶的情形中的任何間隙或接觸線)由該連續層的螺旋包覆),必需的是,包括一根或多根金屬條帶的層中的每個螺旋的節距與所有層的相同。優選地,每一層由一根或兩根金屬條帶構成,更優選由一根金屬條帶構成。顯然的是,該層中的每根金屬條帶都是扁平條帶,沒有任何異型。
原則上,該細長管狀體的長度可從一米變化至40km或甚至更長。該長度適宜為至少10米,優選在100米至20km之間,更優選在500m至5km之間。原則上,連續方法可用于形成本發明的管狀體方法。因而,長距離的管道僅需要有限數目的接頭。本發明的細長管狀體在外套管中包括兩層或更多層,在每一層中,扁平金屬條帶的繞圏彼此鄰近放置,沒有任何重疊。
原則上,對管狀體的直徑沒有限制。內部空芯的直徑適宜在5至250cm之間,優選在IO至150cm之間,更優選在15至125cm之間。外套管包括至少兩層。當使用僅一層時,抗軸向負載能力將會太低。原則上,對層的最大數目沒有限制,但實際數目將可達直至24,特別地可達直至20。外套管適宜包括2到16層,優選2到10層,更優選3到8層,特別是4-6層。應當認識到的是,更多的層會導致管能夠承受更高的壓力。同樣得到更大的軸向強度。
細長的管狀體在每一層包括一根金屬條帶時適宜地具有的周長/條帶寬度比是3到40之間,優選是4到28之間,更優選是6到20之間,該周長是外套管的最小層(或者圍繞空芯的第一層)的周長。在一層中有多于一根金屬條帶的情形中,該條帶寬度被定義為該層中條帶寬度的總和。
外套管的一層中的兩個繞圏之間的距離優選較小。這樣,可相對容易地傳送作用力,而不存在任何關于粘合劑層開裂的潛在問題。兩個連續螺旋繞圏之間的軸向間隙(如果存在的話)適宜地至多為條帶寬度的四分之一,優選至多為條帶寬度的六分之一,更優選至多為條帶寬度的十分之一。因此在層之間得到足夠的重疊以傳送作用力。金屬條帶的兩個繞圏之間的間隙適宜地至多為lcm,優選至多為0.4cm,更優選至多為O.lcm。內套管和外套管的第一層之間的距離適宜地至多為2mm,優選在0.01至lmm之間。類似地,外套管的兩層之間的距離至多為2mm,優選在0.01至lmm之間。通常,內套管和第一層之間的間隙以及外套管的層之間的間隙填充有粘合劑。在一個優選實施例中,管狀體利用預應力處理技術進行處理,將去除內套管和層之間的大多數空空間,優選去除全部的空空間。在一層中有一根金屬條帶的情形中, 一層中的每一根金屬條帶與另 一層中的另 一根金屬條帶在縱向截面中重疊10-卯%,優選25-75%,更優選40-60%。該縱向截面可特別地參照圖2。在一層中有兩根相似金屬條帶的情形中,以與上述相似的方式得到最適宜的重疊。在具有兩個(或更多)不同層的情形中,對稱的布置通常產生最佳的重疊。當不同數目的條帶存在于相鄰層中時, 一些條帶將100%重疊,其它層優選以上述方式重疊。也可參照圖5。
本發明的方法使用內套管。優選使用內套管。當存在內套管時,其可以是永久性的套管(例如,金屬、特別是不銹鋼,參見下面更詳細的描述)、或者臨時性或犧牲性的套管,例如紙、紙板或可溶性聚合物。在那些情形中,內套管用于細長管狀體的制造中,并且通常在任何實際使用之前被去除。
本發明的方法尤其以連續方式實施。如此,可能制造長的或者甚至非常長的管狀體,直至數千米或甚至更長。在連續制造模式中,適宜例如通過批量生產較小部分(例如8到12米)來連續供應內套管,隨后進行焊接工序,以形成一根長內套管。圍繞該長內套管連續纏繞彎曲的扁平金屬條帶。初始的金屬條帶可以從包括數千米長的金屬條帶的巻中提供。通過將數根金屬條帶焊接在一起,可得到甚至更長的金屬條帶。
細長管狀體的外套管適宜地由鋼、不銹鋼、鈦或鋁制成,優選由如上進一步限定的高強度鋼制成,特別是由其材料中的很大比例處于馬氏體相的鋼制成。考慮到其高強度,具有大量馬氏體晶粒的鋼是優選的。使用這種鋼使得管狀結構具有較高強度和較低重量。這些鋼具有卯0MPa到1500MPa之間的拉伸強度。這些鋼可從Mittal Steel獲
9得,商標為"MartINsite"。
如上所述的細長管狀體適宜地由具有至少100,000磅/平方英寸的規定最小屈服應力(SMYS)的金屬條帶制成,該規定最小屈服應力優選在150,000至300,000磅/平方英寸之間,更優選在180,000至250,000磅/平方英寸之間。
通過一個或多個保護層來保護上述的細長管狀體是優選選項。因而,該管狀體優選在外套管的外側上具有保護套管/包層。合適的保護套管是金屬套管,例如鋁制套管、鋼制套管等。合適的包層是聚合物包層,例如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PU (聚亞安酯)和/或PVC(聚氯乙烯)包層,或者是瀝青基包層以及防腐蝕保護涂料。也可以使用上述各項的組合和/或使用數層包層。保護層可通過常規技術來施加,例如纏繞、擠壓、涂敷等。
該細長管狀體可施加有一層或多層隔離層,例如礦棉層、玻璃纖維層等。
如上所述的細長管狀體適宜地包括粘合劑層,該粘合劑層包括施加至內套管和/或外套管各層之間的粘合劑條帶。原則上,可以使用每一種粘合劑(液體的、粉末的,等等),但是從實踐的觀點來看,粘合劑條帶是優選地。優選地,粘合劑層包括可固化的聚合物,優選具有紡織品栽體的膜基環氧樹脂,更優選Cytec FM 8210-1 。
在如上所述的細長管狀體中,金屬條帶適宜地具有的寬度至少為10mm,更適宜地至少為20mm,優選在5cm至50cm之間,更優選在10至35cm之間,具有的厚度為0.2-5mm,優選為0.4-4mm,更優選為0.8-2mm。請求保護的方法特別涉及一種方法,其中同時進行提供內套管或心軸、提供第一和第二金屬條帶以及可選的任何更多的金屬條帶、彎曲所述第一和第二以及可選的任何更多的金屬條帶、以及施加粘合劑。這樣,所有的動作同時進行,管狀體一口氣制成。在外套管包括較大數目的層(例如四層或更多層)的情形中,可能有兩個同時進行的制造步驟,在一個步驟中例如將半數的層施加至內套管或心軸,而在另一步驟中施加另一半數的層。
10在存在內套管的優選情形中,可選地,在將一根或多根第一金屬 條帶施加在內套管上之前,在該內套管和外套管的第 一層之間施加粘 合劑層。
在一個優選實施例中,預成形金屬條帶層被施加到旋轉的內套管 上,優選是連續移動和旋轉的內套管。
在另一個優選實施例中,內套管是不旋轉的內套管,并且金屬條 帶層通過圍繞著內套管纏繞金屬條帶施加到內套管上,優選內套管是 連續移動而不旋轉的內套管。
在本方法中,內套管優選以連續方法制成,包括任何的次級連續
(sub-continuous)方法。因而,內套管適宜地通過以下過程以連續方 式由扁平金屬片制成將金屬片滾軋成管子,優選冷滾禮,隨后沿縱 向焊接滾軋后的金屬片,特別是進行激光焊,以及使焊接好的管子彼 此連接,所述連接優選通過焊接實現,特別是通過激光焊實現。優選 地,該滾軋方法分兩個步驟完成,每一步驟使金屬片的一半轉變成管 子的一半,優選使用由三個輥子構成的組件來彎曲該金屬片。
在另一實施例中,內套管通過以下過程以連續方式由扁平金屬片 制成進行壓制,優選采用兩階段的壓制方法,隨后沿縱向焊接滾軋 后的金屬片,特別是進行激光焊,以及使焊接好的管子彼此連接,所 述連接優選通過焊接實現,特別是通過激光焊實現。
另 一實施例包括通過螺旋纏繞扁平金屬條帶和焊接已纏繞的金屬 條帶來連續制造內套管。
在又一實施例中,內套管通過擠壓聚合物以連續的方式制成,該 聚合物優選為有機聚合物。
本發明的方法還包括使用是可固化粘合劑的粘合劑,該粘合劑優 選施加在織物條上,該方法在該情形中還包括使粘合劑固化。
預成形的扁平細長金屬條帶適宜地通過使扁平細長金屬條帶在滾 軋成形箱中發生塑性變形來制成,該滾軋成形箱包括心軸組件,心軸 組件優選具有2-5個心軸,更優選具有3個心軸。這些心軸可以具有 相同尺寸或不同尺寸。在三心軸系統的情形中,實際的彎曲(或預成形)是圍繞著中間的心軸進行的(也可參照圖6)。該心軸的尺寸適宜 在1至30cm之間,優選在2至20cm之間。其它心軸的尺寸可以較小 或較大,但優選的是使得具有用于軸承和驅動器的充足空間。優選地, 所有心軸都設有驅動器以牽拉金屬條帶通過滾軋成形箱。優選地,金
屬條帶經由引導元件供給至滾軋成形箱,該引導元件包括設有細長狹 縫的細長箱,該狹縫的寬度稍微大于金屬條帶,優選該狹縫比金屬條 帶的寬度大直至2mm,優選大直至lmm,更優選大直至0.5mm。細 長的扁平金屬條帶在一定角度下被供給至心軸,該角度是金屬條帶和 滾軋成形箱中的心軸的法線之間的夾角。由于該角度,金屬條帶將會 在心軸上滑動或滑行。扁平細長金屬條帶以一供給角供給至心軸,該 供給角適宜地為角a的0.6-1.4倍,優選為角a的0.8-1.2倍,該角a 與成品管狀體中的角a相同(也可參照圖4)。
適宜地,引導元件的狹縫包括兩排輥子或軸承,以引導扁平細長 金屬條帶,這兩排輥子或軸承形成該狹縫的邊緣并且由硬度比金屬條 帶的硬度高的材料(特別是金屬或合金)制成。
引導箱和心軸之間的距離適宜地小于5cm,優選小于lcm,更優 選小于0.5mm。較短的距離是優選的,從而避免金屬條帶起鈹。
本發明還包括將如上所述的細長管狀體用于輸送碳氫化合物,所 述碳氫化合物比如是可選地含有硫化氫和/或二氧化碳的油和/或氣。 除了油和氣之外,還可以有水。此外,管狀體可用于輸送二氧化碳、 氫、水、蒸汽、乙烷、乙烯、石腦油等。 一種非常合適的應用是從海 上平臺向海岸以及陸地輸送原油和/或天然氣。另一種合適的應用是輸 送精制油產品、汽油、氣態油、煤油、石腦油和LPG。
該使用適宜地在從-20。C到130。C之間的溫度下實施,該溫度優 選在-5。C至50。C之間。管狀體中的壓力適宜地在l至300bar之間, 更適宜地在10至250bar之間,特別是在30至200bar之間。
該細長管狀體可通過圍繞管狀內套管施加預成形金屬條帶以及粘 合劑來制成。優選地,使用可固化的粘合劑。在固化之后,管狀體優 選進行預應力處理操作。這種操作在本領域中是已知的。將管狀體加壓到高于操作壓力的一定壓力,以使內套管屈服但繞圏在它們的彈性 限度內擴張。 一旦該壓力松弛,繞圈處于殘余張力狀態而內套管處于 殘余壓力狀態。在管隨后在處于或低于其最大操作壓力的壓力下進行
循環時,使襯管適當保持在其屈服應力之下具有兩個優點(a)極大 地降低了影響內芯平均疲勞的低得多的周期性拉應力;(b)該襯管處 于較低的張力或壓力下,從而減小應力腐蝕破裂。
下面將參照附圖通過舉例的方式更詳細地描述本發明,附圖中 圖1示意性示出了根據本發明的管狀體(沒有外包層)的一個實 施例的側浮見圖;以及
圖2示意性示出了根據本發明的管狀體(包括外包層)的縱向截面。
圖3示意性示出了圖2的管狀體的徑向截面。 圖4示出了扁平細長條帶的一部分。
圖5示出了管狀體的縱向截面,其中各層包括不同數目的條帶。 圖6示出了滾軋成形箱的截面視圖。 圖7示出了引導箱的俯視圖。
具體實施例方式
參照圖1、 2和3,示出了包括兩根重疊的細長金屬條帶2和3的 管狀體l,這兩根重疊的細長金屬條帶2和3圍繞內套管4螺旋纏繞, 內套管4圍繞空芯5。每一層包括一根金屬條帶。這兩層中的條帶之 間的重疊是50%。條帶2和3由高強度鋼制成。條帶3圍繞內套管4 螺旋纏繞。條帶2以重疊50%的模式圍繞條帶3螺旋纏繞。在內套管 4和條帶2之間以及在條帶3和條帶2之間有一粘合劑薄層。在外金 屬條帶2的周圍有一保護包層薄層。圖4示出了細長金屬條帶3。在 根據本發明的方法中,該條帶繞垂直于線l的線(例如r、 1〃和l〃') 螺旋彎曲。顯然的是,在彎曲過程中,金屬條帶彎曲所圍繞的線將沿彎曲方向連續移動。距離C-C'是條帶3的兩繞圏之間的間隙。角a是 線BA和BC之間的夾角。圖5示出了三層管狀體的一部分,第一層 包括4根條帶,第二層包括2根條帶而第三層包括僅一根條帶。每一 層的條帶寬度(或螺旋的節距(pitch))是金屬條帶的條帶寬度和條 帶之間的任何間隙。
圖6示出了三根心軸11、 12和13。扁平細長金屬條帶15被供送 至引導箱14。它通過這三根心軸的作用來進行螺旋彎曲。圖7示出了 圖6沿箭頭A方向的俯一見圖。
本發明管狀體適合應用于陸上和海上管道、海底立管、井套管及 管中管應用。
權利要求
1.一種制造細長的多層管狀體的方法,該細長的多層管狀體包括細長的管狀內部空芯、細長的管狀內套管和細長的管狀外套管,內套管圍繞空芯,外套管圍繞內套管,外套管包括至少兩層,每一層都包括一根或多根沿縱向預成形的扁平細長金屬條帶,金屬條帶的預成形使得條帶已被螺旋彎曲成使得一個或多個螺旋的連續繞圈彼此接觸或幾乎接觸,一層中的每一根條帶與其它層中的其它條帶重疊,外套管中的層通過粘合劑彼此粘合在一起,該方法包括提供細長的內套管,提供一根或多根第一扁平細長金屬條帶,用彎曲方法使所述一根或多根第一金屬條帶塑性預成形以得到一個或多個螺旋,并且將所述一個或多個預成形的第一金屬條帶施加到內套管上以形成外套管的第一層,提供并施加粘合劑,提供一根或多根第二扁平細長金屬條帶,用彎曲方法使所述一根或多根第二金屬條帶塑性預成形以得到一個或多個螺旋,并且將所述預成形的一根或多根第二金屬條帶施加到外套管的第一層上以形成外套管的第二層,可選擇地隨后進一步提供和施加另外的一層或多層粘合劑和預成形的扁平細長金屬條帶,特別是一種方法,在該方法中同時進行提供內套管、提供第一和第二金屬條帶以及可選的任意更多的金屬條帶、彎曲所述第一和第二以及可選的任意更多的金屬條帶、以及施加粘合劑。
2. 如權利要求l所述的方法,其中在將所述一根或多根第一金 屬條帶施加在內套管上之前將一層粘合劑施加到所述內套管上。
3. 如權利要求1-2中任一項所述的方法,其中所述內套管或心 軸是不旋轉的內套管,金屬條帶層通過圍繞內套管或心軸纏繞金屬條 帶而施加到所述內套管或心軸上,優選地,所述內套管或心軸是連續 移動而不旋轉的內套管。
4. 如權利要求1-3中任一項所述的方法,其中所述內套管通過 以下過程以連續方式由扁平金屬片制成將金屬片滾軋成管子,優選冷滾禮,隨后縱向焊接滾軋后的金屬片,特別是利用激光焊,以及使 焊接好的管子彼此連接,所述連接優選通過焊接實現,特別是通過激 光焊實現,優選一種方法,在這種方法中,滾軋過程分兩個步驟進行, 每一步驟將金屬片的一半轉變成管子的一半,優選使用由三個輥子構 成的組件來彎曲所述金屬片。
5. 如權利要求1-3中任一項所述的方法,其中所述內套管通過 以下過程以連續方式由扁平金屬片制成進行壓制,優選釆用兩階段 壓制過程,隨后縱向焊接滾軋后的金屬片,特別是進行激光焊,以及 使焊接好的管子彼此連接,所述連接優選通過焊接實現,特別是通過 激光焊實現。
6. 如權利要求1-3中任一項所述的方法,其中所述內套管通過 螺旋纏繞扁平金屬條帶和焊接纏繞好的金屬條帶以連續方式制成。
7. 如權利要求1-6中任一項所述的方法,其中所述預成形的扁 平細長金屬條帶通過使扁平細長金屬條帶在滾軋成形箱中塑性變形而 制成,所述滾軋成形箱包括心軸組件,所述心軸組件優選具有2-5個 心軸,更優選具有3個心軸。
8. 如權利要求7所述的方法,其中所述條帶經由引導元件供給 至所述滾軋成形箱,所述引導元件包括設置有細長狹縫的細長箱,該 狹縫的寬度稍微大于金屬條帶,優選該狹縫比金屬條帶的寬度大直至 2mm,優選大直至lmm,更優選大直至0.5mm,特別是一種方法, 在這種方法中,在為角a的0.6-1.4倍,優選0.8-1.2倍的供給角下將 扁平細長金屬條帶供給至心軸,該角a與成品管狀體中的角a相同。
9. 如權利要求7或8所述的方法,其中所述引導元件的狹縫包 括兩排輥子或軸承,以引導所述扁平細長金屬條帶,這兩排輥子或軸 承形成所述狹縫的邊緣并且由硬度比金屬條帶的硬度高的材料特別是 金屬或合金制成。
10. 如權利要求15-18中任一項所述的方法,其中所述引導箱和 所述心軸之間的距離小于5cm,優選小于lcm,更優選小于0.5mm。
全文摘要
本發明公開了一種制造細長的多層管狀體(1)的方法,該細長的多層管狀體包括細長的管狀內部空芯(5)、可選的細長的管狀內套管(4)和細長的管狀外套管,內套管如果存在的話則圍繞空芯,外套管圍繞內套管(如果該內套管存在的話),否則該外套管圍繞空芯,該外套管包括至少兩層(2,3),每一層均包括一根或多根沿縱向預成形的扁平細長金屬條帶,金屬條帶的預成形使得金屬條帶已被螺旋彎曲成使得一個或多個螺旋的連續繞圈彼此接觸或幾乎接觸,一層中的每一根金屬條帶與其它層中的其它金屬條帶重疊,外套管中的層通過粘合劑彼此粘合在一起。
文檔編號F16L9/128GK101675285SQ200880014762
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月25日 優先權日2007年5月4日
發明者N·J·維內羅, R·J·A·史密斯, R·N·伯克, R·范沙爾克維克 申請人:國際殼牌研究有限公司