一种双金属复合管老化性能评估组合试样及其制造方法与流程
本发明属于管材试验评价，具体涉及一种双金属复合管老化性能评估组合试样及其制造方法。
背景技术：
1、近年来，由于传统机械双金属复合管出现的衬层塌陷问题，油田开始逐步引入聚合物增强双金属复合管。然而，由于油气集输管线运行介质通常会伴随较高的温度，部分单井集输管线服役温度甚至达到或超过100℃，高温运行下聚合物黏附材料存在较高的老化风险，于是对于聚合物增强双金属复合管老化性能的评估显得尤为重要。
2、传统的老化性能评估主要使用gb/t 7124所述的平板拉伸剪切试样，但是聚合物增强双金属复合管中聚合物层材料厚度薄、耐热性能不足且质地偏脆的特性，导致在实际操作中评估试样难以加工。首先，聚合物增强层的存在，试样加工中的高热量及机械力损伤结合性能的可能性较大，难以从管材上截取圆弧试样；其次，聚合物增强层的存在，圆弧试样很难不损坏结合力的情况下压平制得平板试样；最后，复合管本身是基管/衬层应力协同变形的产物，成品管材本身存在较大的应力，加工成小试样后的管材的成型应力会完全释放，展现的性能代表性不足，因此很难从管材上加工评估试样，相关试验难以有效开展。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双金属复合管老化性能评估组合试样及其制造方法，所述方法通过设计老化性能评估试样结构，并借助传统复合管水压成型装置在管材复合成型的同时半原位制造评估试样，避免了传统老化试样制造困难问题，为聚合物增强复合管老化性能评估提供了合适的解决方案。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明公开了一种双金属复合管老化性能评估组合试样，包括第一基管、第二基管、衬层、聚合物增强层、基管凹槽段、变形限位环；
4、所述第一基管与第二基管之间设置有基管凹槽段；所述衬层嵌套在第一基管、第二基管的内部；所述聚合物增强层设置在第一基管、第二基管与衬层的重叠区域；所述变形限位环套设在基管凹槽段上。
5、本发明进一步，所述第一基管、第二基管的轴向长度相同。
6、本发明进一步，所述基管凹槽段的轴向长度与变形限位环的长度相同。
7、本发明进一步，所述老化性能评估组合试样的数量为两个以上。
8、本发明进一步，所述变形限位环为两个半圆组成的圆环，所述变形限位环的直径与第一基管与第二基管的直径相同。
9、本发明还公开了一种根据任意一项所述的双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，包括以下步骤：
10、s1：将聚合物增强层涂敷在第一基管、第二基管的内侧后，将衬层套设在第一基管、第二基管内，所述变形限位环套设在第一基管、第二基管之间的基管凹槽段上，在所述第一基管、第二基管的两端设置成型辅助系统；
11、s2：将成型辅助系统接入待测双金属复合管水压成型系统，制得双金属复合管老化性能评估组合试样。
12、本发明进一步，还包括试样拆分步骤，所述试样拆分步骤为沿若干个老化性能评估组合试样的衬层的中部切开，获得第一基管侧的不老化试样以及第二基管侧的待老化试样。
13、本发明进一步，所述成型辅助系统包括管端密封套、进水管路、出水管路、弹性密封环；
14、所述管端密封套设置在老化性能评估组合试样的两端；
15、所述进水管路以及出水管路穿插设置于管端密封套上并伸入老化性能评估组合试样内，所述进水管路以及出水管路用于接通待测双金属复合管水压成型系统和压力排放；
16、所述弹性密封环设置于管端密封套与老化性能评估组合试样之间。
17、本发明进一步，所述进水管路上设置有进水管路阀门，所述出水管路上设置有出水管路阀门，所述进水管路阀门以及出水管路阀门用于控制老化性能评估组合试样的水压。
18、本发明进一步，所述双金属复合管老化性能评估组合试样在聚合物增强复合管的复合成型及热处理过程中完成制造。
19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20、本发明公开的一种双金属复合管老化性能评估组合试样，通过两端基管和中间凹槽段的组合试样结构设计，可以同步制备两件平行试样，还通过变形限位环的设计，实现了评估试样基管凹槽段和两端基管处衬层形变程度一致，确保老化性能评估试样制造的可靠性，加工评估试样测得数据准确。
21、本发明公开的一种双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，通过借助成型辅助系统的配套设计，成功串接了复合管水压成型装置，实现了老化性能评估试样与待评估双金属复合管复合成型压力和热处理工艺一致，成功完成了评估试样的半原位制造；通过变形限位环保证评估试样基管凹槽段和两端基管处衬层形变程度一致，进而确保老化性能评估试样制造的可靠性；通过组合试样管材结构和制造方法的配套设计，实现了试样制造过程中机加工不触及聚合物增强层，成功回避了试样加工难题，同时还提供了易于检测的新型老化性能评估试样；通过两端基管和中间凹槽段的组合试样结构设计，可以同步制备两件平行试样，通过成型辅助系统配合制造过程中组合试样叠加方式的设计，进一步升级为可同步提供了若干个不老化和待老化试验的平行试样，保证了所有平行试样半原位制造和工艺一致性，维持了极高的试样制造效率，成功避免了传统老化性能评估试样加工制备困难问题，为聚合物增强复合管老化性能评估提供了合适的解决方案。
技术特征：
1.一种双金属复合管老化性能评估组合试样，其特征在于，包括第一基管(1)、第二基管(2)、衬层(3)、聚合物增强层(4)、基管凹槽段(5)、变形限位环(6)；
2.根据权利要求1所述的双金属复合管老化性能评估组合试样，其特征在于，所述第一基管(1)、第二基管(2)的轴向长度相同。
3.根据权利要求1所述的双金属复合管老化性能评估组合试样，其特征在于，所述基管凹槽段(5)的轴向长度与变形限位环(6)的长度相同。
4.根据权利要求1所述的双金属复合管老化性能评估组合试样，其特征在于，所述老化性能评估组合试样的数量为两个以上。
5.根据权利要求1所述的双金属复合管老化性能评估组合试样，其特征在于，所述变形限位环(6)为两个半圆组成的圆环，所述变形限位环(6)的直径与第一基管(1)与第二基管(2)的直径相同。
6.一种根据权利要求1至5任意一项所述的双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，其特征在于，还包括试样拆分步骤，所述试样拆分步骤为沿若干个老化性能评估组合试样的衬层(3)的中部切开，获得第一基管(1)侧的不老化试样以及第二基管(2)侧的待老化试样。
8.根据权利要求6所述的双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，其特征在于，所述成型辅助系统包括管端密封套(7)、进水管路(8)、出水管路(10)、弹性密封环(12)；
9.根据权利要求8所述的双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，其特征在于，所述进水管路(8)上设置有进水管路阀门(9)，所述出水管路(10)上设置有出水管路阀门(11)，所述进水管路阀门(9)以及出水管路阀门(11)用于控制老化性能评估组合试样的水压。
10.根据权利要求6所述的双金属复合管老化性能评估组合试样的制造方法，其特征在于，所述双金属复合管老化性能评估组合试样在聚合物增强复合管的复合成型及热处理过程中完成制造。
技术总结
本发明提供了一种双金属复合管老化性能评估组合试样及其制造方法，属于管材试验评价技术领域。所述老化性能评估组合试样包括第一基管、第二基管、衬层、聚合物增强层、基管凹槽段、变形限位环；所述变形限位环套设在老化性能评估组合试样的基管凹槽段上。能够同步提供不老化和待老化试验的老套试验试样以及相应的多套平行试样，保证了后续评估试验的准确性；提出的试样制备方法，能够借助传统复合管水压成型装置在管材复合成型的同时半原位制备评估试样，保证了老化性能评估试样制造的可靠性。
技术研发人员：李发根,邵晓东,徐秀清,付安庆,白真权
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23