耐冲蚀弯头的制作方法

1.本申请涉及石油钻井井控装备技术领域，具体涉及耐冲蚀弯头。


背景技术：

2.弯头是管道安装中常用的一种连接用管件，用于管道拐弯处的连接，用来改变管道的方向。在石油、天然气等行业的实际作业中，需要将井下的破碎岩屑用高速钻井液带出，所以在地面上铺设的钻井液管线经受高速流体和固体岩屑的冲刷，而受场地所限管线需要大量弯头来绕过设备或装置，所以弯头成为管线中最容易被冲蚀的部件，如果弯头被冲蚀失效，那么管线中的高压高速流体将喷射出来，有巨大的安全隐患。因此必须采用更加耐冲蚀的弯头来保证管道的安全。
3.目前，现有技术中常见的弯头一般为铸钢结构，增加了弯曲部分的壁厚，对于耐冲蚀性有所提高，但提高及其有限，在长期恶劣的作业环境中，依然会很快的被冲蚀，弯头更换频率高，降低工作效率的同时也加大成本的投入。
4.现有技术中，专利cn204877298u公开了一种气体钻井耐冲蚀弯头，其包括弯头本体和挡板，在弯头本体的左部有左连接端，在左连接端外侧安装有活动法兰，在弯头本体的右部有右连接端，在右连接端内部形成缓冲腔，在右连接端固定有右法兰盘，右法兰盘与挡板固定安装在一起，在弯头本体的下部有下连接端，在下连接端固定有下法兰盘。该专利通过设置可拆卸的挡板来降低气流对弯头本体的冲蚀。但在石油钻探行业的流体都是高压高流速，实际应用中，管线都是采用整体式，不能使用焊接、螺纹连接等二次连接的方法，而该专利缓冲腔后的法兰连接就是增加了管线泄漏的风险，并且在缓冲腔内设置了石英板作为耐冲蚀材料，该材料的硬度和强度是小于流体中所含岩屑的，所以不能从根本上解决冲蚀问题，并且石英板无固定，在流体流速、压力发生变化时，石英板与本体的碰撞会导致石英板破碎。并且弯头内部被冲蚀情况无法检查，不能及时发现弯头已被冲蚀并及时更换。
5.专利cn204344022u、专利cn211901997u通过设置缓冲腔对来降低管内流体的流速，从而降低流体对弯头上第一管段与第二管段折弯位置处的冲击。该缓冲腔会在使用过程中堆积固体物，固体物会逐渐堆积到流道变化处，这样流道实际截面积减小，流体流速提高，流体对于非缓冲腔位置的冲蚀能力提高，将会从非缓冲腔位置冲蚀失效。
6.并且上述弯头由于只设计了一个方向的缓冲结构，流体只能从弯头入口进入，对弯头的某一处进行冲刷，使弯头该处较易被磨损。
7.综上所述，如何有效地解决弯头冲蚀性差、易腐蚀、使用寿命短及由此造成的工作效率低、成本投入高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

8.本申请旨在解决现有技术中弯头冲蚀性差、易腐蚀、使用寿命短及由此造成的工作效率低、成本投入高等问题，提出一种耐冲蚀弯头。
9.为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
耐冲蚀弯头，包括弯头本体、设置在弯头本体上的入口、出口、以及连通所述入口与出口的通道；所述通道包括靠近入口的通道一和靠近出口的通道二，通道一与通道二的轴线相交，其特征在于：在弯头本体内设有容置腔一和容置腔二，所述容置腔一位于所述通道一与通道二相交处所在端的延长线上，并与所述通道一连通；所述容置腔二位于所述通道二与通道一相交处所在端的延长线上，并与所述通道二连通；容置腔一和容置腔二内均设有耐冲蚀块用于防止流体直接冲蚀弯头本体；弯头本体上开设有观察口用于查看弯头本体内部的冲蚀情况。
10.进一步的，所述耐冲蚀块镶嵌在所述容置腔一和容置腔二内。
11.进一步的，所述耐冲蚀块的材料为硬质合金。
12.进一步的，所述弯头本体为矩形块状结构。
13.进一步的，所述观察口设置在通道一与通道二交汇处的垂直方向上，观察口采用堵头和密封圈配合封口。
14.进一步的，所述弯头本体的入口和出口处均设有与法兰连接的端口。
15.综上所述，本申请具有以下优点：1、本申请在弯头的两个接口正对易冲蚀部位设置了耐冲蚀块，该冲蚀块硬度远大于流体中所含固体物的硬度，几何倍的提高了耐冲蚀能力，大幅降低了弯头更换频率；这样的设计使得弯头的两个接口均可以作为流体入口，当一侧磨损时，可更换另一头，提高弯头的利用效率，延长弯头的使用寿命；同时弯头上方设置有观察口可在弯头使用一段时间后目视检查弯头的冲蚀情况，提前预警，避免出现弯头被冲破后导致的重大事故；2、本申请所述耐冲蚀块与弯头本体采用热镶的方式固定，防止耐冲蚀块与本体发生碰撞导致耐冲蚀块破碎；3、本申请所述的观察口设置在通道一与通道二交汇处的垂直方向上，不承担流体正面冲击。
附图说明
16.图1为本发明一种耐冲蚀弯头的内部结构示意图；图2为本发明又一种耐冲蚀弯头的内部结构示意图；图3为本发明所述弯头的入口或出口的结构示意图；图4为本发明所述观察口处的结构示意图；图中：1、弯头本体，2、入口，3、出口，4、容置腔一，5、容置腔二，6、耐冲蚀块，7、观察口，8、堵头，9、密封圈，10、通道一，11、通道二。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
ꢀ“
安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.实施例1本实施例提供了耐冲蚀弯头，如图1所示，所述的弯头为一个矩形的实体，包括弯头本体1、设置在弯头本体1上的入口2和出口3、以及连通所述入口2与出口3的通道。所述通道分为靠近入口2的通道一10和靠近出口3的通道二11，通道一10与通道二11的轴线相交，用于实现流体的换向与转弯。弯头的入口2和出口3处均设有与法兰连接的端口，如图3所示。
23.在弯头本体1内设有容置腔一4，所述容置腔一4位于所述通道一10与通道二11相交处所在端的延长线上，容置腔一4内设有耐冲蚀块6用于防止流体直接冲蚀弯头本体1。
24.容置腔一4位于弯头本体1内，与所述通道一10是一体连通的，管线无泄漏风险。钻井液从入口2进入通道一10，冲刷至容置腔内的耐冲蚀块6上，从而减少对弯头本体1的直接冲刷，防止弯头的快速腐蚀。
25.所述耐冲蚀块6嵌满整个容置腔，耐冲蚀块6可以是一个整体，也可以是多个规则排列充满容置腔的矩形块，只要满足耐冲蚀块6与容置腔之间为无相对移动即可。
26.耐冲蚀块6的材料可以采用硬质合金。硬质合金包括钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金、钨钛钽（铌）类硬质合金。硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，本申请中应用到的硬质合金硬度大于hrc70。
27.所述耐冲蚀块6与弯头本体1为热镶装配：将弯头本体1进行热处理后，将耐冲蚀块6要镶入的容置腔加工到规定尺寸，然后加热弯头本体1至低于回火温度并保温一定时间，从加热炉中取出，将已经精加工好的耐冲蚀块6镶入容置腔中，随炉缓慢冷却至室温，使耐冲蚀块6与弯头本体1保证合理的过盈配合。
28.本实施例中，通过在弯头本体1内嵌入耐冲蚀块6的方式，防止从入口2进入通道一10的钻井液直接对弯头本体1进行冲刷，可以防止弯头的快速腐蚀，有效地延长弯头的使用寿命。
29.实施例2本实施例公开了耐冲蚀弯头，在实施例1的基础上，进一步的，如图2所示，在所述通道二11与通道一10相交所在端的延长线上设有容置腔二5。所述容置腔二5内也镶嵌有耐冲蚀块6，所述的耐冲蚀块6可采用实施例1中所列举任意一种硬质合金材料。这样设计的好处是，所述弯头本体1的入口2可作为出口3使用，弯头本体1的出口3也可以作为入口2使用，无论是接入哪一头作为流体入口2，弯头本体1都可以实现耐冲刷的效果。当一侧磨损时，可更换另一头，提高弯头的利用效率，延长弯头的使用寿命。
30.实施例3本实施例公开了耐冲蚀弯头，在实施例1的基础上，进一步的，参照说明书附图4，所述弯头开设有观察口7，所述观察口7可在弯头使用一段时间后目视检查弯头的冲蚀情况，提前预警，避免出现弯头被冲破后导致的重大事故。观察口7设置在通道一10与通道二11交汇处的垂直方向上，不承担流体正面冲击，观察口7采用堵头8和密封圈9配合封口。
31.虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
32.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。