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双金属复合管的使用材料选择
双金属复合管结构是以耐腐蚀合金管(不锈钢或耐蚀合金)作为内衬层(壁厚0.5-3mm)与腐蚀介质接触,以碳钢或低合金钢作为外面基管承受压力,成本低。一般双金属复合管在含有CO2介质情况下一般以316L奥氏体不锈钢为内衬层,在含有CO2+少量Cl-介质下可选用2205和2505等双相不
双金属不锈钢复合管
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视频作者:江苏众信绿色管业科技有限公司
双金属复合管的使用材料选择
双金属复合管结构是以耐腐蚀合金管(不锈钢或耐蚀合金)作为内衬层(壁厚0.5-3mm)与腐蚀介质接触,以碳钢或低合金钢作为外面基管承受压力,成本低。一般双金属复合管在含有CO2介质情况下一般以316L奥氏体不锈钢为内衬层,在含有CO2+少量Cl-介质下可选用2205和2505等双相不锈钢,当含有H2S+CO2+Cl-时,内衬层应选用028,G3,Inconel625和Inconel825等镍基或铁镍基合金,以保证该管道的耐腐蚀性能,也可选择钛合金等具有优异耐腐蚀性能的材料作为内衬层。外层材料通常为API 5L X42,X50,X60,X70,ASTM-A106GB 和A335-P22等材料,从而来保证管道的强度。
冷成型法
冷成型制造工艺的基本特征是将预加工好的薄壁不锈钢管套入碳钢管中,然后通过机械方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢管内壁上。薄壁不锈钢管有两种获得途径: 一种是通过选择合适规格的无缝不锈钢管,通过旋压的方法使之变薄,达到要求的外径和厚度;另一种是用薄的不锈钢板或钢带在的制管机上用tig焊接成直 缝或螺旋缝不锈钢管。采用拉拔、胀接、旋压和滚压等方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢管内壁上,其中拉拔和胀接为常用。拉拔是取两根分别制成的无缝钢管,将 一根套在另一根外面,然后将两管通过一模具同时进行拉拔,从而实现紧密配合的机械结合。这种管的优点是生产工艺比较简单,价格较便宜。缺点是界面非扩散结 合,只是依靠对外层进行的冷加工来获得紧密配合,因此冷加工复合管如果遭遇高温就有分层倾向,复合管会因应力释放而失效。这就限制了冷加工管的使用环境和 应用领域。胀接分机械胀接和液压胀接两种。机械胀接是目前生产不锈钢复合管的一种主要方法,它是利用滚胀芯轴回转挤压使复合管内管发生塑性变形,外管发生 弹性变形,从而使复合管的外管对内管产生接触压力,以达到复合管内外壁的紧密贴合。液压胀接原理与机械胀接相同,只是用管内高压水施压代替滚胀芯轴回转挤 压。机械胀接时胀接力大小难以确定,易发生欠胀或过胀,且多次滚胀易造成衬里开裂。液压胀接时胀接力均匀且大小可进行计算,因此更具优越性。两种胀接法的 共同缺点是内外层只是机械结合,和拉拔成型一样,在高温环境下会因应力松弛而分层失效。

离心铸造和离心铝热剂法
离心铸造是为适应海洋油气生产而开发的,适用于制造内衬金属熔点外层金属熔点的复合管。衬层和基体均采用液态金属。首先,将制外管的钢液引入一旋转 金属模,在外管凝固过程中监测管内温度。当外管凝固并达到一定温度时,浇入耐蚀合金等内层金属。通过控制铸造条件,可以生产出牢固的冶金结合的双金属复合 管。
当应用液态金属进行表面堆敷时,采用离心技术可消除复合层容易出现的气孔和夹杂。这时,熔化金属中密度低的渣、杂质和气体上升到表面,而较重的金属成分下沉,在管壁上形成一致密层,从而提高熔敷质量和再现性。因此其优缺点分别为:
① 优点:界面实现冶金结合,致密度高,排渣、排气性好。
② 缺点:若没有其后的热变形,于铸态使用,其粗大的铸态组织导致各层金属的力学性能不能充分发挥。另外,该方法不能生产外层为轻合金的复合钢管。
离心铝热法也称为shs—离心法,shs是self propagating high temperature synthesis的缩写。离心铝热法的实质是在离心力场中引起铝热反应,所谓铝热反应就是金属和其他金属氧化物粉末均匀的混合在一起, 通过点燃而发生的非常迅速的放热反应(mo+al→m+al2o3+q)。反应绝热温度可接近3000k,因此产物都处于液态,在离心力作用下,比重大的 产物如fe、cr、ni等集中在靠近碳钢钢管内壁处,形成内衬金属层;al2o3形成内层残渣,通过机械方法除去,则制备出双金属复合钢管。

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