國內(nèi)外雙金屬復(fù)合管的種類、制備及應(yīng)用

文章出處：作者：admin 人氣：次時(shí)間：2016-11-10 13:53 【大中小】

　　復(fù)合鋼管的兩種單層材料的組合方式完全取決于使用要求及其環(huán)境特征，基本原則是：作為基層鋼管，它應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛性，價(jià)格便宜，工藝性能好；作為覆層則應(yīng)具有抗環(huán)境介質(zhì)的腐蝕或者抗磨損能力，該覆層可以復(fù)合在基層管的內(nèi)層(內(nèi)復(fù)合管)，也可以復(fù)合在其外層(外復(fù)合管)。

　　復(fù)合鋼管產(chǎn)品按使用性質(zhì)可分為化工用液體氣體用管、石油天然氣輸送管及油井用復(fù)合管、鍋爐用復(fù)合管、廢物焚燒爐用復(fù)合管、熱交換器用復(fù)合管、耐磨損用復(fù)合管、耐腐蝕結(jié)構(gòu)用復(fù)合管以及建筑裝潢用復(fù)合管等。其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

　　3.1石油天然氣輸送管及油井復(fù)合鋼管

　　由于石油天然氣中含有大量H2S、CO2、Cl-等腐蝕介質(zhì)，因此所用管材的特點(diǎn)是除了應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)具有耐上述介質(zhì)腐蝕的能力。能耐這些介質(zhì)腐蝕的材料是不銹鋼，Inconel625、Inconel825等鎳基合金。因此作為石油天然氣輸送管道及油井用復(fù)合鋼管，通常選用上述材料作為內(nèi)層管，以保證該管道的耐腐蝕性能，而外層材料通常為API5L-X42、-X50、-X60、-X70、ASTM-A106GB、A335-P22等材料，以保證該管道的強(qiáng)度。由這兩類材料組合成的復(fù)合鋼管亦適用于開發(fā)地?zé)嵊玫娜∷艿?。日、美等國?duì)有關(guān)復(fù)合鋼管用作石油天然氣輸送管道進(jìn)行過大量研究，美國石油協(xié)會(huì)（API）已制訂出管線用復(fù)合鋼管的標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為5LD。復(fù)合鋼管于1991年投入使用，用量逐年擴(kuò)大。

　　主要品種有：常規(guī)管線鋼與耐腐蝕不銹鋼或合金的復(fù)合管；如油井管：CrMo鋼與超級(jí)13Cr、G3、825和C028等復(fù)合油井管；集輸管線：16MnV或X70與各類不銹鋼，825、028等鎳基合金的復(fù)合管道。

　　3.2鍋爐用復(fù)合鋼管

　　在火力發(fā)電方面，日本、美國、歐洲等正在開發(fā)超高溫超高壓鍋爐(即USC鍋爐)。由于超超鍋爐產(chǎn)生的是高溫高壓蒸汽，因此用于這種鍋爐過熱器的鋼管應(yīng)具有耐650℃、35MPa蒸汽條件下的高溫強(qiáng)度，優(yōu)良的外表面耐高溫腐蝕能力和內(nèi)表面耐水蒸汽氧化性能等特性。為此，日本住友金屬公司用SUS310S、35Cr-55Ni、40Cr-55Ni材料作外層基管，用17-14CuMo和Alloy800H等材料作內(nèi)層管，以冶金結(jié)合方法開發(fā)出超超臨界鍋爐過熱器用新型復(fù)合鋼管。該復(fù)合鋼管通過了按JIS3463(1984)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的壓扁、擴(kuò)口和彎曲試驗(yàn)，以及高溫強(qiáng)度、蠕變斷裂、時(shí)效、沖擊等高溫特性試驗(yàn)、耐硫酸腐蝕試驗(yàn)、焊接性能等一系列試驗(yàn)。因此認(rèn)為這種鋼管在超超臨界鍋爐過熱器上應(yīng)用是適宜的，能提高使用壽命和降低造價(jià)。

　　瑞典Sandvik鋼鐵公司開發(fā)成功由碳鋼作內(nèi)層，耐蝕性好的Sanicro28鋼（27%Cr、31%Ni、3.5%Mo的奧氏體超低碳不銹鋼）作外層基管，通過冶金結(jié)合制成復(fù)合鋼管，在鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上無需任何變更，就可直接使用。

　　3.3化工液化氣體管道用復(fù)合鋼管

　　除了應(yīng)具備特殊的耐介質(zhì)腐蝕外，它還應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度，因此這類覆合鋼管用的基層材料通常是碳素鋼、低合金鋼或耐蝕鋼，而它的覆層根據(jù)耐蝕介質(zhì)的不同可選用不銹鋼、銅及其合金，以及鈮、鉭和鈦等。例如石油化工用冷凝器管、凈化用冷凝器，石油精煉用高溫冷凝器和高溫反應(yīng)氣體冷卻