复合钢管:碳钢钢管内衬不锈钢
在碳钢钢管内壁复合薄壁的不锈钢管,内衬不锈钢复合管是一种双金属复合管道,主要由碳钢管作为基管,通过缩径法、冷扩法、爆燃法或钎焊法等复合工艺,将不锈钢内衬管与基管复合而成。
这种管道在钢管内壁复合薄壁不锈钢管,大大提高了钢管的耐腐蚀性能,同时保留了钢管的机械强度和良好的密封性。
- 优势
1 .不生垢、不结瘤、耐腐蚀
在钢管内复合薄壁不锈钢管,由于不锈钢中含有18%-20%的铬,在使用过程中管道内壁形成一层极薄的氧化铬薄膜,该薄膜阻止金属继续氧化,故不锈钢有很强的耐腐蚀性能,不仅能承受水和空气的腐蚀,而且可以承受弱酸弱碱的腐蚀。不锈钢的耐腐蚀性和致密性又强于镀锌钢管镀锌层。所以,内衬不锈钢复合钢管在使用过程中不用担心因内壁锈蚀产生结垢、结瘤而使内孔缩小。
不锈钢的耐腐蚀性能远高于碳钢,内衬不锈钢管,可以用来输送酸性或碱性的化工流体。
2 .强度高、耐压力、耐拉伸
内衬不锈钢复合钢管中的外层钢管是采用焊接钢管、无缝钢管、螺旋缝焊管。焊接钢管或无缝钢管的抗拉强度都大于335MPa,伸长率大于15%,内衬不锈钢复合钢管钢管伸长率达到25%以上,钢管都经过3.0MPa以上的水压试验,并通过标准规定的弯曲试验、压扁试验、断裂韧性试验、金相检验、拉伸试验和较高强度的耐压试验。在外层钢管内复合不锈钢管后使总壁厚增加,强度增加,不仅可用于民用输水、输气,并可用于输送工业用流体。当外层钢管采用焊接钢管时,由于外层钢管和不锈钢管的焊缝不在同一位置,提高了复合钢管的强度可靠性。
3 .可以焊接
可以采用焊接。焊前应采用机械方法及有机溶剂,清除焊缝表面和焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物。焊接设备应满足焊接工艺要求,并符合有关设备标准的规定。焊接程序,先焊复材(不锈钢管),再焊过渡层,最后焊基材(碳钢管)。
复材焊缝表面应尽可能与复材表面保持平整、光顺。焊接过渡层时,要在保证熔合良好的前提下,尽量减少基材金属的熔入量,即降低熔和比。焊后清理,焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤飞溅物及其他污物。必要时应对焊缝进行局部修整。焊后清理完毕,应在基材焊缝附近的明显部位打上焊工印记以便日后考查。
4 .可以法兰连接、可以螺纹连接
内衬不锈钢复合钢管的接头密封是双层密封,外层是管螺纹密封,内层是特殊结构的硅橡胶密封圈密封,确保了管道系统密封的可靠性。也可在台肩式可锻铸管件外镀覆HA合金镀层,其耐腐蚀性能达到不锈钢的耐腐蚀性能。
5 .可以沟槽连接
DN125-DN600的管件因口径较大,加工螺纹和拧紧螺纹较困难,故DN125-DN600的管件应采用沟槽式管接头和衬塑法蓝。沟槽式管接头在外表面和端面进行静电喷塑处理,也可在球墨铸铁沟槽式管接头外镀HA合金镀层,镀层的耐蚀水平达到不锈钢的耐蚀水平。接头内包裹着硅橡胶或食品级丁腈橡胶的密封圈,流体在管内流动不会和外层钢管接触。
在内衬不锈钢复合钢管的端部外表面挤压出沟槽,沟槽式管接头的两端边压在沟槽之中,沟槽式管接头由两瓣的沟槽式管接头组成,两瓣的沟槽式管接头之间由螺拴和螺母连接。当螺拴和螺母拧紧时,两瓣沟槽式管接头紧紧地扣在一起,压紧沟槽式管接头内的硅橡胶密封圈,硅橡胶密封圈把二截管子的端头紧紧地抱在一起,流体在管内和密封圈内流动,确保了流体流动的密封性。
为解决管端面的腐蚀问题,设计端面防腐套,防腐套的外表面和内衬不锈钢复合钢管的内表面形成过盈配合,使端面防腐套紧贴内衬不锈钢复合钢管的管端面,在端面防腐套和钢管端面及内表面之间涂上密封胶,密封胶为双组份的,在使用时把双组份混合在一起,马上产生很大的粘合力。端面防腐套和密封胶很好地解决了采用沟槽式连接时管端面的防腐问题。
6 .耐高温,可输送热水、沸水、蒸气、低温脆性好,膨胀系数小
塑料的热胀冷缩程度超过钢材10倍,而塑料在遇冷收缩时延伸能力又大大低于钢材,故在寒冷季节管内水结冰膨胀时,塑料管遇结冰膨胀后不能收缩恢复,多次膨胀累积,使塑料膨胀超过极限而发生脆断。焊接钢管确保伸长率超过15%,不锈钢管的伸长率确保超过25%,能伸长膨胀的外层钢管,内衬伸长率更好的不锈钢管,避免当管内水结冰膨胀时脆断。
7.卫生性能好,可输送净水
由于不锈钢管在使用过程中不受流体腐蚀,不锈钢管本体无杂质进入流体,因内衬不锈钢复合钢管配以不锈钢螺纹管件、不锈钢法兰、不锈钢焊接管件,流体和外层钢管不接触,流体只接触不锈钢,故内衬不锈钢复合钢管可以代替纯不锈钢管用来输送饮用净水。
8 .价格低廉
钢管内覆以薄壁不锈钢管,这样降低了制造成本,又确保了厚度以保证强度,使安装内衬不锈钢复合钢管的费用大大低于厚壁纯不锈钢管和厚壁纯铜管。
- 制作工艺
不锈钢复合管的制作中必须要求复合钢管制造厂能根据化工企业工艺流程的要求,选择不同的耐腐蚀合金层作为内衬管。大部分耐腐蚀合金(如纯钛、镍基合金、普通不锈钢、双相不锈钢)都可以作为内衬层使用。但是对于双相不锈钢而言,复合的难度比很大,原因在于,双相钢的屈服强度比较大,断裂伸长小,如果工艺控制不够精确,非常容易在复合过程中开裂。双相不锈钢由于其内部存在着奥氏体和铁素体两种金相组织,因而在抵抗氯离子腐蚀以及抗应力腐蚀开裂方面的性能大大优于316L。在制盐或者盐化工企业中,采用双相不锈钢复合钢管非常具有性能优势。
镍基合金
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