双金属复合钢管精品PPT课件.ppt

1、研究开发意义 在高腐蚀环境下应用的管材常为不锈钢类或高合金类耐蚀管材，管材的成本较高，主要是其中所含的贵重金属含量高。我公司开发研究的双金属复合管，其管子的复层为不锈钢类或耐蚀金属，满足高腐蚀环境输送介质的要求，内衬层的厚度从0.5-2mm（也可根据用户需要制作）；基层为满足管材性能要求的普通碳钢或低合金钢，这样可以大大减少耐蚀管材的材料成本，节约贵重金属的用量，也符合国家所提倡的节约型社会政策。因此，双金属复合管的开发研究是非常有意义的。国内外技术和趋势 目前，国内外双金属复合钢管工艺取得了很大发展，特别是日本、美国、英国等国家发展较快。主要方法包括无缝复合管和铸造复合管、焊接式复合管、外包

2、覆复合管、机械拔制法（缩径或扩径）、激光包覆复合、离心浇铸等方法。双金属管制造工艺流程外管喷砂衬管清洗穿管润滑拔制精整清洗检验喷标捆装双金属复合管的应用领域l石油、天然气管材 主要做油井管、井下注水、注聚液态CO2及集输管。可以开发的品种有：油井管和集输管道与耐腐蚀不锈钢或耐蚀合金的复合管；如J55、N80、X42、X60等钢管与304、304L、316、316L 、2205等的复合管道。l化工管材 主要用于内层为强腐蚀介质，而外层则有强度要求的各种使用环境。如碳钢与耐蚀不锈钢304、304L、316L及双相不锈钢2205等的复合。l建筑管材 主要用于民用冷热给水管路、供暖、供热、蒸汽管路、消

3、防供水管路等。如镀锌管、碳结管内衬304不锈钢管。市政管材（主要是外覆不锈钢复合管） 主要用于市政设施建设，建筑结构网架工程、道路护栏、民用制品、景观结构等设施。如直缝焊管或螺旋焊管外覆304不锈钢管。常用不锈钢性能比较钢种属 性性 能用 途304低碳奥氏体型不锈耐酸钢一般的抗晶间腐蚀性能和优良的耐蚀性能对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦有一定的抗腐蚀能力广泛用于输酸管道和化工设备等304L超低碳奥氏体不锈耐酸钢有良好的抗晶间腐蚀性能对各种强腐蚀介质中均有良好的耐蚀性适用于石油化工耐腐蚀设备部件特别适合于焊后不能进行热处理的焊接管件316L超低碳奥氏体不锈耐酸钢有良好的抗晶间腐蚀性能对有机酸碱盐

4、类均有良好的耐蚀性，耐点蚀性能优良。适用于制造合成纤维石油化工纺织化肥印染及原子能后处理等工业设备用的重要耐蚀管件2205 S 31803超低碳双相不锈耐酸钢具有较高的耐点蚀缝隙腐蚀应力腐蚀和均匀腐蚀能力具有较高的强度和良好的韧性。用于制造各种工业热交换器和管道（尤其是含氯化物的 H2S 环境以及醋酸等有机酸溶液），用于含CO2、Cl-的油气输送管道，焊后不需热处理。使用温度-50300产品规格及品种内衬不锈钢复合钢管规格与品种规格外径：25323.9 壁厚：220mm 长度：110m 耐腐蚀（CRA）复层厚度为0.5-2mm（可随用户要求调整）产品规格及品种油田用双金属复合管品种井下用：基层

5、：碳结钢、合结钢（J55、N80、L80、P110等 ）复层(CRA)：304、304L、316、316L、2205等管线管：基层：碳结钢、合结钢（20#、X42、X60等）复层(CRA)：304L、316L、2205等，可参见API 5L及5LD标准。产品执行标准：井下用复合管： 外层基管：API Spec 5CT 、GB/T8163-2008； 内衬复层： GB/T12771-2008管线管： 外层基管：API Spec 5L ； 内衬复层： GB/T12771-2008建筑用管： 外层基管：GB/T3091-2001； 内衬复层： GB/T12771-2008双金属管线复合管样品 双金属

6、管线管双金属管线管 20#/30420#/304 (114.3 (114.34.5+1)4.5+1) 双金属复合油管 (2 7/8J55NU+304) 73.025.51+1双金属镀锌管双金属复合油管（2 7/8NU+304)外覆不锈钢复合管（主要用于市政工程、景观工程、护栏等）l焊丝：选用与内层材质相同或相近的焊丝。l采用常规平口机对焊口进行平口和外层金属倒角。（建议采用U形坡口，使U形坡口底部完全为内层金属）l采用钨极氩弧焊（TIG)小电流焊接坡底的内层金属。l在完成坡底的焊接后，采用符合外层材质的焊条用常规电压进行正常堆焊。双金属复合管的连接一、油气输送管一般采用焊接连接一、油气输送管一

7、般采用焊接连接（1）直管焊接直管焊接（2 2）支管焊接：主管的相贯线处应用手持砂轮打出坡口。）支管焊接：主管的相贯线处应用手持砂轮打出坡口。支管与内层同材质。焊材选用与内层同材质或相似材质。支管与内层同材质。焊材选用与内层同材质或相似材质。（3 3）法兰焊接：法兰选用与内层金属相同材质，注意）法兰焊接：法兰选用与内层金属相同材质，注意管材端部仍应开管材端部仍应开U U形坡口，采用与内层材质相同或相近形坡口，采用与内层材质相同或相近的材质进行焊接。的材质进行焊接。 焊接工艺：焊接分两次成形，第一层采用钨极氩弧焊打底，焊接时焊缝背面充氩气保护，使用ER308L焊丝(C%0.03、Mn：1.02.5

8、0、Si：0.60、S：0.020 、 P：0.030 、Ni：9.00-11.00、Cr：19.50-22.00），焊接电流6575A，电压1015V。氩弧焊打底后用J427焊条盖面焊，采用手工电弧焊，焊接电流7090A，电压2030V。 （4 4）对复合管的焊接试样进行机械性能、微观组织的检验）对复合管的焊接试样进行机械性能、微观组织的检验123不锈钢基体能谱(EDS)图中1所示位置kV:19.98 Tilt: 0.90 Take-off:36.06 AmpT:51.2 Detector Type :SUTW-Sapphire Resolution :128.92 Element Wt %

9、 At % SiK0.731.43 CrK18.8619.92 FeK72.0970.87 NiK8.327.78123焊缝区不锈钢内表面能谱（EDS）图中2所示位置kV:19.98 Tilt: 0.90 Take-off:36.13 AmpT:51.2 Detector Type :SUTW-Sapphire Resolution :128.92 Element Wt % At % SiK0.921.81 CrK17.6418.61 FeK73.1871.87 NiK8.267.72123不锈钢和碳钢过渡区能谱(EDS)图中3所示位置kV:19.98 Tilt: 0.90 Take-off:

10、36.13 AmpT:51.2 Detector Type :SUTW-Sapphire Resolution :128.92Element Wt % At % SiK0.721.41 CrK17.4018.40 FeK73.7072.53 NiK8.187.66123试验结果：试验结果： 焊缝区焊缝区Cr,NiCr,Ni的含量变化较小，焊缝区最内的含量变化较小，焊缝区最内侧表面侧表面CrCr的含量的含量Wt%Wt%达到达到17.4%17.4%，超过，超过12.5%12.5%。根据根据TommanTomman理论的理论的n/8n/8定律，焊缝已达到与定律，焊缝已达到与18-18-8 8钢同一电

11、极电位区，表明焊缝区的耐蚀性同钢同一电极电位区，表明焊缝区的耐蚀性同基体基本相同。证明采用先用基体基本相同。证明采用先用TIGTIG打底，再采打底，再采用与基体材质相对应的碳结钢焊条手工电弧焊用与基体材质相对应的碳结钢焊条手工电弧焊堆焊的焊接工艺是符合要求的，焊缝的耐蚀性堆焊的焊接工艺是符合要求的，焊缝的耐蚀性不会降低。不会降低。二、井下用管一般采用螺纹连接(27/8J55油管+304)端部封焊复合管端部处理 作为井下用管，必须保证与腐蚀性油气接触的管体任何部位均为耐蚀材料。因此作为管端复合面处理尤为重要。目前采用的有效方法为：l在油井管螺纹加工前，先在管子端部堆焊密封金属层，堆焊长度35mm

12、(保证堆焊长度）管子端部密封长度（见下图）。l堆焊材质选用与内层相同或相近的金属。l连接用接箍管应采用做防腐处理后的接箍。覆层覆层覆层覆层复合管端部堆焊示意图复合管端部堆焊示意图复层（CRA）06Cr19Ni10基层堆焊层（CRA） ER308L推广应用前景 我国含酸性气（如H2S, CO2 , Cl- 等）的油气田很多,如新疆塔里木、四川、中原都有不少油气田处于深井、高温、高压、高腐蚀的恶劣环境，因此对于油井管的高温高压抗腐蚀性能要求非常高，有时往往采用整体不锈钢管，造价太高，可以用衬里不锈钢复合油管替代。 酸性油气的输送管道也必须具备高的耐腐蚀 性能，可用双金属复合管替代纯不锈钢管道，节约

13、大量成本。 在化工行业使用管材，双金属复合管可以应用于输送内层为强腐蚀介质，而外层则有强度要求的各种使用环境。如碳钢与耐蚀不锈钢304、316L等的复合。 不锈钢是耐热钢,在400 时的抗拉强度仍达到412MPa,高于普通钢材在常温下的抗拉强度,所以内衬不锈钢双金属复合钢管的耐高温性能是非常好的,可以用来输送热水、沸水、蒸汽。 外覆不锈钢复合管可广泛用于市政工程、桥梁、高架路、铁路等的护栏、景观工程等。结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日