雙金屬復合管在除鹽水管道中的應用

劉占斌 全明福

摘要：雙金屬復合管是近年來興起的一種新型管材，在火電廠除鹽水管道中的應用寥寥無幾，本文將從雙金屬復合管的基本原理及特性、與不銹鋼對比等方面進行介紹，主要以價格的優勢，應該在火電廠除鹽水管道得到廣泛應用。

關鍵詞：雙金屬復合管火電廠管道

中圖分類號：TU99文獻標識碼： A

1雙金屬復合管基本原理

雙金屬復合管是將鍍鋅鋼管或焊管、無縫鋼管和薄壁不銹鋼管強力嵌合在一起的新型符合管材、也是一種更理想的管道升級換代產品，他保留了兩種不同材料內在的優點，互補了它們內在的不足。雙金屬符合管基管負責承壓和管道剛性支撐的作用，內襯管承擔防腐蝕的作用；內襯采用薄壁耐蝕合金材料管材,保證良好的耐腐蝕性能；基管采用鍍鋅鋼管、焊管或者無縫鋼管,保證優異的機械力學性能,從而達到最佳性能組合。

從結構上看,該產品以碳鋼管為基材,充分發揮碳鋼管優良的機械力學性能、價廉特征及良好的焊接性；內襯以耐腐蝕不銹鋼材料為內覆蓋層,充分發揮不銹鋼的耐蝕性能 ,從而使雙金屬復合管具有優異的耐蝕性和優良的機械力學性能。它保留了兩種材料的優點，互補了兩者的不足，是一種理想的管道升級換代產品。其構造面如圖1所示。

圖1 雙金屬復合管截面構造

2雙金屬復合管的特點

首先，雙金屬復合管內襯管也是薄壁不銹鋼管，而不銹鋼中含有一定的鉻，在使用過程中管道內壁形成一層很薄的氧化膜，阻止金屬繼續氧化，可以承受水和空氣的腐蝕，因此有很強的耐腐蝕性能，且內襯不銹鋼其內壁光滑，管內流體阻力減小，不結垢，流體無污染；其次，雙金屬復合管的外層采用的是焊接鋼管或無縫鋼管，使其管道總壁厚增加，同時外層鋼管和不銹鋼管的焊縫不在同一位置，使復合管的強度進一步提高，具有較高的強度；再次，雙金屬復合管內襯不銹鋼，它的抗拉強度高于普通鋼材在常溫下的強度，所以對要求高的水及蒸汽等都是很好的選擇；最后，雙金屬復合管是內襯薄壁不銹鋼管，不但保證了厚度及強度，尤其在與厚度一樣的不銹鋼管比較，在成本方面遠遠低于純不銹鋼管，使建設方有效降低工程造價。

通過對雙金屬復合管的特性及性價進行綜合比較，雙金屬復合管不但保留了鋼管的機械性能及耐腐蝕性能等，互補了兩者的不足，是值得廣泛應用的選擇。

3在除鹽水管道中的應用

為了滿足高品質水的要求，以往火電廠除鹽水管道大多采用不銹鋼管道進行輸送，而不銹鋼管道價格較昂貴，增加了施工成本。在國電英力特寧夏煤基化工基地除鹽水管道不銹鋼管材各種規格長度近10 000 m，成為除鹽水輸送的施工大項。

為了保證不銹鋼的應有特性及降低成本原則，設計院將國電英力特寧夏煤基化工基地熱電廠區中的DN200～DN450的除鹽水管道全部設計為雙金屬復合管，其火電廠廠區除鹽水管道設計壓力為0.6 MPa，工作壓力為0.4 MPa；設計溫度為30 ℃，工作溫度為30℃，管道水壓試驗壓力為0.98 MPa。所采用的管材規格分別是￠273 mm×5 mm+2 mm、￠325 mm×7 mm+2 mm、￠377 mm×7 mm+2 mm、￠426mm×7mm+2 mm，其材質全部是20#+304，具體數量見材料表1.

材料表1

通過表1、表2得知，本火電廠大口徑除鹽水管道所需約4000 m，而在以往設計中，除鹽水管道均設計為不銹鋼管道，而在國電英力特寧夏煤基化工基地熱電廠采用新型的除鹽水管材，而新型的除鹽水管材不但保證了不銹鋼管材的特性，還增加了鋼管的機械性能，且有價格優勢。

表2 兩種管材性能比較

4 現場焊接方式

根據廠家提供的焊接工藝指導及雙金屬復合管的結構，我方采用純不銹鋼焊絲（ER-308）焊接內襯管，焊前將不銹鋼內襯管道上的雜物用角磨機安裝鋼絲刷進行清理干凈，管道外壁用角磨機打磨出金屬光澤，對管道內的雜物用壓縮空氣吹掃干凈，進行對口，對口完成后先焊接內襯不銹鋼，焊接時氬氣流量調整為25～30升/min，將GTAW焊接電流調整到100A～110A之間進行焊接、焊接完成后進行無損檢測，合格后用SMAW方式進行S外基管焊接，外基管焊接焊材采用E347-15、A137焊接，焊接前對管端封焊進行切割、破壞封焊，并對節點焊縫進行加熱，去除內襯管與外基管間的空氣及金屬中的水氣，焊接時，將SMAW焊接電流調整到110A～120A之間。焊接完成后進行射線探傷。

5結論

該工程機組順利通過168小時試運，截止目前，應用在除鹽水雙金屬復合管道未出現腐蝕滲漏或者水質不合格現象。而由表2知，雙金屬復合管應用在除鹽水管道由于價格優勢，使施工成本大大降低，節約材料成本達400多萬元；不但節約施工成本，且保持著優良的性能，是值得推廣應用的。

雙金屬復合管是一種新型材料，不但保留了不銹鋼的優良性能，還增加了鋼管的機械性能，以其相對便宜的價格及良好的抗腐蝕性，使材料成本大大降低，是值得推廣應用的。

參考文獻：

〔1〕DL/T5210.5-2009，《電力建設施工質量驗收及評價規程 第5部分：管道及系統〔S〕.

〔2〕DL/T5210.7-2009，《電力建設施工質量驗收及評價規程 第7部分：焊接工程》〔S〕.

〔3〕《江蘇眾信綠色管業有限公司工藝方法》〔J〕.