双金属复合管在除盐水管道中的应用

刘占斌 全明福

摘要：双金属复合管是近年来兴起的一种新型管材，在火电厂除盐水管道中的应用寥寥无几，本文将从双金属复合管的基本原理及特性、与不锈钢对比等方面进行介绍，主要以价格的优势，应该在火电厂除盐水管道得到广泛应用。

关键词：双金属复合管火电厂管道

中图分类号：TU99文献标识码： A

1双金属复合管基本原理

双金属复合管是将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和薄壁不锈钢管强力嵌合在一起的新型符合管材、也是一种更理想的管道升级换代产品，他保留了两种不同材料内在的优点，互补了它们内在的不足。双金属符合管基管负责承压和管道刚性支撑的作用，内衬管承担防腐蚀的作用；内衬采用薄壁耐蚀合金材料管材,保证良好的耐腐蚀性能；基管采用镀锌钢管、焊管或者无缝钢管,保证优异的机械力学性能,从而达到最佳性能组合。

从结构上看,该产品以碳钢管为基材,充分发挥碳钢管优良的机械力学性能、价廉特征及良好的焊接性；内衬以耐腐蚀不锈钢材料为内覆盖层,充分发挥不锈钢的耐蚀性能 ,从而使双金属复合管具有优异的耐蚀性和优良的机械力学性能。它保留了两种材料的优点，互补了两者的不足，是一种理想的管道升级换代产品。其构造面如图1所示。

图1 双金属复合管截面构造

2双金属复合管的特点

首先，双金属复合管内衬管也是薄壁不锈钢管，而不锈钢中含有一定的铬，在使用过程中管道内壁形成一层很薄的氧化膜，阻止金属继续氧化，可以承受水和空气的腐蚀，因此有很强的耐腐蚀性能，且内衬不锈钢其内壁光滑，管内流体阻力减小，不结垢，流体无污染；其次，双金属复合管的外层采用的是焊接钢管或无缝钢管，使其管道总壁厚增加，同时外层钢管和不锈钢管的焊缝不在同一位置，使复合管的强度进一步提高，具有较高的强度；再次，双金属复合管内衬不锈钢，它的抗拉强度高于普通钢材在常温下的强度，所以对要求高的水及蒸汽等都是很好的选择；最后，双金属复合管是内衬薄壁不锈钢管，不但保证了厚度及强度，尤其在与厚度一样的不锈钢管比较，在成本方面远远低于纯不锈钢管，使建设方有效降低工程造价。

通过对双金属复合管的特性及性价进行综合比较，双金属复合管不但保留了钢管的机械性能及耐腐蚀性能等，互补了两者的不足，是值得广泛应用的选择。

3在除盐水管道中的应用

为了满足高品质水的要求，以往火电厂除盐水管道大多采用不锈钢管道进行输送，而不锈钢管道价格较昂贵，增加了施工成本。在国电英力特宁夏煤基化工基地除盐水管道不锈钢管材各种规格长度近10 000 m，成为除盐水输送的施工大项。

为了保证不锈钢的应有特性及降低成本原则，设计院将国电英力特宁夏煤基化工基地热电厂区中的DN200～DN450的除盐水管道全部设计为双金属复合管，其火电厂厂区除盐水管道设计压力为0.6 MPa，工作压力为0.4 MPa；设计温度为30 ℃，工作温度为30℃，管道水压试验压力为0.98 MPa。所采用的管材规格分别是￠273 mm×5 mm+2 mm、￠325 mm×7 mm+2 mm、￠377 mm×7 mm+2 mm、￠426mm×7mm+2 mm，其材质全部是20#+304，具体数量见材料表1.

材料表1

通过表1、表2得知，本火电厂大口径除盐水管道所需约4000 m，而在以往设计中，除盐水管道均设计为不锈钢管道，而在国电英力特宁夏煤基化工基地热电厂采用新型的除盐水管材，而新型的除盐水管材不但保证了不锈钢管材的特性，还增加了钢管的机械性能，且有价格优势。

表2 两种管材性能比较

4 现场焊接方式

根据厂家提供的焊接工艺指导及双金属复合管的结构，我方采用纯不锈钢焊丝（ER-308）焊接内衬管，焊前将不锈钢内衬管道上的杂物用角磨机安装钢丝刷进行清理干净，管道外壁用角磨机打磨出金属光泽，对管道内的杂物用压缩空气吹扫干净，进行对口，对口完成后先焊接内衬不锈钢，焊接时氩气流量调整为25～30升/min，将GTAW焊接电流调整到100A～110A之间进行焊接、焊接完成后进行无损检测，合格后用SMAW方式进行S外基管焊接，外基管焊接焊材采用E347-15、A137焊接，焊接前对管端封焊进行切割、破坏封焊，并对节点焊缝进行加热，去除内衬管与外基管间的空气及金属中的水气，焊接时，将SMAW焊接电流调整到110A～120A之间。焊接完成后进行射线探伤。

5结论

该工程机组顺利通过168小时试运，截止目前，应用在除盐水双金属复合管道未出现腐蚀渗漏或者水质不合格现象。而由表2知，双金属复合管应用在除盐水管道由于价格优势，使施工成本大大降低，节约材料成本达400多万元；不但节约施工成本，且保持着优良的性能，是值得推广应用的。

双金属复合管是一种新型材料，不但保留了不锈钢的优良性能，还增加了钢管的机械性能，以其相对便宜的价格及良好的抗腐蚀性，使材料成本大大降低，是值得推广应用的。

参考文献：

〔1〕DL/T5210.5-2009，《电力建设施工质量验收及评价规程 第5部分：管道及系统〔S〕.

〔2〕DL/T5210.7-2009，《电力建设施工质量验收及评价规程 第7部分：焊接工程》〔S〕.

〔3〕《江苏众信绿色管业有限公司工艺方法》〔J〕.