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1、华阳牌内衬不锈钢复合钢管发展情况一）化工液体气体管道用复合管作为化工用耐腐蚀输送管道，除了应具备特殊的耐介质腐蚀外，它还应具有较高的强度和刚度，因此这类复合钢管用的基层材料通常是碳素钢、低台金钢或耐蚀钢，而它的覆盖层根据耐蚀介质的不同可选用不锈钢、铜及其合金，以及铌、钽和钛等。例如石油化工用冷凝管器、 净化用冷凝器、 石油精炼用高温冷凝器和高温反应气体冷却器、苯冷凝器等通常用低碳钢 (或耐蚀钢 )与黄铜组成的复合钢管；氨冷凝器、氨致冷机、海水冷却器、表面冷凝器以及制取CO 用管道可用低碳钢与铜合金组成的复合钢管。二）石油天然气输送管及油井复合钢管由于石油天然气中含有大量s、c0 、cl 一等腐
2、蚀介质，因此所用管材的特点是除了应具有较高的强度和刚度外， 还应具有耐上述介质腐蚀的能方。 能具备耐这些腐蚀介质的材料是不锈钢， 625 合金、 lneoloy$25 和镍基合金。因此作为石油天然气输送管道及油井用复台钢管，通常选用上述材料作为内层管，以保证该管道的耐腐蚀性能，而外层材料通常为AP15L X42 、一 X50 一 X60 、一 X70 、 ASTM A106GB 、 A335 一 P22 等材料，以保证该管道的强度。由这两类材料组合成的复合钢管亦适用于开发地热用的取水管道。日美等国对有关复合钢管用作石油天然气输送管道进行过大量研究，美国石油坍会 (AP!)已制订出管线用复合钢管
3、的标准，编号为5LD ，据称复合钢管于1991 年投入使用，用量正在逐渐扩大 .三）在火力发电方面，日美欧等发达国家正在开发超高温超高压锅炉(即 USC 锅炉 )。由于超超锅炉产生的是高温高压蒸汽，因此用于这种锅炉过热器的钢管应具有耐650 ，3500MPa 蒸汽条件下的高温强度，优良的外表面耐高温腐蚀能力和内表面耐水蒸汽氧化性能等特性。为此，日本住友金属公司用SUS310S、 35Cr 一 55Ni 、 40Cr 一 55Ni 材料作外层基管，用 17 14CuMo 和 AlloyS00H 等材料作内层管，以冶金结合方法开发出用于超超锅炉过热器用新型复合钢管，该复合钢管通过了按 JIS346
4、3 (1984) 标准进行的压扁、扩口和弯曲试验，以及高温强度、蠕变断裂、时效、冲击等高温特性试验、耐硫腐蚀试验、焊接性能等一系列试验。因此认为这种钢管在超超锅炉过热器上应用是适宜的，能提高使用寿命和降低造价。瑞典 Sandvik 钢铁公司开发成功由碳钢作内层，耐蚀性好的Sanicra28 钢(27 Cr ，31Ni ， 35 Mo 的奥氏体超低碳不锈钢)作外层基管，通过冶金结合制成复合钢管，在锅炉结构设计上无需任何变更，就可直接使用。四）废物焚烧妒用复合钢管自上世纪六十年代中期废物焚化技术发展以来，废物焚化炉一直受到管子寿命的困扰，如果仅用 CrMo 低合金钢作管子不采取任何保护措施，管子的
5、使用寿命不到六个月。为此，开发了多种防护技术，如水冷壁法，在碳素钢管外包复耐火材料，或堆焊高铬材料等。奥氏体不锈钢和镍基合金具有良好的耐蚀性，但是用它作过热器， 有人担心锅炉水会引起应力腐蚀裂纹的危险。 看来， 选用复合钢管作焚烧炉过热器较理想，其外层基管可选用具有耐焚烧高温以及耐腐蚀气氛的材料，如瑞典 AB 山德维克钢厂为此而研制的Saniero65 合金(21 cr、 85 Mo 、M 基 )，而内层材料可选用具有耐应力腐蚀裂纹的碳钢或CrMo 钢。由这两种材料进行匹配并用冶金结合方法制成的复合钢管完全具备焚化炉过热器的使用要求，而且它还具有较低的热膨胀系数，工作时的热应力较低，具有较高的
6、导热系数，使焚化炉过热器的热效率较高， 这是以往开发的防护措施所不及的。另外，两支管子的连接完全可依赖碳钢或 CrMo 合金钢部分的焊缝连接，这种连接方式安全可靠。 因此， 欧美等国自 1971年安装第一台复合管焚烧炉过热器和水冷壁用管以来，已使用了二百万 m 复合钢管 (19851987 年报导数据 )，并已有超过 l0年的实际使用成绩。 这类复合钢管也可用于以造纸厂洗浆1液( 黑液 )经浓缩后作为燃料用的碱回收炉水冷壁用管，因为这种废料中含有大量的钠化物，对设备的腐蚀性极大，我国甘肃火电公司于1997年在承担印尼帕干布拉旺永吉纸浆厂碱回收炉安装任务时，就选用美国生产的外层为STB410 ，
7、 内层为 SUS304LTB 的复合钢管 (注：当时的进口价为 100 美元 m)。五）热交换嚣用复合钢管作为热交换器用复合钢管， 除了它应具有一定的强度和耐蚀性外，其两层钢管的接触介面应达到完全冶金结合，以求得到较好的导热性，例如在气化或发电过程中，回收热量的热交换器用钢管。 由于工艺气体有非常高的腐蚀性，而且热交换器中高温流体的流动和冷却是在管子的内表面，而水和蒸汽在管子的外侧被加热，为了满足这一要求Sandvik钢公司选 用 高 合 金 镍 铬 钢 UNSN08800( 舍 金 8OO) 作 内 管 ， 以 低 合 金 钢 或 普 通 锅 炉 用 钢ASTMA213Ti2 (13CrMo
8、4-4) 作外管生产复合钢管。使用结果表明， 它有很好的导热性能，优异的内外抗腐蚀性能，而且保持了低舍金钢良好的加工性能。这种新型复合钢管对气体的腐蚀有很强的承受能力，对水诱发的腐蚀也有很强的耐蚀性。又如日本NKK公司选用 API一5L X60 钢作外层，选用 NICA2钢作内层制成复合钢管，其力学性能达到API一 5L X60技术要求， 界面结合剪切强度达到400MPa 以上。 对复合钢管还进行过点蚀试验、晶间腐蚀试验及应力腐蚀裂纹试验，均得到了满意的结果。用TIC 法焊接的接头， x 射线检验结果也是良好的，在焊接部位的弯曲试验中投有出现裂鼓。六）耐磨损用复合钢管日本山阳特殊钢公司用SUS
9、316L 耐蚀钢作外层，用司太立12 耐磨合金作内层，制成取名为 PST316L 12 的复合钢管，用于制造工程塑料用颗粒的气力输送管道(如果仅用 SUS304不锈钢作气力输送用管，其寿命仅为1 周左右 )，使用 4 年后测量其内侧的磨损量还在测量误差范围内 (约 0 1mm 左右 )。另外，由于内层采用了既耐磨损又耐腐蚀的司太立No12 合金， 完全避免了铁锈粘污塑料颗粒的现象，这种复合钢管在其他微粉颗粒的气力输送管道上也得到了很好的应用。据称该公司还开发了耐磨性更好的不锈钢和高速钢组成的复合钢管，其需求量正在逐渐增加。七）海水管道用复合钢管海水淡化装置的取水管道或者海水热交换器用管，以往必须选用价格昂贵的耐海水腐蚀性较好的特种材料，为了节省材料费用，降低工程造价，可选用由耐海水腐蚀材料(如 Ni钛、不锈钢或铜合金)作内衬管，以碳钢或低合金耐蚀钢作外层基管组成的复合钢管。例如日本川崎制钢所选用API5AC C90 的低台金钢作外层基管，选用n 或 30Cr 一 2Mo 高纯度铁素体不锈钢作内衬管制成的复合钢管，用作海水热交换器用管。又如日本钢管公司选择耐海水腐蚀性能优良，焊接性能很好的铜镍台金(9ocu 一 10Ni) 作内衬层，以 C Mn 钢作外层组成复合板， 用 UOE 法制成外径达 I6 英寸以上的复合钢管， 广泛用作海水淡化装置的取水管道。2