雙金屬復合管是以碳鋼管或合金鋼管為基耐腐蝕合金的復合管,厚度的不銹鋼、鎳基合金等耐腐蝕合金的復合管。這種特殊的結構方法既具有碳鋼的耐壓性和不銹鋼的耐腐蝕性,又具有不銹鋼價格相對較低的特點。其突出的性價比和耐腐蝕性使其在石油和天然氣工業、化工等行業具有廣闊的應用前景。雙金屬復合管具有耐腐蝕性強、價格低、壓力能力高等優點。它在中國得到了越來越多的實施和應用,涵蓋了油田、油氣、海底管道、陸地油田等領域。然而,由于其特殊的結構,雙金屬復合管需要保證較強的耐腐蝕性和對機械的特殊要求,導致其焊接過程非常復雜。在雙金屬復合管的焊接過程中,經常出現多層焊接現象,導致焊接難度增加。
復合板一般采用先焊接基層,再焊接過渡層,最后焊接襯層(CRA)標準。這種焊接次數(下圖)(a))有利于襯層的散熱,防止因層間溫度過高而降低襯層的耐腐蝕性。但對于復合管,由于空間限制,只能先焊接襯層(CRA),再焊接過渡層,最后焊接基層的焊接次數,管端預處理應在襯層焊接。這種焊接次數(下圖)(b))缺點是襯層散熱不如前者。為了保證接頭的強度和耐腐蝕性,必須制定合理的焊接工藝。與基層碳鋼相比,襯層不銹鋼導熱系數小,約為碳鋼的1/3,線收縮系數約為碳鋼的50%。由于內外層之間存在間隙,如果不采取措施直接焊接,不銹鋼襯層的收縮應力大于與碳鋼襯層的機械分離力,導致襯層與基層之間的剝離。因此,對于機械復合管,需要停止對管端的預處理。除下圖外(b)所示的管端封焊辦法外,還可采用管端堆焊辦法,即不銹鋼襯層可提早切除一定長度,停止內堆焊,使焊縫左近的基層與襯層構成冶金分離。
在焊接過程中,雙金屬復合管不僅保證了襯里焊縫的耐腐蝕性,而且保證了基層管道焊縫的強度。與原單數據管相比,焊接難度更大。雙金屬復合管作為一種新型管道,以其相對便宜的價格和良好的耐腐蝕性在國外得到了廣泛的應用。雖然國內部分油氣田已經使用,但應用技術并不完善。與國外相比,高效焊接和檢測技術仍存在較大差距,缺乏適合雙金屬復合管結構特點的耐腐蝕評價體系。
然而,我們不必擔心這個問題。據了解,上海天陽開發了多指標質量超聲波在線檢測系統,能夠準確檢測基管厚度、內管厚度、界面分離率和冶金復合管的缺陷,嚴格控制質量。在焊接方面,它也比傳統的復合管更容易焊接。我相信,在不久的將來,中國的雙金屬復合管焊接技術將得到進一步的發展,越來越多的企業將為中國各行業的技術討論做出優秀的貢獻