随着我国经济的快速发展和能源需求的增加,由于陆地油气田储量的快速减少,海上油气田的开采已进入快速发展阶段,从近海油气田向深海油气田快速发展。海洋油气田开发作为我国重要的能源保障,在工业生产和经济发展中发挥着重要作用,而油气输送作为海洋油气田开发的重要工序,使其与油气资源的使用紧紧相连。
由于油气介质中二氧化碳、硫化氢等气体较多,输送管道选用的普通碳钢和合金材料经常发生腐蚀,影响油气输送工作,影响输送安全。因此,选择合适的管材来应用到油气输送就变得尤为重要,以此来解决腐蚀问题和长期安全使用问题。因为兼顾了碳钢管材和合金管材的高强度和耐蚀合金良好的耐蚀性,双金属复合管是目前国内外较为认可的海底油气输送用管。
顾名思义,双金属复合管是由两种金属管组成的管道,主要由基管和内管组成。其中,基管主要由碳钢管或低合金钢材管组成,其功能主要是支撑内管和抗压;内管主要由不锈钢、铁-镍基合金、镍基合金或其他耐蚀合金材料组成,其主要功能是抵抗油气介质中腐蚀物质对管道的腐蚀,提高管道的使用寿命。
目前,双金属复合管按照基管与内管复合方式不同可分为机械复合(衬里复合管)及冶金复合(内覆复合管)。按照美国石油 (API)的标准,机械复合主要加工成型工艺有液压复合、冷拔复合、爆炸复合等,而冶金复合主要有热轧复合、离心浇筑复合、堆焊复合等。其工艺特点如下:
结合方式 |
工艺分类 |
工艺特点 |
机械复合 |
液压复合 |
通过液压膨胀内管和基管实现紧密贴合。 |
冷拔复合 |
通过拉拔模具挤压和扩张,将内管在直径方向复合到基管的内表面。 |
|
爆炸复合 |
依靠炸药爆炸产生的冲击波,瞬间变形速度大于330米/秒,使内管发生超速性变形,紧贴外管,从而形成复合管。 |
|
冶金复合 |
热轧复合 |
将两种以上金属组成在真空状态下,加热到1200℃左右,然后挤过模具,高挤压压力和温度会在界面处产生“压力焊”的焊接效应,并通过界面间的快速扩散和广泛结合,达到界面的金属键结合从而形成冶金复合。 |
离心浇筑复合 |
外层金属和内层金属均为液态,在浇筑外层金属后,间隔一定时间再将内层金属注入旋转的型腔,这种坯料经过后续热轧、挤压(或冷加工)等变形后制作成所需要的双金属复合管道。 |
|
堆焊复合 |
堆焊复合技术是将基管固定在堆焊设备上,生产参数按照焊接工艺评定要求,用自动堆焊设备进行排焊。 |
而在冶金复合这方面,上海天阳独创的压熔锚合双金属冶金复合技术更是其中的佼佼者。上海天阳就压熔锚合双金属冶金复合技术,研发了“多指标品质超声波在线检测系统”,能准确检测基管厚度、内管厚度、界面结合率以及冶金复合管的缺陷问题,严格控制质量。
近年来,双金属复合管在国内海洋油气集输管道领域大面积推广应用,不仅实现了海洋复合管的国产化制造,也突破了海洋复合管的自动焊接技术。为进一步促进我国双金属复合管制造技术的发展,国家和企业应采取有效措施,加大对研发的投资并完善各配套产品,实现相关材料国有化,减少国外产品垄断,以确保我国双金属复合管制造技术的发展及应用。
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及版权,请您尽早时间联系jinwei@zod.com.cn