内衬不锈钢复合管的优点
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管网改造采用内衬不锈钢复合管的必要性输配水管网是城市供水系统的重要组成部分,是城市建设和人民生活的基础设施。
保证管网水质稳定,确保用户对水压、水质的需求是供水企业的职责。
但是,旧有的输配水管网系统由于管材选择不合理严重老化,在水量与水压增加时无法安全地承担供水任务,因此,供水输配水管网老化管道改造使用内衬不锈钢复合管势在必行:一、输配水系统老管道无法承受供水压力。
随着供水服务区域的扩大,供水量逐年递增、管网压力也越来越高,但大部分配水任务仍需由原有的配水管道承担。
而原有配水管网年久老化,特别是2000年前的管道在常压状态下,爆管事件时常发生,根本无法承担较高水压的输送任务。
二、城区旧管网跟不上城市发展的需要。
经济的发展使城镇发生日新月异的变化,尤其是近十年来城市建设速度加快,特别是老城区的改造以及经济技术开发区的建设,但供水管网受各种条件的限制,难以及时、全面地加以更新,阻碍了经济技术开发区和供水企业的发展。
三、管道腐蚀和密封不好是造成管网漏失率居高不下的主要原因。
管网漏失率是在供水过程中,由于管道本身的结构所引起必然损耗和一定的沿程和局部损耗所造成的水量损失,以及由于管线老化所带来的其它损失占所有供水量的比例称为供水管网漏失率。
因旧管网老化,爆管频繁而造成的管网漏损,对水资源是一种严重的浪费。
因此,改造时倡导使用内衬不锈钢复合管管道,减少管网漏失率,节约水资源,提高企业经济效益。
城镇供水行业的任务是满足对供水水质、水量的需求。
随着城镇的发展,老城区的改造,原有的供水管道已不能满足城区对水量的要求;另外,用户用到的水实际是管网水,而老管大多采用单金属碳钢和塑料管道。
在多次抢修以及在供水管网改造的过程中发现,原供水管有很多处位于下水沟的上方甚至浸泡在下水沟中,加速了碳钢管的腐烂和塑料管的细菌滋生。
老管道内壁有大片锈蚀块,说明管道内壁腐蚀,造成了水质的污染。
因此,从对供水水量、水质要求上讲,为保证水质急需用内衬不锈钢复合管对原有管道进行改造。
内衬不锈钢复合钢管的焊接工艺内衬不锈钢复合钢管(304+Q235B)是一种新兴的复合管材,具有耐腐蚀、耐高温、高延伸性、高强度等特点,被广泛应用于新建和扩建石化装置的工艺管线中。
这种管材最大的使用问题是:基层和复合层的完全熔焊问题。
为达到良好的焊接效果,正确的焊接方法是:1、焊前准备焊接前将接触层的油漆、污垢及氧化层等清理干净,以免焊接过程中杂质受热会分解成H2O和CO2。
焊前还要对基层和复合层进行预热。
预热采用电加热方法,以对口中心线为基准,两侧不小于壁厚3倍,且不小于50mm,并防止过热。
2、焊接过程先焊复合层,后焊基层,流程:封焊层——打底焊——过渡层——填充层——盖面层。
1)管子对焊组对时,其内壁应齐平,内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%,且应≤2mm。
2)焊接时,应尽量采用多层焊,各焊层焊道的接头应尽量错开,焊道不宜太宽太厚。
3)点固焊时管内必须充氩,以保证点固焊焊缝质量。
打底焊时,仰焊位置采用内填丝,立焊、平焊位置采用外填丝法进行焊接。
4)应在坡口内引弧,禁止在非焊接部位引弧,接弧处应保证焊透与熔合,熄弧时应填满弧坑,焊接即将结束时,应减小氩气流量,防止气压过大使焊缝产生凹陷。
5)焊丝不能与钨级接触或直接深入电弧的弧柱区,防止破坏电弧的稳定和产生夹钨缺陷,焊丝端部不得退出保护区,防止焊丝氧化。
6)道间温度应控制在150℃以下,施工中采用焊缝两侧水冷的冷却方法,即将湿毛巾裹在距焊缝80mm以外的两侧钢管上,使焊缝尽快降到150℃以下。
3、焊后处理焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤飞溅物及其他污物,必要时应对焊缝进行局部修整。
焊接后,应进行后热处理消除残余应力,焊后处理需按照设计要求进行,局部热处理时,宜采用电加热法。
基层的焊后处理应按基层材质要求选择热处理温度,其他参数按不锈钢内衬管总厚度(7±1.5)mm进行计算。
内衬不锈钢在应用中的缺陷
1、内衬不锈钢管靠内旋压工艺将0.2-0.4厚的不锈钢管膨胀型变至外套管内壁处,靠不锈钢的塑性变形结合在一起,在较薄的内壁处会残留较大应力。
2、内衬不锈钢本身就很薄,内旋膨胀工艺会再次损耗其厚度使其进一步变薄,一旦存在腐蚀源(氯离子)很容易在残留应力的作用下发生应力腐蚀或氯离子腐蚀从而导致腐蚀穿孔。
3、内衬不锈钢太薄在切割时受压极易脱层,形成储水死角会产生沉淀从而滋生有害的微生物,对饮用水造成污染。
4、内衬不锈钢管在切割时会产生高温极易造成中间的塑料层软化变形甚至融化,使不锈钢与碳钢之间失去隔离层的保护造成不锈钢管的电化学腐蚀。
5、内衬不锈钢管DN100以下的(包括DN100)采用套丝连接,接头处易发生电化学腐蚀;切割端面也极易腐蚀,严重影响整体使用寿命。
6、复合后的内衬不锈钢管因为工艺的原因无法进行固溶和酸洗钝化处理大大降低了内层不锈钢管的抗腐蚀能力。
众信康源牌双金属复合管介绍及与传统管道的比较一、“众信康源”牌双金属复合管采纳国标热镀锌钢管或焊管为基管,以入口或国产优质不锈钢管为内衬层,经专利工艺复合而成。
由于兼顾了内外两层管材的优势,同时也克服了它们各自的缺点,具有良好的技术特点和应用前景,因此最近几年来已被市场、设计专家及工程界看好认可。
其要紧特点为:一、具有良好的机械性能:由于内外两层均为金属材料,因此其抗压、抗冲击性强,抗拉强度大,伸长率高,弹性模量值高,热膨胀系数小,尤其适宜高层建筑给水的立管与支管及地埋敷设用。
二、结合强度高:双金属复合管是将内层的不锈钢管套入碳钢管内,在机械挤压力的作用下,外层碳钢管处于弹性变形,内层不锈钢管达到塑性变形,使两层材质紧密嵌合,其结合强度超过国家行业标准的规定,最高可达到16mpa,由于内外层材质相近,结合力强,因此在压槽、切割时可不能产生两种材料剥离现象,杜绝了电偶侵蚀的发生。
3、防锈耐侵蚀性好:不锈钢材质由于具有防锈和耐氧化、耐酸碱、耐晶间侵蚀等良好的化学性能,其防锈和防蚀性能比其它材质优越。
双金属复合管和双金属复合管件配套连接,其适用范围更为普遍,要紧用于供水、供热、空调、消防、化工、医药、石油、食物、电力、冶金等防蚀要求高的行业。
4、耐热耐寒,冷热两用:不锈钢材质工作温度可达到-40℃—450℃。
两种材质复合,在-20℃—200℃膨胀系数差几乎可忽略不计,因此双金属复合管耐热耐寒性能优越,而且不分冷热水管,一管二用,冷热皆宜。
五、通径大,阻力小:双金属复合管其内层不锈钢厚度为~,因此实际通径与规定通径大体相符,而且内壁滑腻、卫生、不结垢、阻力小、流水量大、管道保护次数少、保护本钱低。
六、工作压力高:双金属复合管钢性好、耐压强、不泄漏,能保证工作压力≤,能够知足各类建筑工程的需要(不锈钢管工作承压≤)。
7、安装便利,工艺简单:双金属复合管安装等同一般镀锌钢管,DN100以下采纳丝接,DN100以上采纳沟槽连接,工艺简单,安装工人不需专门培训,接头漏水概率几乎为零,平安靠得住,保护方便。
《中国焊管五十年》第三篇第七章复合管上海上上不锈钢管有限公司总工程师钱乐中7.1 双金属复合管7.1.1 内衬不锈钢复合钢管内衬不锈钢复合钢管外层为碳钢管,碳钢管厚度确保能进行螺纹连接、沟槽连接、法兰连接和焊接,内层为薄壁不锈钢管,内外层采用缩径法、冷扩法、燃燃法或钎焊法使内外层紧密地复合在一起。
缩径法和冷扩法都是采用生产无缝钢管的冷拔设备,用拉伸模放置在内作轴向扩挤动作,使内衬管内径扩大,使不锈钢管紧贴于碳钢管内表面;或将复合管穿过缩径模内孔,使外层碳钢管外径缩小,内外层之间形成过盈配合,从而使内外层复合在一起。
爆燃法是将衬有薄壁不锈钢管的碳钢管两端封住,将管内炸药燃爆,产生强大的脉冲应力,通过使内层不锈钢管体积膨胀,发生塑性变形,粘结处金属的局部扰动以及热过程使内层不锈钢管和外层碳钢管焊接起来。
为了达到对称爆轰,雷管和炸药必须对称放置。
复合是同轴性进行的,所以不会引起管弯曲,但多少会引起扩管或缩管,为了防止碳钢管变形,通常需要在碳钢管的外面放置模具。
内衬不锈钢管和外层碳钢管的接触面要抛光干净。
使用燃燃法已能生产直径1200mm以下的内衬不锈钢复合钢管。
钎焊法是在外层碳钢管、内层不锈钢管的夹层中加钎焊剂层,在高温下钎焊剂熔化,将内外层钢管熔合成为一体。
从内外层之间的结合强度来看,钎焊法高于燃燃法,燃燃法高于缩径法和冷扩法。
使用以上方法可以生产钢-铜、钢-铝、铝-铝、不锈钢-高温合金、青铜-青铜复舍管。
外层碳钢管可以是按GB/T 3091“低压流体输送用焊接钢管”生产的镀锌焊接钢管,也可以是按GB/T 8163“输送流体用无缝钢管”生产的无缝钢管,也可以是按SY/T 5037 “低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管”,也可以是按GB/T 9711 “石油天然气工业输送钢管交货技术条件”生产的石油天然气工业用管。
内衬不锈钢复合钢管外防腐可以是按GB/T 3091“低压流体输送用焊接钢管”规定的热镀锌,也可以是按CJ/T 120“给水涂塑复合钢管”喷涂环氧树脂粉末和聚乙烯粉末。
衬塑钢管与不锈钢管比较1.特性比较衬塑钢管是一种采用紧衬复合工艺将塑管衬于钢管内而制成的复合管。
它既具有钢管强度高、钢性好、耐压高的特性,又具有塑管不结垢、耐腐蚀、内壁光滑、流阻小、不易生长微生物的特点。
其缺点是重量重,不易露天长时间存放,安装时不易使用焊接,不得离火源太近。
不锈钢管材一般为薄壁管材,感观美观,卫生、耐腐蚀,内壁光滑,重量轻。
其缺点是管壁薄,安装切管时易出现椭圆口导致连接口渗水,遇外力冲击会出现划痕凹陷,难修复,安装时不易施工,价格较高。
2.连接方式比较衬塑钢管一般采用丝扣连接、法兰连接、沟槽连接。
丝扣连接与法兰连接方式已使用百年,技术含量低,一般操作工人都会,不需技术培训,时间证明安全、可靠。
特殊的紧衬工艺克服了沟槽连接时出现的塑裂、钢塑分离、脱胶等现象。
与管件连接时除螺纹处放生料带进行密封外,在注塑管件内还放入了一天然硅橡胶垫圈,使管口的端面与管件衬塑根部就已密封,使金属与介质完全隔离,从而彻底解决了内部防腐问题,保证了介质质量。
法兰连接、沟槽连接时放入特殊制作的端口防护圈,同样达到丝扣连接效果。
不锈钢管连接一般采用卡压承插式连接,这种连接方式对施工操作者要求很高,受操作工人身体状况、情绪、技术熟练程度影响较大,需对操作人员进行严格特殊培训。
若操作工人将卡钳不能与管材、管件连接部位轴线上呈90°直角卡压,就不能保证管外壁向轴心同时施压,其效果造成管径椭圆成犬牙交错而出现缝隙漏水,严重时则会使密封胶圈侧向挤出,造成严重漏水。
3.用途比较衬塑钢管适用于一般腐蚀性液体或固体介质输送,更适用于生活用水和饮用冷热水,输水时不影响水质,符合食品卫生要求,还可适用于中水、雨水、煤气、化工、食品、制药、电力、卫生、消防、煤矿、暖通等领域。
不锈钢管一般作为不锈耐热钢适用,应用于化工、生活用水、弱酸碱性流体介质输送等领域。
4.卫生性能比较衬塑钢管内衬食品级聚乙烯,连接方式硅橡胶圈或管口防护圈密封管材端面,使介质与金属完全隔离,完全符合食品卫生要求。
不锈钢内衬在管道修复项目的应用
不锈钢内衬是一种有效的管道修复方法,其应用范围广泛,适用于给排水、排水管道、天然气、供热、电信网、电力工程、工业生产等管道。
这种修复方法在旧管道内部穿插内衬薄壁不锈钢管,或采用卷板形式在管道内部进行焊接,整体成型,从而达到防渗漏、防腐蚀的目的,同时提高原管道耐压水平。
不锈钢内衬的优点主要包括:
1. 施工成本低,仅为开挖敷设新管的50%\~60%。
2. 施工周期短、临时占地面积小、不阻碍交通及周围环境等显著特点。
3. 不锈钢耐腐蚀、寿命长、承压高、内壁光滑、不易结垢等优点。
4. 管道内衬修复后能起到堵漏、提压、防腐、降阻的作用,能恢复和保持供水管网的供水能力和运行安全。
5. 不锈钢板的可塑性好,可以根据管道的实际尺寸、弯头尺寸,制作出相同规格的内衬管道、等径弯头等。
然而,不锈钢内衬也存在一些缺点,例如不锈钢内衬管壁较薄,仅能承受/100KPa负压。
因此,在设计阶段需要考虑如何解决负压问题。
此外,不锈钢内衬一般设计使用㎜\~㎜之间不锈钢板。
总之,不锈钢内衬在管道修复项目中具有广泛的应用前景。
在选择不锈钢内衬修复方案时,需要综合考虑管道的实际情况和修复要求,以及施工条件和预算等因素。
同时,为了确保不锈钢内衬的长期性能和可靠性,应定期进行维护和检查。
内衬不锈钢复合钢管生产参数、规格1、内衬不锈钢复合钢管的选材:内衬不锈钢复合钢管,外基管可选用焊管、镀锌管、无缝管内衬材质:不锈钢304、316、316L2、内衬不锈钢复合钢管的参照标准:参照执行标准:CJ/T136-2004卫生性能指标执行标准:GB/T17219-19983、内衬不锈钢复合钢管定义:内衬不锈钢复合钢管采用焊接钢管及无缝钢管内衬薄壁不锈钢管冷扩复合而成。
4、内衬不锈钢复合钢管的特点:耐高低温、高强度高韧性、高延展性,管壁光滑、均匀、不结垢、不腐蚀、收缩率小。
5、内衬不锈钢复合钢管的用途:内衬不锈钢复合钢管根据各种材质适用于-30℃~95℃的工作环境,硬度高、耐冲击性好,具有较好的耐化学腐蚀性能,可广泛用于建筑给排水自来水供给企业、住宅小区中冷热水输送以及工业循环水、暖通、燃气、石油、化工防腐、埋地内外防腐脱硫防腐等各种流体输送。
6、内衬不锈钢复合钢管的主要技术要求:钢管外表面可镀锌防腐涂层。
内外表面应光滑,不允许有伤痕,脱皮,凸陷或裂纹等。
形状应与使用性平直。
钢管两端面应与钢管的轴线垂直,且不应有切口毛刺。
管径大于50㎜的复合钢管应作压扁性试验,经压扁后不发生焊缝裂痕。
复合钢管应能承受GB/T241-1990规定的液压试验。
复合钢管的内衬不锈钢和外层钢管之间结合强度不用小于0.2Mpa 复合钢管的卫生性能用符合GB/T17219-1998。
7、复合钢管的规格尺寸及允许偏差 公称通径DN 复合钢管内衬不锈钢管最小厚度 外径 壁厚长度尺寸 允许偏差 尺寸允许偏差尺寸允许偏差6 10.2 ±0.5㎜2.0 ±12.5% 6000±20-00.20 8 13.5 2.5 0.20 10 17.2 2.5 0.20 15 21.32.8 0.25 20 26.9 2.8 0.25 25 33.7 3.2 0.2532 42.4 3.5 0.30 40 48.3 3.5 0.35 50 60.3 ±1%3.8 0.35 65 76.14.0 0.40 80 88.9 4.0 0.45 100 114.3 4.0 0.50 125139.74.00.50150 168.3 4.5 0.60200 219.1±0.75% 5.0 0.70250 273.0 6.0 0.80 300 323.9 7.0 0.90350 377.0±1% 8.04000~90001.00400 426.0 8.0 1.20 450 480.0 8.0 1.20 500 530.0 8.0 1.20本文有山东鲁化尚博复合材料有限公司整理发布。
钢衬PP复合管性能:介质工作温度:-25°C~+110°C介质工作压力:正压,常温下负压为94KPa典型应用:适用于侵蚀性流体介质及工业纯水、化学纯水、离子水、无离子水的输送,利用寿命比不锈钢长,可替代不锈钢管,比衬胶管、玻璃钢管寿命更长。
耐侵蚀性:除浓硝酸、发烟硫酸、氯磺酸等强氧化性酸外,能耐大多数的有机和无机酸、碱、盐,对应力侵蚀的抗蚀性良好,能耐10%以下的硝酸、甲酸、醋酸,36%以下的盐酸,20%以下的氢溴酸、稀氢氟酸、各类浓度的碳酸、硼酸、丁酸、碱及绝大多数盐、汞、空气、NH3、C02、CO、N02、HCL等气体的侵蚀多功能。
钢衬(滚)聚烯烃(P0)管道性能:介质工作温度:-25C~+105C介质工作压力:正压;负压90KPa系列产品特性:无毒而抗温耐低温耐负压,耐真空耐侵蚀,抗老化,抗冲击,表面滑腻结合力强。
对一样酸碱盐的有机溶剂性能良好,适用于侵蚀性气体,液体及固体液,浆液介质的输送。
本产品普遍应用于化工、生物、电力、冶炼、制药、食物、环保等领域,在-20°C-105C 内是取代橡胶瓷、玻璃钢、不锈钢及塑料板等衬里的理想材料。
详细信息请登录:查询参考资料:钢衬塑管的要紧品种及性能介绍钢衬聚乙烯(PE)复合管道性能:介质工作温度:-25°C~+105°C介质工作压力:正压;负压90KPa系列产品特性:无毒而抗温耐低温耐负压,耐真空耐侵蚀,抗老化,抗冲击,表面滑腻结合力强。
对一样酸碱盐的有机溶剂性能良好,适用于侵蚀性气体,液体及固体液,浆液介质的输送。
本产品普遍应用于化工、生物、电力、冶炼、制药、食物、环保等领域,在-20工-105工内是取代橡胶瓷、玻璃钢、不锈钢及塑料板等衬里的理想材料钢衬聚烯烃(PO)复合管性能:介质工作温度:-25°C~+105°C介质工作压力:正压;负压90KPa系列产品特性:无毒而抗温耐低温耐负压,耐真空耐侵蚀,抗老化,抗冲击,表面滑腻结合力强。
内衬不锈钢复合钢管安装施工工法内衬不锈钢复合钢管安装施工工法一、前言内衬不锈钢复合钢管是一种新型管道材料,在工业领域得到了广泛应用。
为了确保内衬不锈钢复合钢管的施工质量和施工效率,需要制定一套规范的安装施工工法。
本文将详细介绍内衬不锈钢复合钢管安装施工工法的各个要点,为读者提供全面的指导和参考。
二、工法特点内衬不锈钢复合钢管安装施工工法具有以下几个特点:1. 安装灵活性:内衬不锈钢复合钢管可以适应各种不同的管道布置和形状要求,安装时具有较高的灵活性。
2. 耐腐蚀性:内衬不锈钢复合钢管内衬一层耐腐蚀材料,能够有效防止管道内壁腐蚀,延长管道使用寿命。
3. 环保可靠性:内衬不锈钢复合钢管采用环保材料制成,不会对环境造成污染,具有较高的安全可靠性。
4. 施工便利性:内衬不锈钢复合钢管安装简单快捷,无需大规模的施工设备和复杂的工艺流程。
三、适应范围内衬不锈钢复合钢管安装施工工法适用于各种工业管道系统,特别适合于腐蚀性介质、高温高压条件下的管道输送。
四、工艺原理内衬不锈钢复合钢管安装施工工法的原理是通过内衬层防止管道内壁腐蚀,保证管道的使用寿命和安全性。
在施工中采取的技术措施包括:管道材料的选取、内衬层的施工工艺、管道连接方式等。
这些措施的目的是确保内衬不锈钢复合钢管在使用过程中能够有效抵抗腐蚀和高温高压条件的影响,保证管道系统的安全稳定运行。
五、施工工艺内衬不锈钢复合钢管的安装施工可以分为以下几个阶段:1. 准备阶段:包括材料准备、施工方案编制、施工场地准备等。
2. 管道铺设:根据设计要求和施工方案进行管道铺设、标志安装等。
3. 管道连接:采用焊接、法兰连接等方式进行管道连接。
4. 内衬层施工:在管道内壁涂覆防腐蚀材料,确保管道内壁的耐腐蚀性。
5. 管道测试:对安装完成的管道进行压力测试、真空测试等,确保管道的密封性和可靠性。
6. 竣工验收:对施工工程进行验收,确保施工质量符合设计要求。
六、劳动组织内衬不锈钢复合钢管安装施工过程中,需要合理组织施工人员,包括项目经理、技术人员、施工人员等。
不锈钢复合管用途不锈钢复合管是一种由不锈钢内衬管和外包层组成的管件,它结合了不锈钢的耐腐蚀性能和其他材料的优点,具有非常广泛的用途。
以下是对不锈钢复合管用途的详细说明。
1. 石油和天然气工业:不锈钢复合管可用于石油和天然气开采、输送和储存过程中的各个环节。
它可以承受高压和高温,并具有抗腐蚀性能,可以有效地预防管道内的腐蚀问题,确保石油和天然气的安全输送。
2. 化工工业:化工工业中常用的强酸、强碱、盐溶液等介质对一般金属管道有很强的腐蚀作用,而不锈钢复合管由于其不锈钢内衬管的耐腐蚀性能,可以在这些恶劣的介质中使用,满足化工工业对管道的特殊要求。
3. 食品和制药工业:不锈钢复合管符合食品和制药行业的卫生要求,不锈钢内衬管具有良好的耐腐蚀性和抗菌性能,可以安全地输送食品和药品,确保其质量和安全。
4. 造纸和印刷工业:不锈钢复合管能够耐受造纸和印刷工业中的腐蚀介质,能够承受高温和高压条件下的工作环境,确保生产过程的顺利进行。
5. 高温和高压工业:不锈钢复合管具有良好的耐高温和耐高压性能,在航天、航空、核工业等高温和高压工业中得到了广泛的应用。
6. 能源和环保工业:不锈钢复合管可用于电力、核电、风能等能源产业中,具有抗腐蚀、耐高温和耐压等特点,可以承受恶劣的工作条件。
7. 建筑和装饰工业:不锈钢复合管不仅具有耐腐蚀性能,还具有美观的外观,因此在建筑和装饰工业中得到了广泛的应用。
比如,不锈钢复合管可以用作建筑的承重结构,也可用于制作栏杆、楼梯、门窗等装饰品。
8. 汽车和交通工业:不锈钢复合管具有较高的强度和耐腐蚀性能,可以用于汽车发动机排气系统、制动系统、燃油输送系统等关键部件,确保汽车的安全和可靠性。
总之,不锈钢复合管具有耐腐蚀、耐高温、耐压等优点,在各个工业领域都有广泛的应用。
它能够满足特殊环境下的管道需求,并确保介质的质量和安全。
随着科技的发展和需求的增长,不锈钢复合管的用途将进一步扩大。
209管理及其他M anagement and other市政项目中内衬不锈钢复合型给水管道焊接工艺要点孙 健(淄博市自来水有限责任公司,山东 淄博 255000)摘 要:市政给水管道是保证市民供水,满足市民日常生活用水的关键。
目前市政给水管道可选择的材料类型较多,内衬不锈钢复合型给水管道因符合绿色管材要求,在市政给水管道中得到重要应用。
本文主要从内衬不锈钢复合型给水管道应用优势、焊接原理、焊接工艺、常见质量问题以及质控措施等方面展开分析,为市政项目中内衬不锈钢复合型给水管道推广以及提高焊接质量提供参考。
关键词:市政项目;不锈钢;复合型给水管道;焊接工艺;质量控制中图分类号:TU991.36 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)01-0209-2收稿日期:2021-01作者简介:孙健,男,生于1970年,汉族,山东淄博人,大学,工程师,研究方向:焊接技术。
目前城市供水主要采取市政供水方式,市政供水中需要有提升泵站、消毒设施、循环滤清水池、水质化验监管系统等水处理设施,这些可保证水质符合饮用要求,此外,市政供水还需要相应的管道作为输送设施,从而满足城市千家万户的日常用水[1]。
市政供水管道属于压力性输水管道,需要具备一定的承压能力,实际在市政供水中出现的漏水、管道爆裂等问题很常见。
内衬不锈钢复合型给水管道作为新型输水管道,其应用具有众多优势,而内衬不锈钢复合型给水管道焊接是施工中的一个重点,也是充分发挥输水管道优势的关键所在。
本文结合笔者经验,对内衬不锈钢复合型给水管道的焊接工艺展开分析,旨在不断提高内衬不锈钢复合型给水管道的焊接质量。
1 内衬不锈钢复合型给水管道的使用优势内衬不锈钢复合型给水管道作为新型输水管道,其在应用过程中存在较多优势,表现为:(1)内衬不锈钢复合管强度高、韧性好,抗冲击性较强,能够抵御较高水流速度条件下水流产生的冲蚀、涡流。
(2)多元化连接方式,内衬不锈钢复合管根据实际情况可选择螺纹连接、法兰连接、焊接连接等,提高管道应用的灵活性[2]。
内衬不锈钢P P-R热熔复合管道介绍本公司最新开发研制的内衬不锈钢P P-R热熔管道是在企业成功开发了P P-R系列给水管道、P E系列给水管道和镀锌衬塑钢管、镀锌涂塑钢管等复合管道的基础上开发成功的最新一代的产品。
该产品结合了纯塑管道和金属管道的优点,使管道具有高强度、耐高压、耐高温、使用寿命长等优良的物理性能。
内衬不锈钢P P-R热熔复合管道管道采用同质热熔技术具有安装施工较方便省时,管路系统永不渗漏的良好的工艺性能,改变了传统罗纹丝扣连接的安装费时成本高和管路容易形成渗漏的隐患,使管道系统更安全可靠。
贝菱内衬不锈钢复合管道采用的内衬不锈钢是食品级的304高级不锈钢材料,产品具有卫生,无化学作用和管道氧化问题,是目前最优良的供水管道产品。
内衬不锈钢P P-R热熔复合管道的基本设计原理是一种完全优化的设计,他不同于衬塑涂塑镀锌钢管是在原来的镀锌钢管基础上设计的产品,衬塑镀锌钢管系统虽然有比较良好的刚性,也能够克服管路整体腐蚀的问题,但是不可避免的是衬塑镀锌管道的安装比较困难,外表面耐腐蚀性比较差,接口部分存在原电池的腐蚀作用。
使管道系统的寿命达不到理想的要求。
不锈钢管材与塑胶管道的结合彻底解决了塑胶管道的刚性比较差的问题,在实际使用中取得了良好的效果。
内衬不锈钢P P-R系列的热熔管道,外层用北欧化工的P P-R原料,其内层采用食品级的不锈钢内衬,中间采用三井热溶胶通过特殊的工艺符合成。
克服了塑胶管道刚性不够,容易变形的致命弱点。
同时产品保持了P P-R管道在安装上采用热熔接的特点,永不渗漏的优点,克服了衬塑镀锌安装复杂,寿命比较短的弱点,在用于水暖,气暖等高温供暖、高档别墅、高层建筑、高压供水等高档管道输送系统的使用中取得了良好的效果。
目前南京部分高档楼盘项目均采用内衬不锈钢P P-R系列的热熔管道这种新型产品,将来随着这种新产品被逐步的了解和认识后,将会有更多的建筑采用这种具有较高科技含量的新型优质产品。
钎焊法复合工艺将不锈钢内衬管与基管复合的双金属管材说到钎焊法复合工艺,大家可能会想,“这玩意儿到底是什么啊?”别着急,咱们慢慢来聊。
这就是一种把不锈钢内衬管和基管融合在一起的绝妙手艺。
想象一下,你手里有一根粗大的管子,它里面包裹着一个光滑的不锈钢管,就像一个巧克力外壳包裹着美味的奶油心,简直让人垂涎欲滴。
这个工艺不光是好看,最重要的是它能带来很强的性能。
这种复合管材就像是“外刚内柔”,外面结实耐磨,里面又能抵抗腐蚀,完美地结合了两者的优点。
说到钎焊,大家可能会想,它是不是跟焊接差不多呢?嘿,没错!但是呢,钎焊法有点不同。
它用的是一种低于金属熔点的温度来进行融合,听起来是不是有点高科技的味道?不过别担心,简单来说就是,不会把整个管子烧得焦头烂额,而是温柔地把它们粘在一起。
就像是把好朋友拉在一起,轻轻一推,他们就紧紧相依。
这个工艺的好处可多了,想想看,能有效提高耐腐蚀性,延长使用寿命,这样的管子用在各种场合都能派上用场,比如说石油、化工、海洋工程等领域,简直是“金贵中的金贵”。
再说说这个工艺的实际操作。
其实也没那么复杂。
咱们得把两个管子准备好,然后把它们的接触面清理得干干净净,确保没有任何杂质。
就像你准备做一道大菜,前期的准备可是关键。
就可以在接缝处加上一些合金材料。
这个材料会在加热的情况下熔化,像是给两个小伙伴架起了一座桥,桥的另一头就是它们的未来。
然后通过控制温度,让它们慢慢融合在一起。
等冷却后,你就会看到一个坚不可摧的双金属管材,简直让人赞叹不已。
不过,钎焊法复合工艺不仅仅是让管子强壮那么简单。
它的出现,还能降低生产成本,简直是一个环保小能手!以前制造双金属管材得用很多材料,这下可好,能省下不少资源,真是一举多得。
随着科技的进步,这种工艺越来越成熟,使用的范围也越来越广,简直像是“开了挂”的存在。
咱们再来聊聊这个管材在实际应用中的表现。
比如在化工行业,面对各种酸碱腐蚀,咱们的双金属管材就像是个“抗压小超人”,既能承受压力,又能抵挡腐蚀,真正的“风雨无阻”。
复合管的概念
复合管是一种由两种或多种不同材料制成的管道,这些材料在管道的整个长度上紧密结合在一起。
复合管的设计和制造旨在提供一种具有优越性能的新型管道,以满足各种工业和建筑应用的需求。
复合管的优点包括高强度、耐腐蚀、耐高温、低热膨胀系数、良好的耐磨性和抗冲击性等。
这些特性使得复合管在石油、化工、电力、冶金、航空、船舶等行业得到了广泛的应用。
复合管的制造工艺通常包括内衬成型、挤出成型、缠绕成型等方法。
其中,内衬成型是将一层或多层材料涂覆在管子内部,然后通过加热或加压使其与管子紧密结合;挤出成型是将熔融的复合材料通过模具挤出成管状;缠绕成型是将预浸料带绕在管子周围,然后通过加热或加压使其固化。
复合管是一种具有优越性能的新型管道,它能够满足各种工业和建筑应用的需求。
随着科技的不断进步和新材料的不断开发,复合管在未来的应用前景将更加广阔。
石油天然气管道使用什么材质2000年以前,受输送管道的限制,我国天然气消费市场局限于油气田周边地区,天然气利用以工业燃料和化工为主。
2000年全国天然气消费总量中,工业燃料和化工用气占78.3%,城市燃气占17.6%,燃气发电占4.1%。
那么石油天然气管道使用什么材质呢?下面佰佰安全网为大家介绍一下。
石油天然气管道用内衬不锈钢复合钢管,这种材质的天然气管道具有以下几种优点:使用起来更加的安全和方便。
一、具有良好的机械性能。
由于内外两层均为金属材料,所以其抗压、抗冲击性强,抗拉强度大,伸长率高,弹性模量值高,热膨胀系数小。
尤其适宜为建筑给水的立管和地埋敷设。
二、结合强度高。
碳钢不锈钢复合管是将内层的不锈钢管套入热镀锌钢管内,在机械力的作用下,使镀锌钢管做缩径处理,内层不锈钢管做扩径处理,使两层材质紧密结合,其结合强度超过国家标准规定1mpa以上。
由于内外层材质相近,所以不会产生分裂现象。
三、防锈耐腐蚀性好。
不锈钢材质由于具有防锈和耐氧化、耐酸碱、耐晶间腐蚀性良好等化学性能,其防锈和防蚀比其它材质优越。
内衬不锈钢复合管和不锈钢管件配套连接,其适用范围更广泛,除一般供水供热供气外,还适用于化工、医药、石油、食品、电镀等防蚀要求高的行业。
四、耐热耐寒,冷热两用。
耐温不锈钢材质工作温度可达400℃ 。
耐寒可达1开尔文(B273℃),液氮冷冻箱就采用不锈钢材。
所以不锈钢复合管耐热耐寒性能优越,而且不分冷水管热水管,一管二用,冷热皆宜。
五、通径大、阻力小。
内衬不锈钢复合管其内层不锈钢仅3B8m,所以实际通径与规定通径基本相符。
而且内壁光滑、不结垢、阻力小、流水量大。
六、工作压力高。
内衬不锈钢复合管能保证工作压力大于2.5mpa以上,可以满足各类建筑给水工程需要。
七、安装便捷,工艺简单。
碳钢内衬不锈钢复合管,安装同普通镀锌钢管:DN100以下采用丝接,DN100以上采用沟槽和法兰连接,工艺简单,安装工人不需专门培训。
内衬不锈钢复合管的优点内衬不锈钢复合钢管执行城镇建设行业标准CJ/T192-2004,是在钢管内壁复合薄壁不锈钢管,这种双金属复合钢管大大提高钢管在输水、输热水、输煤气、输天然气、输油过程中的耐腐蚀性能,表面光滑,流体阻力小,又保留了钢管机械强度高,可采用焊接、沟漕、螺纹连接,密封性好的优点,克服了镀锌钢管易腐蚀,采用热熔连接的塑料管易漏水和老化的缺陷,是输气、输水、输油钢管的升级换代的理想产品。
编辑本段具体优点如下:1.不生垢、不结瘤、耐腐蚀在钢管内复合薄壁不锈钢管,不锈钢管的材质为“GB12771-2000流体输送用不锈钢焊接钢管”规定的0Cr18Ni9(美国标准为AISI304),由于钢中含有18%的铬,在使用过程中管道内壁形成一层极薄的氧化铬薄膜,该薄膜阻止金属继续氧化,故不锈钢有很强的耐腐蚀性能,不仅能承受水和空气的腐蚀,而且可以承受弱酸弱碱的腐蚀。
内复不锈钢管的厚度有0.4-1.2毫米,而镀锌钢管的镀锌层厚度仅为0.07毫米,厚度相差5.7-17倍,不锈钢的耐腐蚀性和致密性又强于镀锌钢管镀锌层。
所以,内衬不锈钢复合钢管在使用过程中不用担心因内壁锈蚀产生结垢、结瘤而使内孔缩小。
内衬不锈钢复合钢管中的外层钢管是采用按“GB/T3091-2001低压流体输送用焊接钢管”生产的焊接钢管、或按“GB/T8163-1999输送流体用无缝钢管”生产的无缝钢管、或按“SY/T5037-2000生产的螺旋缝埋弧焊钢管”生产的螺旋缝焊管。
输送石油天然气的内衬不锈钢复合钢管的外层钢管,是按GB/T9711-1997“石油天然气工业输送钢管交货技术条件”进行生产的。
焊接钢管或无缝钢管的抗拉强度都不小于335MPa,伸长率不小于15%,输送天然气和石油的内衬不锈钢复合钢管的外层钢管伸长率达到25%,钢管都经过3.0MPa以上的水压试验,并通过标准规定的弯曲试验或压扁试验。
按GB9711生产的输气、输油钢管,还要进行断裂韧性试验、金相检验、拉伸试验和较高强度的耐压试验。
在外层钢管内复合不锈钢管后使总壁厚增加,强度增加,不仅可用于民用输水、输气,并可用于输送工业用流体。
当外层钢管采用焊接钢管时,由于外层钢管和不锈钢管的焊缝不在同一位置,提高了复合钢管的强度可靠性。
3.可以焊接3.1内衬不锈钢复合钢管之间可以采用焊接。
焊接工艺可参照GB/T13148-1991“不锈钢复合钢板焊接技术条件”。
也可参照JB/T4790-2000“钢制压力容器焊接规程”附录A。
“不锈钢复合钢焊接规程”。
3.2坡口形式可采用GB/T13148图1的对接6号,也可见本文图1。
3.3焊前应采用机械方法及有机溶剂,清除焊缝表面和焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物。
3.4焊条采用GB/T983“不锈钢焊条”规定的A302(E309)焊条规格为Φ3.2.3.5焊接方法推荐采用手工电弧焊;对要求较高的焊缝可以采用钨极氩弧焊打底,在接近碳钢部位用手工电弧焊,或者全部采用钨极氩弧焊。
采用钨极氩弧焊时,焊丝采用同E309相同成分的A302焊丝。
3.6焊接设备焊接设备应满足焊接工艺要求,并符合有关设备标准的规定。
采用手工电弧焊时推荐采用直流电焊机。
3.7焊接程序先焊复材(不锈钢管),再焊过渡层,最后焊基材(碳钢管)。
3.8焊接要求复材焊缝表面应尽可能与复材表面保持平整、光顺。
焊接过渡层时,要在保证熔合良好的前提下,尽量减少基材金属的熔入量,即降低熔和比。
为此应采用较小直径的焊条或焊丝,及较小的焊接丝能量。
对接焊缝的余高应不大于1.5mm。
3.9焊后清理焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤飞溅物及其他污物。
必要时应对焊缝进行局部修整。
焊后清理完毕,应在基材焊缝附近的明显部位打上焊工印记以便日后考查。
3.10焊接工艺评定当产品技术条件要求进行焊接工艺评定时,须在开工前进行焊接工艺评定,详见“JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定”。
我公司内衬不锈钢复合钢管的焊接焊缝经中国船舶工业总公司船舶工艺研究所做的“焊接工艺评定报告”:复合钢管焊接试样的抗拉强度达到550~565N/mm2。
3.11焊接管件采用钢制对焊无缝管件应符合GB/T12459-1990,焊接管件采用钢板制对焊管件时应符合GB/T13401-1992,用于输送石油天然气的焊接管件应符合SY/T0510-1998“钢管对焊管件”和SY/T5257-2004“钢制弯管”。
4可以法兰连接图2是管体(1)和法兰(4)采用焊接的法兰,如图2所示管体(1)为内衬不锈钢复合钢管。
法兰(4)内有法兰孔(42),孔内安装螺栓(43)和螺帽(44)。
管体(1)安放在法兰体(4)的内孔(45)如图2的位置,管体(1)和法兰(4)之间用电焊焊接,形成焊缝(46)。
焊条采用不锈钢焊条,这样二个法兰(4)和(48)通过螺栓(43)和螺帽(44)拧紧后,二个法兰(4)和(48)的接触面(47)紧紧地贴在一起,流体在管内流动时,流体只和内衬不锈钢复合钢管的管体(1)内的不锈钢层(13)、不锈钢焊缝(46)相接触,确保流体的纯净性。
5可以螺纹连接DN15-DN100输水钢管和管件之间连接采用“GB7306用螺纹密封的管螺纹”规定的管螺纹,管螺纹联接面是牙形交叉的螺纹,机械加工时产生的公差在螺纹拧紧过程中将消失,当扳手力臂长200毫米时,管螺纹拧一圈,手掌移动628毫米,管体才前进了一个螺距2.309毫米,相差272倍,管体的拧紧力为旋转力的272倍,巨大的拧紧力确保管体和管件间拧紧后不渗漏。
管螺纹联接的接触面是钢和不锈钢接触,在热胀冷缩时膨胀系数很接近。
不锈钢螺纹管件是按GB2100规定的奥氏体不锈钢铸造,牌号为ZG07Cr19Ni9,是表面光滑、尺寸精确的精密铸造件,不锈钢螺纹管件的结构如图3所示,是台肩式管件,台肩式管件和管体管端接触的是一个台阶、台阶上安放硅胶密封圈,为避免硅胶密封圈掉入管内,硅胶密封圈内有不锈钢挡圈。
管件和管件之间螺纹拧紧时,管体端部和硅橡胶密封圈相接触,隔断了外层钢管、管体端面与内部流体的接触,确保了管道系统可以输送纯净水。
这样,和流体接触的只是不锈钢管、不锈钢管件,确保了整个管道系统的耐腐蚀性。
内衬不锈钢复合钢管的接头密封是双层密封,外层是管螺纹密封,内层是特殊结构的硅橡胶密封圈密封,确保了管道系统密封的可靠性。
也可在台肩式可锻铸管件外镀覆HA合金镀层,其耐腐蚀性能达到不锈钢的耐腐蚀性能。
“合金镀层HA钢管及管件”城镇建设行业标准正在报批中。
6.可以沟槽连接DN125-DN600的管件因口径较大,加工螺纹和拧紧螺纹较困难,故DN125-DN600的管件应采用沟槽式管接头和衬塑法蓝。
沟槽式管接头是执行城镇建设行业标准“CJ/T156沟槽式管接头”。
沟槽式管接头在外表面和端面进行了静电喷塑处理,也可在球墨铸铁沟槽式管接头外镀HA合金镀层,镀层的耐蚀水平达到不锈钢的耐蚀水平。
接头内包裹着硅橡胶或食品级丁腈橡胶的密封圈,流体在管内流动不会和外层钢管接触。
由图5可见,在内衬不锈钢复合钢管的端部外表面挤压出沟槽,沟槽式管接头的两端边压在沟槽之中,沟槽式管接头由两瓣的沟槽式管接头组成,两瓣的沟槽式管接头之间由螺拴和螺母连接。
当螺拴和螺母拧紧时,两瓣沟槽式管接头紧紧地扣在一起,压紧沟槽式管接头内的硅橡胶密封圈,硅橡胶密封圈把二截管子的端头紧紧地抱在一起,流体在管内和密封圈内流动,确保了流体流动的密封性,详见图5。
为解决管端面的腐蚀问题,我们设计端面防腐套。
防腐套的外表面和内衬不锈钢复合钢管的内表面形成过盈配合,使端面防腐套紧贴内衬不锈钢复合钢管的管端面,在端面防腐套和钢管端面及内表面之间涂上密封胶,密封胶为双组份的,在使用时把双组份混合在一起,马上产生很大的粘合力。
端面防腐套和密封胶很好地解决了采用沟槽式连接时管端面的防腐问题,详见图5。
7.耐高温,可输送热水、沸水、蒸气内衬不锈钢复合钢管联接管件采用按“GB3287-1982可锻铸铁管路连接件”生产的镀HA合金可锻铸铁管件或用304不锈钢精密铸造的管件。
镀HA合金可锻铸铁管件和304不锈钢精密铸造的管件耐温可达到250℃以上,可输送热水、沸水和蒸汽。
304不锈钢是耐热钢,在400℃时的抗拉强度仍达到412Mpa,高于普通钢材在常温下的抗拉强度。
所以内衬不锈钢复合钢管的耐高温性能是非常好的,可以用来输送热水、沸水、蒸汽。
8.低温脆性好,膨胀系数小塑料的热胀冷缩程度超过钢材10倍,而塑料在遇冷收缩时延伸能力又大大低于钢材,故在寒冷季节管内水结冰膨胀时,塑料管遇结冰膨胀后不能收缩恢复,多次膨胀累积,使塑料膨胀超过极限而发生脆断。
焊接钢管确保伸长率超过15%,304不锈钢管的伸长率确保超过25%,能伸长膨胀的外层钢管,内衬伸长率更好的不锈钢管,避免当管内水结冰膨胀时脆断。
按GB/T9711规定,输送天然气和石油的内衬不锈钢复合钢管要进行-40℃夏比冲击。
9.能耐弱酸腐蚀304不锈钢在20℃时在10%硝酸中的腐蚀速度为每年小于0.1毫米,在10%沸醋酸中的腐蚀速度为每年小于0.1毫米,在20℃时50%柠檬酸中的腐蚀速度为每年小于0.1毫米,在20℃时20%氢氧化钾中的腐蚀速度为每年小于0.1毫米,在60℃时80%磷酸的中的腐蚀速度为每年小于0.1毫米,在50℃时在2%硫酸中的腐蚀速度为每年0.016毫米,采用内衬不锈钢复合钢管配以不锈钢焊接管件和不锈钢法兰,可以用来输送弱酸性或弱碱性的化工流体。
10.内壁光滑,流体流动阻力小内衬不锈钢复合钢管中的内衬不锈钢管是由冷轧不锈钢带焊接而成,冷轧不锈钢带表面平滑光洁,故不锈钢管内壁光滑,管内流体阻力小,不结垢,流体无污染。
11.卫生性能好,可输送净水由于不锈钢管在使用过程中不受流体腐蚀,不锈钢管本体无杂质进入流体,经检测,其各项卫生指标均优于“GB/T17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准”,各种金属元素如铁、锰、铜、锌、镉、铅、银、氯仿、四氯化碳、苯并等在高灵敏度的检测设备中检测的含量,远低于规定值,获得卫生许可批件。
因内衬不锈钢复合钢管配以不锈钢螺纹管件、不锈钢法兰、不锈钢焊接管件,流体和外层钢管不接触,流体只接触不锈钢,故内衬不锈钢复合钢管可以代替纯不锈钢管用来输送饮用净水。
12.外覆层防腐可靠外覆防腐层可按“GB/T3091低压流体输送用焊接钢管”规定做成热镀锌层,镀锌层厚度为0.072毫米。
也可按“SY/T4013-1995埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准”规定做成聚乙烯防腐层,防腐层厚度可达0.5-2.5毫米。
13.价格低廉内衬不锈钢复合钢管是在钢管内覆以薄壁不锈钢管,这样降低了制造成本,又确保了厚度以保证强度,使安装内衬不锈钢复合钢管的费用大大低于厚壁纯不锈钢管和厚壁纯铜管。