雙金屬復合管技術發展進展

邢士波 趙強 李江柳 劉賀（山東龍泉管道工程股份有限公司， 山東 淄博 255000）

雙金屬復合管技術發展進展

邢士波 趙強 李江柳 劉賀（山東龍泉管道工程股份有限公司， 山東 淄博 255000）

雙金屬復合管是一種具有耐沖擊、耐高溫、耐腐蝕、抗壓、熱膨脹率低等優勢的一種新型復合給水管材，在工業領域和民用領域都具有很好的實用性。本文對雙金屬復合管技術進行探討，主要從雙金屬復合管形成的基本原理、加工工藝和連接工藝三個方面進行分析，旨在為雙金屬復合管技術發展及進展提供一定的理論參考依據。

雙金屬復合管；雙金屬復合管技術；加工工藝；連接工藝

雙金屬復合管在給水系統中其外基管可承載較大壓力，起到外部管道剛性支撐作用，其內基管具有較好的耐腐蝕性可承擔不同性質流體的管道輸送作用。在雙金屬復合管制造工藝中，目前較為成熟的工藝方法包括機械旋壓法、爆炸復合法、拉拔復合法和液壓復合法，在雙金屬復合管連接工藝上主要包括螺紋連接、溝槽卡箍連接、法蘭連接、焊接連接等。下面本文就對雙金屬復合管的形成基本原理、加工工藝和連接工藝進行進一步深入的探討。

1 雙金屬復合管形成的基本原理

雙金屬復合管是有含碳量較高的鍍鋅鋼管和耐腐蝕的薄壁不銹鋼管嵌合而成的給水管材，其具備了鍍鋅鋼管抗沖擊、抗壓力、耐高溫、熱膨脹率低等特點，同時又兼備薄壁不銹鋼管表面光滑、耐腐蝕、不結垢等特質，是目前在民用領域，如：建筑冷熱給水管道、飲用水管道、供暖管道等和工業領域，如：污水處理廠污水管道、電力除鹽水管道、油氣井套管、天然氣輸送管道等皆能很好應用的新型復合管材。

雙金屬復合管其外基管根據用途可劃分為不同直徑尺寸的通徑和壁厚，其通徑可選范圍在φ20～φ1020mm，壁厚可選范圍在2.5mm～50mm。再根據輸送介質的性質、流量要求和壓力要求可對雙金屬復合管的加工工藝進行選擇，如輸送地中壓流體可選擇無縫鋼管，石油裂化可使用管線管等。雙金屬復合管其內基管根據輸送介質的化學成分可選擇不同的抗腐蝕合金材料，目前可選擇的合金材料有銅基合金、鈦合金、鎳基合金、奧氏體不銹鋼、哈氏合金等合金材料。

2 雙金屬復合管加工工藝

目前較為成熟的工藝方法包括機械旋壓法、爆炸復合法、拉拔復合法和液壓復合法。

（1）機械旋壓法是利外基管與內基管材質的不同機械性能通過物理作用將二者結合在一起。通常鍍鋅鋼管具有較大的彈性形變能力，而薄壁不銹鋼管屈服強度較低，由此利用旋壓機將外基管擴張而使內基管傳入外基管，在撤出外力后，外基管彈性收縮，使二者結合在一起。機械旋壓法加工的雙金屬復合管具有較好的穩定性，其熱膨脹系數小可承受-20℃～350℃的流體溫度。常規承壓范圍P≥3.0MPa，接口類型通常為絲扣、槽溝、法蘭和焊接，在民用飲用水管道應用中具有良好表現。

（2）爆炸復合法是利用炸藥瞬間所產生的爆炸力將水流引入復合管內部使內基管表面擴張與外基管復合。這種復合方法具有一次成型，內外基管受壓均衡等特點，但是由于外基管內部表面不規則可能造成二者結合度上存在一定的誤差，同時由于爆炸產生的熱能較大會破壞內基管的抗腐蝕能力。

（3）拉拔復合法是利用固定外圓尺寸的固定模具沿內襯管軸線拉拔，利用模具的擠壓和擴張使內基管和外基管相復合。這種復合方法成型工藝較為簡單，其內管表面圓整度較好，但由于外基管內部的不平整可能會導致復合管壁厚不一致。

（4）液壓復合法是在內基管內注入液體并對液體進行施壓，使內基管逐步達到塑變要求與外基管復合。這種復合方法內基管各部位受壓均衡使內管道直徑基本一致，但由于外基管表面的不規則可能會造成復合管厚度不均的問題。

3 雙金屬復合管連接工藝

雙金屬復合管連接工藝上主要包括螺紋連接、溝槽卡箍連接、法蘭連接和焊接連接。

（1）螺紋連接是一種較為廣泛使用的可拆卸固定連接方法，其俗稱為“絲扣連接”。在雙金屬復合管螺紋連接上采用圓柱管螺紋，其牙型角α=55°，牙頂呈圓弧形，螺紋之間無徑向間隙，具有較好的緊密性，在DN15-DN100型雙金屬復合管連接中被廣泛使用。

（2）溝槽卡箍連接是利用密封橡膠圈、卡箍和鎖緊螺栓將管道進行密封連接的一種管道連接工藝，其具有安裝工序簡單、快捷、施工安全等特點，是目前液體、氣體管道連接首選技術。在雙金屬復合管連接工藝中適合DN100以上的復合管連接。

（3）法蘭連接是先將管道固定端固定在法蘭盤上，然后再將兩個法蘭盤之間加上法蘭墊，并用螺栓將法蘭盤連接形成管道連通。法蘭連接具有強度高、密封性好、拆卸方便等特點，其在工業管道連接中應用非常廣泛。在雙金屬復合管連接工藝中DN100以上的復合管連接，經常使用法連連接方式。

（4）焊接連接是最為直接的連接方法，其通過加熱或者加壓使用電弧焊連接管道兩端使其成為一體。在雙金屬復合管焊接連接中需要采用三層焊接的方法進行施工，首先利用氬弧焊對管道進行封底，在對過渡層進行焊接，最后用電弧焊填充蓋面使其表面平整。

4 結語

雙金屬復合管在我們的日常工作和生活中的應用范圍越來越多，研究雙金屬復合管技術的發展與進展能夠夯實雙金屬復合管工藝基礎，并通過技術的不斷創新與改良使雙金屬復合管在性能上和施工工藝上更進一步，由此可提高我國對雙金屬復合管制造技術與施工工藝水平，促進我國工業技術與工業工藝走出國門面向世界。

［1］王新.雙金屬復合管焊接工藝研究與應用［J］.電焊機，2011，41（07）：71-73.