内衬不锈钢复合管在输气中的应用

一、天然气内衬不锈钢复合管研发背景：天然气中含大量的H2S、CO2、S2、Cl2气体（称酸性油气），该气体对钢材腐蚀非常严重，所以选择输送天然气管材最重要的一点就是管材要耐腐蚀。采用内衬不锈钢复合钢管，兼有不锈钢管高耐腐蚀性能，又有碳钢管的高强度和价格低廉。内衬不锈钢复合钢管，流体只和内层不锈钢接触，不和外层碳钢管接触。故能承受H2S、CO2、S2、Cl2酸性气体的腐蚀，外层厚壁无缝钢管能承受10Mpa天然气的工作压力，为管道工业带来极大的商机。如今，内衬不锈钢复合管道是陆上输送大量天然气的唯一手段，据不完全统计，世界上作为输送能源的不锈钢管道中输气不锈钢管道占总长的一半。如气田系开发初期，压力较高可以不设首站，利用气田的压力输一段距离之后再设压缩机站，待气田压力下降后再设首站。气体在双金属复合管道中流动消耗的能量进人压缩机站得到补充，以便继续不断向前流动，其原理与输油不锈钢管道相同，只是为天然气提供压力能的是压缩机。压缩机站的平均距离一般为70-140km。进站压力与出站压力之比称为压缩比，一般不超过1.4。二、天然气内衬不锈钢复合管特点：1.外层钢管内衬不锈钢复合钢管中的外层钢管是按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。钢管可以是无缝钢管、直缝埋弧焊钢管、螺旋缝埋弧焊钢管、直缝高频焊接钢管，并经焊缝热处理。钢管口径可以从DN15-DN1200mm，外径从¢21.3-¢1219mm，钢管壁厚从2.8-31.8mm,试验压力可以从4.8MPa-20.7MPa，外层钢管伸长率达25%。钢管都经过严格的金相试验、拉伸试验和较高强度的耐压试验。2.内层钢管内衬不锈钢复合钢管中的内层钢管是按GB/T12771-2000“流体输送用不锈钢焊接钢管”，钢号为0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2等，钢管经固熔处理，钢管并经液压试验、压扁试验，并能承受按GB/T4334.5-1990的耐腐蚀试验。钢管的拉伸强度不小于520MPa（00级为480MPa），屈服点不小于210MPa（00级为180MPa）。不锈钢的耐腐蚀性能是很好的，0Cr18Ni9（304）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。三、天然气内衬不锈钢复合管复合形式：内衬不锈钢复合钢管外层为碳钢管，内层为薄壁不锈钢管，内外层采用缩径法、冷扩法、爆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。四、天然气内衬不锈钢复合管连接方式：螺纹连接（适用于口径15-100毫米）沟槽连接（适用于口径80-200毫米）法兰连接（适用于口径100毫米以上）电焊连接（适用于口径100毫米以上）。（本文有山东尚博复合材料有限公司整理发布）