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都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 為適應(yīng)市場需求, 市場上先后涌現(xiàn)出鋼塑復(fù)合管、 鋁塑復(fù)合管、 PPR 管、 PE 管等各種各樣的新型輸水管材, 內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。 在我國中東部地區(qū), 城市居民天然氣供應(yīng)存在 巨大峰谷差, 需求高峰月 日用氣量是低谷月 Et 用氣的數(shù)十倍之多, 為保證天然氣穩(wěn)定供應(yīng), 建造鹽穴地下儲(chǔ)氣庫調(diào)峰是有效的手段之一。 但從鹽穴儲(chǔ)氣庫采出的天然氣溫度較高, 且含有較高二氧化碳和二氧化硫、 高含量的 Cl 一等, 使采氣管線使用環(huán)境非常苛刻, 采氣管道腐蝕較為嚴(yán)重, 很容易在短時(shí)間內(nèi)造成腐蝕失效, 輕者造成停產(chǎn), 重者引起爆炸, 威脅人身。 [3-4] 不銹鋼復(fù)合鋼管因其既具有碳鋼或合金鋼的力學(xué)性能, 又具有不銹鋼的耐蝕性等優(yōu)點(diǎn), 得到了廣泛運(yùn)用。 不銹鋼復(fù)合管道已在我國陸地油氣田中得到成功應(yīng)用, 但對(duì)國內(nèi)海洋工程是一個(gè)全新的概念。 復(fù)合管通常在海洋產(chǎn)業(yè)和深海應(yīng)用中使用。
不銹鋼復(fù)合管組成形式主要有: 低碳鋼+奧氏 體不銹鋼管、低碳鋼+馬氏體(或鐵素體) 不銹鋼管、 低鉻鉬合金鋼+奧氏體不銹鋼管及低鉻鉬合金鋼+馬氏體(或鐵素體) 不銹鋼管。 不銹鋼復(fù)合鋼管是由兩種不同的鋼材通過技術(shù)手段結(jié)合在一起, 這兩種材質(zhì)的物理特性往往存在很大的差別,如常減壓蒸餾裝置中的 Q245R+316L、 Q345R+316L 復(fù)合鋼, 基層為低碳鋼材質(zhì) Q245R, 復(fù)層為奧氏體不銹鋼 316L, 這兩種材質(zhì)的 物理性能相差很大, 表現(xiàn)為:奧氏體不銹鋼 316L 線脹系數(shù)大, 且隨溫度升高而增加,比低碳鋼 Q245R 高大約 40%; 奧氏體不銹鋼 316L 熱導(dǎo)率低, 約為低碳鋼 Q245R 的 1/3。 在焊接不銹鋼復(fù)合鋼過渡層時(shí), 由于熱膨脹和冷收縮速度的差異, 導(dǎo)致過渡層出現(xiàn)熱裂紋或結(jié)晶裂紋, 再加上焊接過程中基層材質(zhì)對(duì)焊縫金屬的成分稀釋, 非常容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。 這種特性對(duì)于基層為鉻鉬合金鋼, 復(fù)層為奧氏體不銹鋼的不銹鋼復(fù)合鋼管表現(xiàn)得尤為明顯。
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焊接時(shí)盡量做到不擺動(dòng)、 多道焊接, 以減少焊接過程中的成分稀釋。 不銹鋼復(fù)合鋼管的焊接坡口原則上采用機(jī)械加工, 在施工現(xiàn)場時(shí)也可采用等離子弧切割和火焰切割等方法來加工坡口, 但是需要留有足夠的加工余量以備坡口加工面的氧化層和過熱層。 從焊接工藝的角度,不銹鋼復(fù)合鋼管可以采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接, 也可以采用埋弧焊結(jié)合焊條電弧焊的焊接工藝。 內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管過渡層的熔融金屬成分復(fù)雜,為了使金屬成分的梯度不至于過大, 因此, 采用熱輸入稍大的 SMAW 焊。 過渡層焊接的焊條宜選擇工藝性能較好的酸性焊條 E4303, 標(biāo)準(zhǔn) 2.5 mm。 不銹鋼復(fù)合鋼管采用 V 形坡口單面焊接工藝時(shí), 基層部分的焊接也應(yīng)選取高鉻鎳奧氏體焊材, 否則會(huì)在基層與過渡層及坡口部分焊縫熔合區(qū)形成馬氏體組織, 甚至出現(xiàn)微裂紋。 為減小焊縫金屬熔合比, 基層焊接應(yīng)采用較小的焊接線能量分道焊接, 盡可能地減少電弧在坡口處的停留時(shí)間。
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