双金属复合管在强腐蚀油气田环境下的应用分析及其在国内的发展_(精)

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国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究

国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究摘要：本文论述了国内外双金属复合管主要厂家复合成型工艺及其特点，论述了双金属复合管无损检测与普通管材的异同点，给出了未来双金属复合管发展的建议。

关键词：双金属复合管；成型工艺；无损检测前言双金属复合管是一种具有内外双层金属的特殊管道，内层管道由耐蚀性较好但价格较高的不锈钢或镍基合金组成，外层管道由耐压能力强且价格低廉的碳钢管道组成。

该金属管道具有优秀的耐腐蚀、耐压力能力。

国外自1991年开始大规模应用于油气输送领域，国内自2003年开始在油气田领域应用以来，经过二十余年的发展，凭借其低廉的价格、较高的承压能力和优异的耐腐蚀性能，获得了国内外管道行业的广泛认可。

据报道，国外双金属复合管目前在油气田应用已近20万吨[1]。

1.国内外复合管成型技术发展现状目前双金属复合管的结合方式主要分为机械结合和冶金结合，机械结合的成型技术主要有液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法、拉拔复合法[2]。

受制于成型技术的工艺性和效率性，液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法得到多数复合管制造厂家的使用，而拉拔复合法应用较少。

冶金式结合成型技术有热挤压成型法、冶金式复合板卷焊法、粉末冶金法、离心铸造或离心铝热法、喷射成型法、堆焊法等[2]。

其中冶金式复合板卷焊法、堆焊法是最常见的成型工艺。

1.1国外复合成型技术发展现状国外双金属复合管企业主要有德国步廷恩公司（butting）、英国cladtek公司、澳大利亚的proclad公司、德国贝尔格龙公司、美国DMC公司。

德国步廷恩公司机械式复合管采用水压成型方法，冶金式复合管采用扎制复合板卷焊法。

机械式水压成型工序为预制碳钢基管+预制耐蚀合金衬管+基管、衬管穿插装配+基衬边缘焊接密封+装入水压机内专用模具+衬管内注水膨胀+泻压+复合后管材切边处理+管端焊接处理。

水压胀形过程如图1所示，碳钢内管和内衬管的应力、应变曲线如图2所示。

德国步廷恩公司在该技术的领先之处是采用了全保持的外模具，使得水压对复合管的复合更为均匀及紧密，避免了不采用外模具可能造成的外管扩径过大超过标准要求或内管扩径不充分。

油气输送用耐腐蚀双金属复合管

（上海上上不锈钢管有限公司，上海２１０）０８２
摘
要
双金属复合管外层为碳钢，ＢＬ４）Ｘ２Ｌ９）Ｘ２Ｌ６）Ｘ０Ｉ５、Ｔ（Ａ８）如（２５、４（２０、５（３０、６（Ａ１）ｘｏＩ５等钢级，
ＳＥＣＡＬＳＥＰＩＴＥＬ
４・２０２０７年７月
Ｖｏ＿８Ｎ．ｌ２．ｏ４Ｊｌ２０ｕｙ０７
油气输送用耐腐蚀双金属复合管
钱乐中
为无缝钢管或直缝埋弧焊钢管、螺旋缝埋弧焊钢管、直缝高频焊接钢管，经焊缝热处理。钢管口径为并
Ｄ５—１０外径为２．Ｎ１０，２１３—１１ｍ，管壁厚９ｍ钢２为２８— １８ｍ试验压力为４８— Ｏ７ＭＰ。钢．３．ｍ，．２．ａ
天然气中含有ＨＳＣＳＣ、Ｏ、Ｏ、Ｉ等酸性气体，碳钢管不能承受酸性气体的腐蚀，纯不锈钢管又非
常昂贵。采用内衬不锈钢复合钢管，有不锈钢管既的耐腐蚀性能，有碳钢管的高强度和价格低廉。又内衬不锈钢复合钢管，流体只和内层不锈钢接触，不
１复合钢管外层
Ｏｒ８ｉ（０）ＣｌＮ９３４不锈钢分别在２Ｏ℃ １％硝酸、０１％沸腾醋酸、Ｏ℃ ５％柠檬酸、Ｏ℃ ２％氢氧０２０２０化钾及６ｃ８％磷酸中的腐蚀速度均 ≤０１０ｑ０．ｍ／，５ｍａ在Ｏ℃ ２％硫酸中的腐蚀速度为００６０．１ｍ／。采用内衬不锈钢复合钢管配以不锈钢焊接ｍａ

双金属复合管的技术现状和发展方向

体系建设等方面对国内外双金属复合管的技术现状进行了分析，提出了国内复合管技术的发展方向：应加快制造技术的研发和自动化程度：进一步开发和完善复合管管端焊接技术，以及复合管无损检测技术；着手开展复合管的全寿命设计和评估；开展复合管件的研发、规范化和标准化工作；加快特殊环境，如油气井、海洋环境的复合管产品开发；进一步完善国内复合管标准。关键词：双金属；复合管；现状；发展
ＷＡＮＧＹｏｎｇｆａｎｇ，ＹＵＡＮＪｉａｎｇｌｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎｆｅｉ，ＧＵ０Ｃｈｏｎｇｘｉａｏ
（Ｘｉ ’ 帆ＳｕｎｗａｒｄＡｅｒｏｓｐａｃｅＭ￣ｅｄｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ ’ ａｎ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｓｅｐａｒａｔｅｌｙｆｒｏｍｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｉｒｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｐｇｉｐｅｉｆｔｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎｅｗｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅ．ＡｎｄｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈａｔｗｅｓｈｏｕｌｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅＲ＆Ｄａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｗｏｒｋｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｙ．ｇＳｈｏｕｌｄｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｉｐｅｅｎｄｗｅｌｄｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇａｎｄＮＤＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｓｈｏｕｌｄｓｔａｔｒｔｈｅｗｏｒｋｏｆｆｕｌｌ — ｌｉｆｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅ，ａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｏｆＲ＆Ｄ，ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅｉｆｔｔｉｎｇｓ．Ｓｈｏｕｌｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｕｃｈａｓｏｉｌａｎｄｇａｓｗｅｌｌ，ａｎｄｍａｉｒｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ａｎｄｆｕｔｒｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｐｅｓｔａｎｄａｄ．ｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｍｅｔａｌ；ｐｉｐｅ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ；ｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

油气田防腐用双金属复合管研究现状

油气田防腐用双金属复合管研究现状孙育禄;白真权;张国超;魏斌;朱世东【摘要】本文从耐蚀性及经济性两方面对比分析了油气田用双金属复合管作为防腐措施的优势,并提供应用实例,对双金属复合管的成型方法及国内外应用现状进行了综述,并从基管、衬管以及双金属复合管的连接方面分析了现有标准的不足,这将为双金属复合管的更广泛应用提供技术支持.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2011(025)005【总页数】4页(P10-12,16)【关键词】双金属复合管;成型方法;应用现状【作者】孙育禄;白真权;张国超;魏斌;朱世东【作者单位】西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安,710065;西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安,710065;西安交通大学材料科学与工程学院,陕西西安,710049【正文语种】中文【中图分类】TG1790 前言近年来，随着全球工业时代进程的加快，各国对能源的需求日益增加，能源问题已经成为各国经济发展的关键所在。

然而由于替代能源进展缓慢，各国对石油和天然气的需求持续增长，随着多年的不断开采，现对油气田的开采已向纵深及高腐蚀方向发展[1]。

对于具有强腐蚀性油气田的开采，添加缓蚀剂、采用塑料内涂层、采用耐蚀合金等传统单一的防腐技术及材料，在耐蚀可靠性、经济性指标上都难以平衡，已难以满足油气田发展的需要。

为了提高油气管防腐蚀性能和降低耐蚀合金成本，双金属复合管应运而生，并以优异的机械力学性能和耐腐蚀性能展现出广泛的应用前景[2]。

双金属复合管市场规模发展分析

双金属复合管市场规模发展分析双金属复合管是由两种不同金属材料构成, 以碳素钢管或合金钢管为基管, 在其内表面覆衬一定厚度的不锈钢、镍基合金等耐蚀合金的复合管, 管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合, 从而使两种材料结合成一体, 制成一种新型金属复合管材. 双金属复合管兼有基层和复层的所有优点, 相对于整体合金管能有效降低成本, 针对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物或酸性环境, 复合管可以提高安全性和可靠性.双金属复合管分类国内外双金属复合管的生产技术包括压法、热挤压法、爆炸焊接法、复合板焊接法、粉末冶金法、离心铸造法、离心铝热法、喷射成型法等. 国内主要的双金属复合管制造企业采用爆燃复合技术、气体爆炸复合技术、液压复合技术、离心铸造技术和旋压技术, 并将自身的核心技术申请了专利保护. 其中, 爆燃技术是目前国内双金属复合管的主要生产方式.双金属复合管生产技术和主要生产厂家公开资料整理双金属复合管自2001年在中国油气田领域应用以来, 以其低廉的价格、较高的承压能力和优异的耐腐蚀性能在管材应用领域迅速扩展, 复合管研发技术、制造企业数量、制造技术、制造能力、生产规模、营销队伍等都得到了较快的发展, 国内双金属复合管市场规模从2012年的27.24亿元增长至2018年的56.34亿元.目前, 国内双金属复合管生产企业数量不断增长, 行业产能快速增长, 从2012年的28万吨增长到2018年的80万吨, 国内双金属复合管产量从2012年的24.2万吨增长到2018年的57.9万吨. 2018年产能利用率约72.38%, 近几年国内双金属复合管产能及产能利用率情况国内涉足双金属复合管行业的企业众多, 各家企业技术水平参差不齐, 市场占有率超过10%的企业较少.中国双金属复合管行业主要企业双金属复合管由。

双金属复合管的研究现状与发展趋势

第 49 卷第 10 期2020 年 10月Vol.49 No.10Oct.2020化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry双金属复合管的研究现状与发展趋势闫可安1,2，许天旱1，韩礼红2，路彩虹2，陈　阳1,2(1.西安石油大学材料科学与工程学院，陕西西安 710065；2.石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室，中国石油集团石油管工程技术研究院，陕西西安 710077)摘　要：本文介绍了双金属复合管的结构特点和主要生产工艺，对双金属复合管的失效形式及原因进行了详细的文献调研，整理了双金属复合管工艺和应用的发展现状，对双金属复合管的应用发展前景进行了展望。

对其未来在制造和检测方面的发展趋势进行了分析，提出了应加快制造技术的研发和自动化程度，完善复合管无损检测技术，且标准规范需要系统化、规范化、全面化的建议。

关键词：复合管；双金属；现状；发展中图分类号：TB 331；TQ 055.8+1 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2020)10-0045-06基金项目：西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目（YSC20112019）收稿日期：2020-07-201　概述及应用背景据统计，我国每年因腐蚀造成的损失达数千亿元人民币，管道腐蚀所占比例尤其大。

目前各种管网中腐蚀最严重的是低碳钢和低合金钢[1]。

油气田介质中存在CO 2、H 2S 等腐蚀气体，管道腐蚀影响油气运输质量，会给油气田用户带来损失[2]。

双金属复合管的出现减少了在运输中因腐蚀造成的管道泄漏损失，受到油气田用户的青睐。

双金属复合管结构示意图如图1所示，它结合了碳钢管材和合金管材的优点，兼具基层管材强度高和覆层材料耐腐蚀性优良的特点。

双金属复合管的优点众多，如内壁抗腐蚀能力强、使用寿命长、流动阻力小等，能最大限度地将碳钢和不锈钢的优势相结合，降低了油气输送管道的运输成本[3]。

油田用双金属机械复合管失效原因分析与对策

油田用双金属机械复合管失效原因分析与对策双金属机械复合管在油田中应用广泛，其结构特点是由内层钢管和外层耐腐蚀材料组成，通过机械或粘接方法将其连接在一起。

但是，在使用过程中也存在一些问题，例如失效问题。

本文将分析双金属机械复合管失效的原因，并提出相应的对策。

一、管材品质问题双金属机械复合管失效的原因之一是管材品质问题。

钢管表面可能存在裂口、坑洼、气孔等缺陷，这些缺陷会在使用过程中逐渐扩大，最终导致管道失效。

对于外层耐腐蚀材料，如果材料质量不过关，可能会导致其与内层钢管的连接失效，缺陷处容易出现腐蚀、浸渍等现象，导致管道失效。

对策：应对管材进行严格检测，如X射线探伤、超声波检测等，确保管材表面没有明显缺陷和掺杂物；同时，应保证外层材料质量过关，选择合适的耐腐蚀材料，确保与内层钢管的连接牢固可靠。

二、应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是双金属机械复合管失效的另一个原因。

在油田环境下，管道内部可能存在高温、高压、酸性等恶劣环境，长期下来，管道内部就会受到应力作用，导致应力腐蚀开裂，最终导致管道失效。

对策：在设计双金属机械复合管时，应考虑到油田环境的恶劣性质，选择合适的耐腐蚀材料，并根据实际情况合理选择管材厚度和连接方式，减小应力集中。

在使用过程中，要定期进行检测和维护，防止管道内部出现应力腐蚀开裂。

三、接头失效双金属机械复合管接头连接失效是另一个导致管道失效的原因。

接头连接处存在着强的应力集中，如果接头连接处不牢固可靠，就会导致管道出现漏油等问题。

对策：在接头连接设计时，应加强接头连接强度，选择合适的焊接方式和锁合方式。

对于接头连接处，应定期进行检测和维护，并进行保养和维护。

综上所述，双金属机械复合管在油田应用过程中，失效原因主要包括管材品质问题、应力腐蚀开裂和接头失效等。

为了避免管道失效，应加强管材质量控制和设计，定期检测和维护管道，发现问题及时处理。

这样可以有效减少管道失效率，保障油田安全生产。

油田用双金属机械复合管失效原因分析与对策

油田用双金属机械复合管失效原因分析与对策油田用双金属机械复合管是一种具有双层结构的管道材料，其内层为高强度碳钢，外层为耐腐蚀的不锈钢或高合金钢。

它具有耐腐蚀、耐高温、高强度等特点，广泛应用于石油、天然气开采、输送等领域。

然而，双金属机械复合管也存在一些问题，如失效等。

本文将从失效原因分析和对策两方面进行探讨，以期提出有效的解决方案。

一、失效原因分析1. 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是双金属机械复合管失效的主要原因之一。

在油田的工作环境中，复合管受到外界应力的作用，结合介质的腐蚀作用，容易发生应力腐蚀开裂。

2. 检测和生产工艺不合格复合管在生产过程中，如果检测不严格，材料不合格或者工艺操作不当，会导致管材结构存在缺陷，进而引发失效。

3. 管材腐蚀复合管长时间工作在高温高压和腐蚀介质的作用下，难免会出现腐蚀问题，导致管材腐蚀失效。

4. 温度应力和疲劳失效复合管在长期受到高温环境的作用下，会产生温度变形和热应力，进而导致管材疲劳失效。

二、对策1. 加强质量检测在生产过程中，对复合管的材料进行严格的检测，确保材质符合标准。

同时，对管材的工艺操作进行规范化管理，避免出现生产工艺不合格的情况。

2. 结构设计优化针对复合管的应力腐蚀开裂问题，可以通过优化结构设计来降低应力集中的程度，减小应力腐蚀开裂的风险。

3. 采用防腐蚀技术为了提高复合管的耐腐蚀性能，可以采用防腐蚀技术，如涂层、电镀等措施，形成一层保护层，防止介质侵蚀，延长材料的使用寿命。

4. 加强管道维护和监测定期对复合管进行维护和监测，发现问题及时处理，避免由于管材腐蚀或温度应力引起的失效。

5. 加强管道运行管理在使用过程中，加强管道运行管理，确保操作人员按照规范操作，避免操作不当引发失效。

6. 增强研发力量加大对复合管材料和技术的研发力度，不断提高其耐腐蚀性能和使用寿命，以满足油田环境的要求。

总之，油田用双金属机械复合管的失效主要是由于应力腐蚀开裂、检测和生产工艺不合格、管材腐蚀、温度应力和疲劳等因素引起的。

双金属复合钢管

内衬复层： GB/T12771-2008
双金属管线复合管样品
双金属管线管 20#/304
(Φ114.3×4.5+1)
双金属镀锌管
双金属复合油管 (2 7/8J55NU+304) φ73.02×5.51+1
双金属复合油管（2 7/8NU+304)
外覆不锈钢复合管
（主要用于市政工程、景观工程、护栏等）

焊接工艺：焊接分两次成形，第一层采用钨
极氩弧焊打底，焊接时焊缝背面充氩气保护，
使用ER308L焊丝(C%≤0.03、Mn：1.0～2.50、
Si：≤0.60、S：≤0.020 、 P：≤0.030 、Ni：
9.00-11.00、Cr：19.50-22.00），焊接电流
65~75A，电压10~15V。氩弧焊打底后用J427焊
和良好的韧性。
用于制造各种工业热交换器和管道（尤其是含氯化物的 H2S 环境以及醋酸等有机酸溶液），用于含CO2、 Cl-的油气输送管道，焊后不需热处
理。使用温度-50～300℃
产品规格及品种
内衬不锈钢复合钢管规格与品种
规格
外径：Ø 25~Ø 323.9 壁厚：2~20mm 长度：1~10m 耐腐蚀（CRA）复层厚度为0.5-2mm（可随用户要求调整）
条盖面焊，采用手工电弧焊，焊接电流70~90A，
电压20~30V。
焊缝区元素成份分析（20#+304）
3 1
2
焊缝区试样
不锈钢基体能谱(EDS) 图中1所示位置
Element SiK CrK FeK NiK
Wt % 0.73 18.86 72.09 8.32
At % 1.43 19.92 70.87 7.78

海洋油气输送用双金属复合管安装现状与趋势

（１．ＣＮＰＣＴｕｂｕｌａｒＧｏｏｄｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００７７，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｈｅｎｚｈｅｎＢｒａｎｃｈｏｆＣＮＯＯＣ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０６７，Ｃｈｉｎａ；
ＤＯＩ：１０．１９４５９／ｊ．ｃｎｋｉ．６１ —１５００／ｔｅ．２０１７．０２．００２
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔａｔｕｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆＢｉｍｅｔａｌｌｉｃ
ａｎｔＡｌｌｏｙ（ＣＲＡ）ｃｌａｄｏｒｌｉｎｅｐｉｐｅｓａｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｆｓｈｏｒｅｏｉｌａｎｄｇａｓｂｏｔｈｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄａｂｏａｒｄ．Ｔｈｅｐｉｐｅｉｎｓｔａｌｌａ —
ＣＲＡＰｉｐｅｓｆｏｒＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌａｎｄＧａｓ
ＹＡＮＧＺｈｕａｎｚｈａｏ，ＷＥＩＷｅｉｒｏｎｇ，ＬＩＵＴｅｎｇｙｕｅ，ＷＡＮＧＧａｏｆｅｎｇ，ＬＩＡｎｑｉａｎｇ，ＬＵＷｅｉｚｈｕｏ

油气田防腐用双金属复合管研究现状

油气田防腐用双金属复合管研究现状一、简述随着油气田开发和利用的不断深入，腐蚀问题日益严重，尤其是在油气管道系统中。

腐蚀会导致管道泄漏、破裂等问题，严重影响油气田的生产效率和安全。

因此防腐技术的研究和应用显得尤为重要，双金属复合管作为一种具有优异性能的防腐材料，近年来在油气田防腐领域得到了广泛关注和研究。

双金属复合管是由两种不同金属组成的管材，具有良好的耐腐蚀性能、耐磨性能、高温性能等优点。

在油气田防腐工程中，双金属复合管可以有效抵抗各种化学介质的侵蚀，延长管道的使用寿命，降低维修和更换的成本。

同时双金属复合管的制造工艺简单，可根据具体需求定制不同规格和型号的管道，满足油气田生产的实际需求。

双金属复合管作为一种具有广泛应用前景的新型防腐材料，在油气田防腐领域具有重要的研究价值和应用潜力。

随着科技的不断进步和人们对防腐技术的深入认识，相信双金属复合管在未来的油气田防腐工程中将发挥更加重要的作用。

1. 研究背景和意义随着油气田开发规模的不断扩大，油气田防腐问题日益凸显。

腐蚀是油气田设备和管道的主要失效因素之一，严重影响了油气田的生产效率和经济效益。

因此研究和开发具有优异耐腐蚀性能的油气田防腐用双金属复合管具有重要的现实意义。

双金属复合管作为一种新型的耐腐蚀材料，具有良好的综合性能，如优异的耐腐蚀性、良好的机械性能、较高的强度和硬度等。

在油气田防腐领域，双金属复合管可以通过改变两种金属的组成比例，实现对不同环境介质的适应，从而满足油气田设备的防腐要求。

此外双金属复合管还具有良好的高温性能、抗疲劳性和耐磨性等特点，使其在油气田设备和管道中的应用具有广泛的前景。

然而目前国内外关于油气田防腐用双金属复合管的研究尚处于起步阶段，主要集中在实验室研究和小批量试制阶段。

在实际应用中，双金属复合管的性能尚未得到充分验证，尤其是在油气田复杂环境下的长期使用效果尚不明确。

因此开展针对油气田环境特点的双金属复合管研究具有重要的理论和实践意义。

天然气管线用双金属复合管的发展现状

天然气管线用双金属复合管的发展现状曹晓燕;上官昌淮;施岱艳;陈勇彬;胡益武【摘要】随着高酸性天然气田的不断开发，气田腐蚀面临考验。

为了确保气田的安全生产，有必要综述性价比较高的双金属复合管发展现状。

介绍了双金属复合管的复合工艺，分析了双金属复合管的施工焊接技术等，最后提出应立足于国内限于的生产水平，借鉴外国的经验，开展高酸性环境条件下双金属复合管的腐蚀行为和耐蚀性研究。

因此，随着双金属复合管道在一些油气田的成功应用以及耐蚀合金钢价格日益上涨的今天，双金属复合管道在天然气田的运用意义重大。

%With the development of the soil gas field, corrosion became more and more important. In order to guarantee the safety of the gas field, it’s necessary to summarize the development of the bimetal clad. The productive technology and construction welding technology of the bimetal clad was introduced. Base on the production lever of the bimetal clad, it could learn from foreign and study the corrosion behavior&corrosion-resistant performance of bimetal clad in high soil gas field. In this situation, with the bimetal clad success application in oil&gas field and the increasing price of the corrosion-resistant alloy, the application of the bimetal clad became more and more important to reduce the project investment.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P22-25)【关键词】管线;双金属;复合管;天然气【作者】曹晓燕;上官昌淮;施岱艳;陈勇彬;胡益武【作者单位】中国石油工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041; 中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室四川研究室，四川成都610041;中国石油工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041; 中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室四川研究室，四川成都610041;中国石油工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041; 中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室四川研究室，四川成都610041;中国石油工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041; 中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室四川研究室，四川成都610041;中国石油工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TG174.2随着油气工业的不断进步，世界能源需求量越来越大，易于开采的石油与天然气资源越来越少，为了满足全球工业时代进程的节奏以及能源替代进展缓慢，油气田的勘探开发逐渐向环境条件更为苛刻的地区发展，如我国的普光气田、新疆油气田等[1,2]。

双金属复合管在油气田建设中的应用

双金属复合管在油气田建设中的应用摘要：文中介绍了双金属复合管主要生产方式及原理，分析了不同类型双金属复合管的优缺点和在油气田建设中的适用性，对国内常用的复合管焊接施工技术进行总结并对复合管高效焊接施工技术的发展进行了展望。

关键词:复合管;石油行业应用;机械式;冶金式;高效焊接0前言近年来，在川东北高含硫气田，土库曼斯坦南约洛坦等天然气项目的建设中，高酸性介质管道的施工已经成为气田开发过程中亟待解决的关键问题，在H2S-CO2- Cl环境下，碳钢和低合金钢往往会产生严重的H2S应力腐蚀开裂（SSC）和氢致开裂（HIC），Cl会引起点蚀和氯化物应力开裂，并且在高含H2S-CO2-Cl环境下，碳钢和低合金钢均容易产生电化学腐蚀穿孔，导致严重的事故。

在高酸性气田的开发中，以往常采用碳钢+缓蚀剂的方案进行管道工程施工和运营，但这种方法需要长期添加缓蚀剂，维护周期长，对运营过程中的管理人员要求较高，增加了运营的成本和风险。

为解决安全高效输送腐蚀性介质的问题，采用以碳钢或低合金钢为基层，以奥氏体不锈钢，双相不锈钢，镍基合金等耐蚀合金材料作为覆层衬管的双金属复合管，由于其优良的耐腐蚀特性和经济效益，在石油天然气工程、化学工程等行业逐渐得到广泛的应用。

在石油行业应用的双金属复合管一般由碳钢或低合金钢基层和耐蚀合金衬管覆层组成，由基层承担管道系统的工作压力，覆层承担管道输送介质的耐蚀要求，其结构如图1所示。

按照基层和覆层的复合紧密程度，可分为机械式复合管和冶金式复合两类[1]。

图1双金属复合管结构1机械式复合管1.1水压成形法将待复合的内外管装配完毕后，将管内密封并注入液体，在对液体加压过程中，内部衬管在直径方向逐渐向外扩充，由于双金属复合管内衬管的屈服强度一般小于基层，在加压达到一定水平后，内衬管形成塑形变形，而基层仍然处于弹性变形的范围内，释放水压后由于基层弹性变形回复，使双金属复合管形成紧密结合的状态。

1.2爆炸成形法爆炸扩充与水压扩充生产方式相似，将装配好的内外管放置在水槽内，将集束炸药放置在内衬管轴线上，通过炸药瞬间生产的爆炸力，引起水槽内水压瞬间增高，瞬间增高的水压，在瞬间内推动内衬管在直径方向向外扩张，在轴向方向向内收缩。

国内外双金属复合管研究概况_刘建彬

世界金属导报/2011年/10月/18日/第019版钢管型材国内外双金属复合管研究概况刘建彬1双金属复合管的发展现状双金属复合管由两种不同金属材料构成，管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合，从而使两种材料结合成一体而制成的一种新型金属复合管材。

其一般设计原则是基材满足管道设计许用应力，复层抵抗腐蚀或磨损等。

双金属复合管兼有基层和复层的所有优点，相对于整体合金管能有效降低成本，而且在对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物和(或) 酸性环境中复合管可以提高安全性和可靠性。

随着工业技术的发展，环境介质的复杂化，以及国际竞争的加剧，许多行业对金属管材综合性能的要求越来越高，因而双金属复合管及其生产技术得到迅速发展。

对于强腐蚀、高磨损、高工作压力环境下使用的流体管道，通常采用高品质的不锈钢或高合金含量的无缝钢管，这类管材由于大量添加合金元素，其价格是一般普通无缝钢管的几倍或几十倍。

多年来，管材用户和生产商一直在努力寻求通过不同金属的复合，从而获得一种既能满足苛刻的使用环境，又价廉物美的高性能复合管材。

双金属复合管能最大限度地实现材料的优势互补，节省合金元素，降低工程费用，在保证原基管各项性能的基础上，提高了管道的耐腐蚀性、耐磨性，延长了管道的使用寿命，是纯不锈钢管、铜管或其他耐腐蚀性合金管的替代产品。

由于复合钢管具有优良的综合性能，因此自20世纪60年代起，日、美、德、英和前苏联等国家都很重视复合钢管的开发及使用，从生产工艺、使用性能、检验方法等方面进行了大量的研究。

目前国外双金属复合钢管的生产工艺已日趋完善，日本、美国、英国、瑞典、德国等国家处于领先水平。

复合管已经在腐蚀性较强的石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛认同，也可通过内层复合耐磨金属，从而满足电厂粉煤、矿山矿粉和尾矿浆输送等高磨损工作环境的要求。

而国内起步较晚，技术水平相对落后。

在国外，复合管是近10年发展较快的一种工程管道，品种、功能繁多，性能优越，形成了比较成熟的工艺技术，并且已经投产。

天然气管线用双金属复合管的发展现状

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天然气管线用双金属复合管的发展现状
曹晓燕上官昌淮施岱艳陈勇彬胡益武’ （１．中国石油工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都６１００４１；２．中国石油天然气集团公司
石油管工程重点实验室四川研究室，四川成都６１００４１）摘要：随着高酸性天然气田的不断开发，气田腐蚀面临考验。为了确保气田的安全生产，有必要综述性价比较高的双金属复合管发展现状。介绍了双金属复合管的复合工艺，分析了双金属复合管的施工焊接技术等，最后提出应立足于国内限于的生产水平，借鉴外国的经验，开展高酸
ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｍｅｔａｌｃｌａｄｂｅｃａｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｔｒａｎｔｔｏｒｅｄｕｃｅｈｔｅｐｒｏｊｅｃｔｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ．
性环境条件下双金属复合管的腐蚀行为和耐蚀性研究。因此，随着双金属复合管道在一些油气田的成功应用以及耐蚀合金钢价格日益上涨的今天，双金属复合管道在天然气田的运用意义重大。
关键词：管线
双金属复合管天然气
中图分类号：ＴＧ１７４．２文献标识码：Ａ文章编号；１０．１３７２６￣．ｏｎｋｉ．１１－２７０６／ｔｑ．２０１４．０４．０２２．０４
技§ ｍ薯术羹
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｉｌｇａｓｉｆｅｌｄ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｃａｍｅｍｏｒｅｎｄａｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｕｒａａｎｔｅｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅｇａｓｉｆｅｌｄ，ｉｔ ’ Ｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｔｅｂｉｍｅｔａｌ

双金属复合管及管件在油气工程中的应用

双金属复合管及管件在油气工程中的应用席治国【摘要】双金属复合管及管件是一种耐腐蚀性能和经济性优良的产品,由于其制造工艺比较复杂,不同类型双金属复合管及管件的工艺特点、适用范围和成本情况各不相同,给工程选用带来一定的困难.机械式复合管在应用时需要考虑结合强度、端部坡口密封性和热塌陷问题;冶金式复合管应考虑大口径复合管的椭圆度要求、堆焊管的稀释率控制和离心浇铸+热挤压复合管的缺陷问题.在工程设计中应合理选型,采取有效的控制手段,以保障管道的安全运行,降低管道的腐蚀破坏风险.通过实际工程测算,采用以机械式复合管为主、冶金式复合管和纯合金管为辅的方案,其运行成本大约在10~15年以后将逐年低于碳钢+缓蚀剂的方案运行成本.%Bimetal composite pipes and fittings are corrosion-resistant and economical products.The manufacturing processes of bimetal composite pipes and fittings are quite complex. The properties, scopes of application and costs of different bimetal composite pipes and fittings bring some difficulties to the engineering application.The bonding strength,heat collapse and end seal weld shall be considered in mechanical composite pipes application. The roundness of large diameter pipes, dilution rate con-trol and spin casting with hot extrusion defects shall be considered in metallugical composite pipes appli-cation.The proper selection in the design phase together with effective control can ensure safe and reli-able operation, and reduce the risk of corrosion damage. According to project practice, after 10~15 years,the annual operation cost of using mechanical compositepipes supplement by metallugical com-posite pipes and alloy pipes will be lower than that of using carbon steel with corrosion inhibitor.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】4页(P32-35)【关键词】油气工程;双金属复合管;结合强度;塌陷试验【作者】席治国【作者单位】中石化石油工程设计有限公司【正文语种】中文随着全球工业化的快速发展，石油天然气资源的需求持续增长，各国都加大了开发力度，目前已经从易于开发的传统油气资源逐步向高含H2S、CO2和Cl-等腐蚀环境恶劣的资源发展。

双金属复合管在强腐蚀油气田环境下的应用分析及其在国内的发展

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体不锈钢较为合适；对于 H 2 S 和 CO2 共存情况，超级 13Cr、22Cr～ 25Cr 双相不锈钢甚至镍基耐蚀合金才能够满足需求。表 1 为国外几种高腐蚀性油气田用耐蚀合金材料牌号及其化学成分，下面通过对详细说明各耐蚀合金在腐蚀环境下的性能表现[3]。 1.2.1 CO2 油气田 13Cr 系列不锈钢在含 CO2 以及 Cl- 的酸性环境下具有很好的耐腐蚀性能。 CO2引起的腐蚀主要是电化学腐蚀失重，其中以均匀腐蚀和局部腐蚀为主；CO2 腐蚀与材料的含 Cr 量以及油气中的CO2分压和温度密切相关；Cr是防止CO2 腐蚀最有效的元素，它能迅速在金属表面形成
新技术 New Technology
双金属复合管在强腐蚀油气田环境下的应用分析及其在国内的发展
郭崇晓张燕飞吴泽
（西安向阳航天材料股份有限公司，陕西西安 710025）
摘要：通过国外耐蚀合金在油气田中的应用，阐述了耐蚀合金在高含 H2S、CO2、C1- 等强腐蚀介质等环境条件具有很好的防腐作用，但与碳钢相比耐蚀合金将会使生产成本大为增加，而双金属复合管则很好的将耐蚀合金与碳钢管的性能进行了有机结合，可有效降低油气田中存在的高腐蚀、高成本难题，将成为高含H2S、 CO2、C1 等强腐蚀油气田管材应用的一种趋势。关键词：耐蚀合金油气田双金属复合管中图分类号：TG174.2+2 文献标识码：A 文章编号：1008-7818(2010)02-0013-05
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2.3 爆燃衬里双金属复合管
2.3.1 工艺技术特点爆燃衬里双金属复合管属机械式双金属复合管。制造工艺是采用爆燃技术生产的液压动力管，利用其爆燃时产生的冲击波将耐蚀合金层在瞬间涨形并紧密与基体管材贴合。其工艺技术特点如下：（1）制造工艺简单，可大量降低生产成本；（2）制造过程不会对衬层材料造成破坏和影响，使其致密性及耐蚀性能完好无损；（3）特有的加工工艺使衬层材料始终处于压应力状态，有利于提高产品的耐蚀性能（目前有争议），基体材料及衬管受力状况如图 11 所示；（4）根据衬层材料发生塑性变

金属增强复合材料管道在油气领域中的应用

金属增强复合材料管道在油气领域中的应用摘要：碳钢管道已广泛应用于石油、天然气等行业。

然而，石油中CO、HS 和Cl－的存在往往会导致钢管的严重腐蚀。

虽然碳钢管在高压、高温、大口径油气输运管线的使用不可替代，但是在中低压输运、酸性输运、海洋输运管线等，复合材料管道往往更加适用。

关键词：金属增强；复合材料管道；油气领域应用1、金属增强复合材料管道1.1钢塑复合管在新型油气复合材料管道的应用中，钢塑复合管道能高效地解决我国各大油气田的输油管、集气管、供水管的腐蚀泄漏问题，且管道经济效益良好、服役稳定，在多种金属增强复合材料管道中，使用最为普及。

钢塑复合管内外层为热塑性复合材料为基体，通过骨架或者层间缠绕钢丝或孔状钢片的方式来增强管道复合制得。

钢骨架增强复合材料管道具有铺设快、耐腐蚀、使用寿命长等特点。

主要运用于油气输运中的输油和输气管道以及油气田注水管、单井注醇管道。

1.2铝塑复合管铝塑复合管道在油气工程领域主要运用于采暖系统。

铝合金具有耐腐蚀、耐高温蠕变、易加工等特性，适合作为金属增强复合材料管道的增强材料。

铝塑复合管道通常采用薄壁铝管作为骨架层，内层采用具有更好耐热性和对气体以及水蒸气都有更好阻隔性的高密度聚乙烯，外层采用具有耐慢速开裂性能的中密度聚乙烯，薄壁骨架层和内外层分别通过热熔胶粘接复合制得。

铝塑复合管具有质量轻、不结垢、不易老化的材料特性，管道可在90℃内保持长期稳定耐温性。

1.3铜塑复合管在油气领域中，纯铜水管作为供水管材，是非常好的选择，但是纯铜水管也存在造价高、表面易结露水等弊端。

铜塑复合材料管道是以内管采用无缝紫铜管为基体，外管道采用热塑性的PPＲ与铜管道热熔胶粘复合制得。

铜塑复合管内部紫铜管耐高温、耐腐蚀、抗菌性强，外部的PPＲ具有良好的电气绝缘性能和化学稳定性，管道与管道之间的接口可采用热熔技术连接。

2、金属增强复合材料管道的应用现状2.1耐压抗冲管我国石油和天然气资源主要集中分布在东北、华北、西北和东海大陆架等地区，其中可开采的石油和天然气资源量分别约为172亿吨和18.4万亿立方米，其中部分油气田处于地质活动多发地带。