内衬不锈钢复合钢管的施工与安装

内衬不锈钢复合钢管的施工与安装
张彦东
摘要：伴随着我国经济的快速发展和“十二五”规划的大力实施，公路建设以及城市住宅建设也出现了高速增长，这对城市给排水供应提出了更高的要求。内衬不锈钢复合管就是在新条件下产生的能满足用户综合性要求的新型管材。内衬不锈钢复合钢管主要指的是在钢管内壁复合薄壁不锈钢管。本文首先详细论述了内衬不锈钢复合钢管的特点，进而指出了钢管之间的施工和安装方式。
关键词：内衬不锈钢复合钢管；施工；给排水
正文：
一、内衬不锈钢复合钢管的特点分析
1、延伸性和机械强度高
内衬不锈钢复合钢管具有延伸性和机械强度高的特点。无缝钢管和焊接钢管的伸长率都不小15%，抗拉强度都不小于335MPa，输送石油和天然气的内衬不锈钢复合钢管都要经过3.0MPa以上的水压试验，外层钢管的伸长率都要达到25%，并且还要通过标准规定的压扁试验和弯曲试验。按照GB9711.1生产的输油和输气钢管还要进行高轻度的耐压试验、断裂韧性试验、拉伸试验、金相试验等。在外层钢管内复合不锈钢管就会增减钢管的总壁厚，不仅可以输送工业用流体，还可以用于民用输气、输水。当外层钢管采用焊接钢管的时候，也会提高复合钢管的强度可靠性，因为不锈钢管和外层钢管的焊缝在不同的位置。
2、内衬不锈钢复合钢管具有较高的耐弱酸腐蚀性
不锈钢具有很强的耐腐蚀性，是因为不锈钢中含有铬这种元素，304不锈钢中含有18%的铬，铬这种元素可以再管道内壁形成一层氧化铬薄膜，正是这层氧化铬薄膜可以组织金属氧化，可以使钢管承受弱酸腐蚀。304不锈钢在2%硫酸中的腐蚀速度为0.016mm/a，这都低于在其他送终的腐蚀速度，所以，采用内衬不锈钢管可以用来输送弱碱性和弱酸性化工流体。
3、内衬不锈钢复合钢管具有耐高温性、低温韧性好、膨胀系数小等性质
304不锈钢管精密管件可以承受250以上的高温，即使在400度以上的高温时，耐热昂的抗拉强度也达到了412MPa，所以内衬不锈钢可以用来输送蒸汽、沸水等，这都是因为内衬不锈钢耐高温的特性。
304不锈钢管的伸长率超过25%，内衬伸长率非常好的不锈钢管可以避免内壁受冷或者受热膨胀时断裂。输送石油和天然气的内衬不锈钢管要进行冲击试验。我们知道，一般情况下塑料的热胀程度能超过钢管十倍，但是在遇到冷缩时塑料的延伸能力是远远低于钢材的，塑料在遇到膨胀后不能收缩复位，不断地膨胀，最终会因为超过极限而断裂，可以看出内衬钢管具有良好的耐低温特性。
4、内衬不锈钢复合钢管内壁光滑，流体流动阻力降低
这种钢管是由冷轧不锈钢带焊接而成的，这种钢带表面光滑，所以内衬不锈钢管的内壁也比较光滑，这就大大减小了不锈钢管内液体的流动阻力。镀锌钢管的镀锌层厚度为0.07mm，内衬不锈钢管的厚度为0.4—1.2mm，相差6—17倍，同样的条件下，不锈钢管的致密性和耐腐蚀性又远远大于镀锌钢管，所以不用担心内衬不锈钢管内壁腐蚀结垢。
5、内衬不锈钢复合钢管卫生性能好
在使用过程中，由于不锈钢管不受流体腐蚀，不会有杂质流体进入到不锈钢管内部，这种钢管的卫生指标都达到了生活饮用水的标准，而且设备的各种微量元素的含量也都低于规定值。这主要是因为不锈钢管配以不锈钢法兰、不锈钢螺纹管件、不锈钢焊接件等，管内输送的流体与外层钢管并不接触，所以不锈钢复合钢管的卫生条件是非常好的。
二、内衬不锈钢复合钢管的适用范围
内衬不锈钢复合钢管是在新条件下产生的能满足用户综合性要求的新型管材，它一方面能够增加不锈钢管的性能，同时也能够增加了钢管壁厚。内衬不锈钢复合钢管的适用范围主要包括以下几个重要的方面。
首先，内衬不锈钢复合钢管在给排水系统中的泠热水管道中应用比较广泛。由于内衬不锈钢复合钢管管内输送的流体与外层钢管并不接触，管内的卫生条件比较好，能够实现流体的自由流动，不容易造成管道的堵塞现象，所以逐步成为给排水冷热水管道的首选；其次，内衬不锈钢复合钢管在中央空调、消防系统的管道中广泛应用。由于中央空调和消防系统在整个管道系统中的地位比较突出，对管道的要求比较严格。内衬不锈钢管具有很大的优势，它具有耐高温性、低温韧性好、膨胀系数小等性质，可以避免内壁受冷或者受热膨胀时断裂。因为内衬不锈钢复合钢管也成为了中央空调和消防系统的首选；再次，内衬不锈钢管在石油、化工等液体输送中使用广泛。内衬不锈钢管的伸长率超过普通的25%，内衬伸长率非常好的不锈钢管可以避免内壁受冷或者受热膨胀时断裂，能保证输送石油和天然气管道的安全输送。
三、内衬不锈钢复合钢管的施工和安装的质量控制
1、施工准备阶段
内衬不锈钢复合管的施工准备阶段是施工过程中的重要部分，对管道的施工作业有着重要的作用。首先，施工方要熟悉施工图纸，规范验收现场施工环境。要及时了解内衬不锈钢复合钢管的施工技术要求和安全技术，充分做好复合钢管施工的准备工作和专项交底工作。在施工准备过程中，要让安装工作人员掌握和了解不同的工作技法，熟悉施工图纸，做好施工准备工作；其次，对内衬不锈钢复合管材的质量保证书、规格型号、产品合格证等进行仔细检查，做到万无一失；再次，要做好施工的后勤准备工作。包括，供电要满足施工的要求，施工机具要提前到达施工现场，与管道连接的设备已经准备完毕。
2、焊接
首先，对内衬不锈钢复合钢管进行焊接，焊接之前要采用机械方式和有机溶剂，然后用溶剂清除焊接缝表面和坡口两边大于20毫米的油污、金属屑以及氧化膜等杂物。同时，焊条要采用E309（A302）不锈钢焊条，焊条规格为φ3.2；其次，内衬不锈钢复合管的焊接方法和焊接程序非常独特。在焊接方法方面，一般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，采用这种焊接方法的焊条一般采用A302的焊丝。在敢接程序方面，一般是按照首先焊接不锈钢管，然后焊接过渡层，最后焊接碳钢管；再次，内衬不锈钢复合管的焊接要求非常严格。在复合钢管焊接的过程中应该尽可能与复合管材的表面保持光滑。焊接到钢管的过渡层时，要在保证焊接情况良好的前提下，尽可能较少基材金属的溶入量。此时要采用直径较小的焊条，对接焊缝的高度不应该大于1.5毫米。
3、法兰连接
法兰连接指的是把两个内衬不锈钢复合钢管或者器材，首先各自固定在一个法兰盘上，然后再两个法兰盘之间，加上一个法兰垫，最后用螺丝固定在一起，完成了连接。内衬不锈钢复合管管体和法兰之间是用电焊进行焊接的，焊条一般采用了不锈钢的焊条。在法兰连接中，两个法兰通过螺丝栓固定在一起，两者的接触面紧紧地结合在一起。进行法兰连接后，当流体在管道内流动时只是和内衬不锈钢复合钢管的不锈钢层想接触，这样就会减少污染，确保了流体的纯净性。
4、螺纹连接
DN15—DN100输水钢管和关键之间连接主要采取了螺纹连接的方法，对内衬不锈钢复合钢管的螺纹连接中，接触面是不锈钢和刚两者之间的接触。不锈钢螺纹管件一般是按照GB—2100规格进行铸造。在螺纹连接中，与管体管段接触的是一个台阶，台阶上放置着硅胶制作的密封圈，同时，硅胶密封圈内也有不锈钢挡圈。通过管道之间的螺纹练级，隔断了管体端面、外层钢管和内部流体的接触，从而确保了流体的纯净性。同时，和流体接触的是不锈钢管，也保证了管道的防腐蚀性能，提高了管道的利用率。
参考文献：
[1] 段辉平. SHS—离心法制备内衬不锈钢复合钢管的成分控制【J】. 粉末冶金技术，1996年2期
[2] 陈海云. 双金属复合管塑性成型力学分析及其装置的研究【D】. 浙江工业大学，2006年