流體輸送過程中,介質對管壁材料的破壞非常復雜,不僅存在單一的腐蝕或磨損,還存在腐蝕與磨損、沖蝕與磨損以及復合腐蝕等兩者的交互作用。目前常用的耐蝕管道或耐磨管道普遍存在功能單一、性能有限等問題,在復雜工況下使用壽命極短。因腐蝕或磨損引發的泄漏或失效事故,不但影響設備的正常運轉,造成安全隱患,還會污染環境,甚至引發社會矛盾。
這種情況下,研制一種具有復合功能的新型管道顯得十分必要,具有顯著的社會經濟效益。
1、三元復合管的基本結構
三元復合管結構示意圖
2、三元復合管的制備流程
重防腐樹脂的選擇-—有機無機拼混樹脂的配混—反應浸漬二元復合材料制品—三元復合管道固化成型—制品應用性能評定
3、三元復合管產品
耐磨耐蝕三元復合管
抗沖刷型三元復合管
阻結垢型三元復合管
變徑型三元復合管
Φ1000mm三元復合管
管內溫度低于180度,使用陶瓷+樹脂工藝技術,管內溫度超過180度,使用陶瓷+新型高性能耐H2S腐蝕納米涂料工藝技術。
4、三元復合管的技術特點
三元材料界面結合力強,金屬與陶瓷是冶金結合,陶瓷與高分子材料是復合鍵結合,非一般的物理粘合。
三元復合管每個界面都有過渡層,熱膨脹系數相匹配,能耐溫度、壓力、介質的疲勞工況。
三元復合管內襯兩層非金屬材料,可以同時達到重防腐和抗腐蝕磨損的優異效果。
三元復合管耐蝕層具有可設計性,靈活性強,故適用于不同的腐蝕介質,服役壽命長 。
復合管界面具有互穿網絡結構形態,彼此相嵌,從而可有效地抵御一般的撞擊、振動和敲擊。
三元復合管管配件國標化,也能制作非標管配件,管徑尺寸 DN60 ~ DN1100,適用范圍廣。
三元復合管可用法蘭連接,也可以現場焊接,可適用不同管配件間的連接。
5、三元復合管的技術特點
5.1物理性能
注:1.無縫鋼管厚8mm,陶瓷層總厚度3.5mm,從管外將管內陶瓷壓碎時的強度。
2.在復合管軸向把陶瓷層從無縫鋼管內壓出時的強度。
3.溫度范圍:-30℃~500℃
5.2抗熱沖擊和機械沖擊性能
注:1.陶瓷復合管總厚度9mm,機械能50J,點接觸管體內陶瓷層產生裂紋的沖擊次數。
2.在給定溫度下加熱5分鐘淬水,再加熱再淬水。
5.3火電廠送粉管路不同材質彎管對比試驗
工況1
工況2
6、應用范圍
三元復合管開發成功后,火電、石化、化工、冶金等行業均予以一致肯定,目前已應用于許多管道工程,包括整套裝置和整條管線。至今有20多條管線工程投入實際運行,服役效果好。
其廣泛應用于灰渣海水輸送管、海水沖灰管、凝汽器冷卻海水管、膠球海水管、煙氣脫硫管、灰水海水PH處理管、酸堿中和管、泥漿管、廢液處理管、濃酸管、純水管、化水管等。
7、應用案例——浙江鎮海發電廠爐煙處理灰水PH裝置
上述整套裝置于2002年3月全部改用元復合鋼管有三元復合管產品后,運行至今已10余年,未出現任何腐蝕磨損引起的泄漏失效,解決了一大工程難題。此外,由于三元復合管內壁光滑,阻力系數小,實施改造后整套裝置的電流值從原先I=180A減少到目前的 I=140A,每年僅電費就節省了30多萬元。