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双金属复合管及管件在油气工程中的应用

文档作者：席治国1 文档来源： 1中石化石油工程设计有限公司		点击数：	更新时间： 2023年04月13日
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规划设计席治国：双金属复合管及管件在油气工程中的应用
油气田地面工程http://www.yqtdmgc.com
双金属复合管及管件在油气工程中的应用
席治国1
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。
关键词：油气工程；双金属复合管；结合强度；塌陷试验
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.06.009
The Application of Bimetal Composite Pipes and Fittings on Oil &amp;amp; Gas Engineer
Xi Zhiguo
Abstract： 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 control
and spin casting with hot extrusion defects shall be considered in metallugical composite pipes application．
The proper selection in the design phase together with effective control can ensure safe and reliable
operation， and reduce the risk of corrosion damage． According to project practice， after 10~15
years， the annual operation cost of using mechanical composite pipes supplement by metallugical com -
posite pipes and alloy pipes will be lower than that of using carbon steel with corrosion inhibitor．
Key words：oil and gas engineering；bimetal composite pipes；bonding strength；collapse test
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。对于这些腐
蚀性环境，传统单一的材料及防腐蚀技术已经难以
满足安全开发的需要。一般的钢材在这种腐蚀环境
工况下易出现开裂和腐蚀，带来不可估量的破坏，
而选用耐蚀性能好的高合金材料（如不锈钢、双相
钢、镍基合金等） 用于抗腐蚀场合的部分仅占三分
之一左右，其余部分则用作结构支撑，造成了资源
的浪费[1-4]。因此，双金属复合管作为一种安全性与
经济性相对比较均衡的产品，成为了一些强腐蚀工
况下比较理想的选择。
双金属复合管是由两种不同金属材料构成，以
碳钢钢管或低合金钢管为基管，在其内表面复合一
层耐蚀合金层，通过一定的物理变形或冶金结合制
造的一种产品[5]。然而由于双金属复合管制造难度
大，质量控制要求较高，施工难度较大等问题，该
类产品的大范围应用受到阻碍。本文将结合国内双
金属复合管及管件的试制和应用情况，对油气工程
中双金属复合管及管件的应用进行论述。
1 工艺特点及工程应用
双金属复合管及管件的制造工艺种类较多[6- 7]，
性能及价格差异较大，选用起来较为复杂，下面将
从双金属复合管及管件的制造方式、性能特点及运
行成本等方面论述如何在工程设计中选用合适的产
1中石化石油工程设计有限公司
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