陶瓷内衬复合管详细介绍

2011-02-20 防磨新闻

　　陶瓷内衬复合钢管是国家“八六三”计划由北京科技大学研制成功，在我公司进行了科技中试并率先实现了产业化生产，是具有国际先进水平的复合新材料。陶瓷内衬复合钢管从内到外由陶瓷屋、过渡层和钢管层组成。陶瓷屋是由2600℃以上的熔融氧化铝在离心力的作用下，均匀复合在钢管内壁后凝固形成的致密、光滑与钢管牢固地结合在一起。
　　陶瓷内衬复合钢管具有优异的耐磨、耐热、抗机械和热冲击性能，容易焊接和安装，特别适用于磨损、冲刷严重的物料输送场合，如燃煤发电、冶金、煤炭、矿山、地质等行业的物料管道输送。据电力、煤炭、冶金等工业部门多年的使用情况，与普通无缝钢管相比，陶瓷内衬复合钢管的使用寿命成十倍地增长，可以替代、合金管，有机材料衬管等，是一种理想的高耐磨、耐高温管道。
　　该产品于九四年分别通过了冶金部和电力部的成果和产品鉴定（冶金部93冶科成鉴字372号、电力部94电产鉴字30号）。是国家“863”高技术新材料专家委员会重点支持和推广项目，并被国家科委列入九五年国家级火炬计划。

一、性能

表一：陶瓷内衬复合钢管耐磨性

喷砂对比试验（siC砂）		30%siO₂泥浆冲刷对比试验
材料	体积减少	材料	体积损失
97%氧化铝管	0.0025	45号钢	25
陶瓷内衬复合钢管	0.0022	陶瓷内衬复合钢管	3

表二：陶瓷内衬复合钢管耐酸度（按耐酸陶瓷标准ZBG94003-86）

材料	10%HCL+10%H₂SO₄+10%HN0₃在90℃加热5小时
耐酸陶瓷	80%
陶瓷内衬复合钢管	96-98%

表三：陶瓷内衬复合钢管耐腐蚀性（按不锈钢测试标准）　　温度２０℃

材料	10%HCL(g/m²h)	10%H₂SO₄(g/m2h)	30%醋酸(g/m²h)	30%NaOH(g/m²h)
不锈钢1Cr18Ni9T1	0.1-1	3-4	0.1	0.1
陶瓷内衬复合钢管	0.08-0.1	0.147	0.028	0

表四：陶瓷内衬复合钢管的物理机械性能

项目数据材料	强度 HV kg/mrn²	压溃强度MPa	表面质	陶瓷层密度g/cm³	抗压剪切强度（层间结合强度）MPa	抗机械冲击（机械能50J点接触管体陶瓷产生裂纹时冲击次数）	抗热震性（加热淬水三次陶瓷层出现裂纹的温度
碳钢管	149	411
陶瓷内衬复合钢管	1100-1400	300-350	光滑	3.85-3.9	15-20	15	900

二、产品特点

1、耐磨性好
　　陶瓷内衬复合钢管内层为刚玉陶瓷，莫氏硬度在9.0以上，相当于HRC90以上，因此对电力、煤炭、矿山所输送的任何介质均有高耐磨性。

2、运行阻力损失小
　　陶瓷内衬复合钢管经权威单位进行输灰阻力特性测试，结果如下：

对比管材	绝对粗造度（△）		相对粗造度(△/D)		清水阻力系数
对比管材	水力输送	气力输送	水力输送	气力输送	清水阻力系数
普通管材	0.119	1.2	7.935×10^-4	1.343×10^-3	0.0195
陶瓷内衬复合钢管	0.0118	0.195	7.935×10^-4	1.34×10^-3	0.0193

3、工程造价低
陶瓷内衬复合钢管因重量轻，使用寿命提高，从而使支吊架费用，搬运费用减少，陶瓷复合钢管的工程总造价与铸石管相当，与耐磨钢管相比工程造价下降20-30%。
4、耐温性能好
陶瓷内衬复合钢管能在-50℃～+900℃温度范围内长期正常运行，材料线膨张系数6～8×10^-6/℃。
5、安装施工方便
产品重量轻，与同内径的其它管材相比，可节约钢材20-30%，且具有耐热与耐机械冲击等良好的综合性能，可采用焊接、法兰、快速等连接方式，施工安装方便，可减少安装费用。

三、运输及安装注意事项

1、陶瓷同衬复合管其硬度高，韧性好，但在搬运、安装过程中要轻搬轻放，避免严惩碰撞，特别是要避免金属器械直接接触或撞击端面陶瓷层。
2、弯管安装具有方向性，安装弯管时，弯管表面箭头指示方向须与输送介质流动方向一致，其弯管较长一端为出口方向。
3、安装管道时，管道与管道中心线要对正，高低要调平，确保两端面对接准确。两端面错位置要控制在1.0毫米以内。
4、采用柔性管道连接安装管道时，柔性管接套内两端插入长度要调整对称，由于复合管热膨胀系数约为钢的1/3左右，因此伸缩间隙可减少至3～5mm。
5、采用法兰连接时，其法兰端面须与复合管端面平齐。
6、由于复合管焊接性能优良，因此管道连接方式变可采用焊接方式进行，但在焊接时，其坡口采用45°-60°"V"型坡边P为2-4mm，不留间隙，宜采用小电流断续焊接。

四、产品规格

序号	钢管直径mm	钢管壁厚mm	总壁厚mm	理论重量kg/m
1	68	6	9	12.17
		8	11	14.61
		9	12	15.75
2	89	6	9	16.47
		8	11	19.94
		9	12	21.60
3	95	6	9	17.69
		8	11	21.46
		9	12	23.27
4	102	8	11	23.24
		9	12	25.22
		10	13	27.15
5	108	8	11	24.76
		9	12	26.89
		10	13	28.97
6	114	8	11	26.28
		9	12	28.56
		10	13	30.79
7	121	8	11	28.06
		9	12	30.51
		10	13	32.91
8	127	8	11	29.58
		9	12	32.18
		10	13	37.73
9	133	8	11	31.11
		9	12	33.85
		10	13	36.55
10	146	8	11	34.41
		9	12	37.47
		10	13	40.49
11	159	8	11	37.71
		9	12.5	42.36
		10	14	46.92
12	168	8	11	39.99
		9	12.5	44.95
		10	14	49.82
13	180	8	11	43.04
		9	12.5	48.41
		10	14	53.68
14	194	8	11	46.59
		9	12.5	52.44
		10	14	58.19
15	219	9	12	57.80
		10	13.5	64.44
		11	14.5	69.19
16	245	9	12	65.05
		10	13.5	72.56
		12	16	85.31
17	273	9	12	72.84
		10	13.5	81.32
		12	16	95.71
13	299	9	12	80.08
		10	18.5	89.44
		12	16	105.36
19	325	9	12	87.32
		10	13.5	97.57
		12	16	115.02
20	377	12	16	134.33
20	377	14	18	151.34
21	402	12	16	143.61
21	402	14	18	161.85
22	426	12	16	152.52
22	426	14	18	171.95
23	488	12	16	172.57
		14	18	194.66

24	500	12	16	180.00
		14	18	203.07

25	530	12	15	191.37
		14	18	215.69
		16	20	240.05
26	630	12	16	228.27
		14	18	257.76
		16	20	287.05
27	720	12	16	261.19
		14	18	295.61
		16	20	329.34
28	835	12	16	304.39
		14	18	343.99
		16	20	383.39
29	920	12	16	335.95
		14	18	379.74
		16	20	423.34
30	1020	14	18	421.81
		16	20	470.33
		18	22	518.66
31	1120	14	18	463.87
		16	20	517.33
		18	22	570.59
32	1220	14	18	505.93
		16	20	564.32
		18	22	622.52
33	1320	14	18	548.00
		16	20	611.32
		18	22	674.44
34	1420	14	18	590.06
		16	20	658.32
		18	22	726.37
35	1500	14	18	623.71
		16	20	659.91
		18	22	767.91

注：1、本表钢管规格参用标准GB8163-87，材质为10^#、20^#钢
　　2、表中公称通径为本公司产品实际通径尺寸，供选用者参考
　　3、其余规格根据用户要求生产
　　4、陶瓷层厚度通常为2.5-6mm

序号	钢管直径mm	壁厚mm	总壁厚mm	半径mm	出口长度mm	进口长度mm	加长mm		理论重量
							C	E
1	68	6	9	350	445	295	1500	300	8.82
		8	11						10.59
		9	12						11.42
2	89	6	9	450	486	336	150	300	13.23
		8	11						16.02
		9	12						14.35
3	95	6	9	450	486	336	150	300	14.21
		8	11						17.24
		9	12						18.70
4	102	8	11	500	507	357	150	300	19.25
		9	12						21.25
		10	13						22.88
5	108	8	11	500	507	357	150	300	20.87
		9	12						22.66
		10	13						24.41
6	114	8	11	550	528	378	150	300	23.18
		9	12						25.19
		10	13						27.16
7	121	8	11	600	549	399	150	300	25.86
		9	12						28.11
		10	13						30.32
8	127	8	11	600	549	399	150	300	27.25
		9	12						29.65
		10	13						31.99
9	133	8	11	650	569	419	150	300	29.88
		9	12						32.51
		10	13						35.11
10	146	8	11	700	590	440	150	300	34.40
		9	12						37.46
		10	13						40.48
11	159	8	11	750	611	461	150	300	39.18
		9	12.5						44.01
		10	14						48.75
12	168	8	11	800	631	481	150	300	43.12
		9	12.5						48.47
		10	14						53.72
13	180	8	11	900	673	523	150	300	49.79
		9	12.5						56.00
		10	14						62.10
14	194	8	11	900	673	523	150	300	53.90
		9	12.5						60.67
		10	14						67.32
15	219	9	12	1000	814	614	200	400	79.96
		10	13.5						89.15
		11	14.5						95.75
16	245	9	12	1100	856	656	200	400	95.23
		10	13.5						106.22
		12	16						124.89
17	273	9	12	1200	897	697	200	400	112.35
		10	13.5						125.43
		12	16						147.65
18	299	9	12	1300	938	738	200	400	129.81
		10	13.5						144.98
		12	16						170.79
19	325	9	12	1300	1038	788	250	500	154.65
		10	13.5						172.80
		12	16						203.70
20	377	12	16	1400	1080	830	250	500	248.45
		14	18						279.91
21	402	12	16	1400	1080	830	250	500	265.62
		14	18						299.35
22	426	12	16	1500	1121	871	250	500	294.07
		14	18						331.54
23	480	12	16	1500	1121	871	250	500	332.73
		14	18						375.32
24	500	12	16	1600	1163	913	250	500	361.20
		14	18						407.49
25	530	12	16	1600	1163	913	250	500	383.88
		14	18						432.67
		16	20						484.54
26	630	12	16	1900	1287	1037	250	500	511.84
		14	18						577.96
		16	20						643.64
27	720	12	16	1900	1287	1037	250	500	586.78
		14	18						662.83
		16	20						738.47
28	835	12	16	1900	1287	1037	250	500	682.52
		14	18						771.32
		16	20						859.66
29	920	12	16	2000	1428	1128	300	600	830.07
		14	18						938.26
		16	20						1045.99
30	1020	14	18	2000	1428	1128	300	600	1042.21
		16	20						1162.09
		18	22						1281.51
31	1120	14	18	2240	1528	1228	300	600	1233.56
		16	20						1375.73
		18	22						1517.36
32	1220	14	18	2440	1611	1311	300	600	1424.89
		16	20						1589.33
		18	22						1753.25
33	1320	14	18	2640	1694	1394	300	600	1629.45
		16	20						1817.73
		18	22						2005.41
34	1420	14	18	2840	1776	1476	300	600	1847.20
		16	20						2060.89
		18	22						2273.92
35	1500	14	18	3000	1843	1543	300	600	2030.92
		16	20						2266.02
		18	22						2500.46

注：1、图中箭头所指方向为出口方向，以下同
　　2、弯曲半径通常为钢管直径的1.5-5倍以下同
　　3、其余规格可根据用户要求生产
　　4、连接方式采用焊接、法兰连接、柔性管接头连接

序号	钢管直径mm	壁厚mm	总壁厚mm	半径mm	出口长度mm	进口长度mm	加长mm		理论重量kg/m
							C	E
1	68	6	9	350	650	500	150	300	12.16
		8	11						14.61
		9	12						15.75
2	89	6	9	450	750	600	150	300	19.05
		8	11						23.07
		9	12						24.99
3	95	6	11	450	750	600	150	300	20.46
		8	12						24.83
		9	12						26.92
4	102	8	11	500	800	650	150	300	28.71
		9	12						31.16
		10	13						33.54
5	108	8	11	500	800	650	150	300	30.59
		9	12						33.22
		10	13						35.79
6	114	8	11	550	850	700	150	300	34.53
		9	12						37.53
		10	13						40.46
7	121	8	11	600	900	750	150	300	39.07
		9	12						42.48
		10	13						45.83
8	127	8	11	600	900	750	150	300	41.19
		9	12						44.81
		10	13						48.36
9	133	8	11	650	950	800	150	300	45.76
		9	12						49.79
		10	13						53.77
10	146	8	11	700	1000	850	150	300	53.32
		9	12						58.06
		10	13						62.74
11	159	8	11	750	1050	900	150	300	61.40
		9	12.5						68.97
		10	14						76.39
12	168	8	11	800	1100	950	150	300	68.25
		9	12.5						76.71
		10	14						85.02
13	180	8	11	900	1200	1050	150	300	80.21
		9	12.5						90.22
		10	14						100.04
14	194	8	11	900	1200	1050	150	300	86.63
		9	12.5						97.73
		10	14						108.45
15	219	9	12	1000	1400	1200	200	400	125.47
		10	13.5						139.89
		11	14.5						150.20
16	245	9	12	1100	856	656	200	400	151.43
		10	13.5						168.91
		12	16						198.59
17	273	9	12	1200	897	697	200	400	181.00
		10	13.5						202.08
		12	16						237.84
18	299	9	12	1300	1700	1500	200	400	211.57
		10	13.5						236.30
		12	16						278.36
19	325	9	12	1300	1700	1500	250	500	243.80
		10	13.5						257.78
		12	13						303.89
20	377	12	16	1400	1900	1650	250	500	396.15
		14	18						446.32
21	402	12	16	1400	1900	1650	250	500	423.52
		14	18						477.31
22	426	12	16	1500	2000	1750	250	500	534.11
		14	18						536.04
23	480	12	16	1500	2000	1750	250	500	604.65
		14	18						587.39
24	500	12	16	1600	2100	1850	250	500	662.67
		14	18						624.23
25	530	12	16	1600	2100	1850	250	500	703.58
		14	18						783.04
		16	20						852.48
26	630	12	16	1900	2400	2150	250	500	962.61
		14	18						1071.99
		16	20						977.28
27	720	12	16	1900	2400	2150	250	500	1103.96
		14	18						1229.22
		16	20						1136.75
28	835	12	16	1900	2400	2150	250	500	1284.64
		14	18						1431.77
		16	20						1357.77
29	920	12	16	2000	2600	2300	300	600	1357.77
		14	18						1534.75
		16	20						1710.97
30	1020	14	18	2000	2600	2300	300	600	1704.78
		16	20						1900.88
		18	22						2096.21
31	1120	14	18	2240	2600	2300	300	600	1874.77
		16	20						2090.84
		18	22						2306.09
32	1220	14	18	2440	3040	2740	300	600	2394.44
		16	20						2670.78
		18	22						2946.23
33	1320	14	18	2640	3240	2400	300	600	2765.70
		16	20						3085.27
		18	22						3403.83
34	1420	14	18	2840	3440	3400	300	600	3163.35
		16	20						3529.29
		18	22						3894.11
35	1500	14	18	3000	8600	3300	300	600	3500.50
		16	20						3950.72
		18	22						4309.81