海水管路用钛系复合管

技术简介

钢质和铜质海水管路耐高流速海水腐蚀性能差，管路腐蚀严重，修理更换频繁，是腐蚀与防护的老大难问题。

钛系复合管材料是一种在钢管或铜管内衬一层薄钛管的复合材料形式，以较低成本获得钛材料的优异耐腐蚀性能。本项目的复合管制备、焊接、管路连接和安装匹配等系统技术全面完整，简单可靠，能够大幅度延长海水管路使用寿命，经济和社会效益显著。
（1）首次在国内研制出钛铜和钛钢两种钛系复合管材及其焊接和法兰连接部件，具有耐海水腐蚀性优异、材料匹配性好和成本较低的突出特点。通过爆燃加衬和冷轧复合两种复合管制备技术的搭配互补，有效解决了不同需求的钛系复合管制备难题。
（2）采用坡口逐层焊接和层间衬过渡层的方法，攻克了钛铜和钛钢间薄层焊接过程中因异种金属熔点相近以及形成金属间化合物等不利因素影响焊层质量的技术难题，能够实现复合管的全位置焊接。
（3）创新设计出复合管连接用复合法兰结构，通过钛层外翻边、复合板简化焊接以及端面凹凸对扣等巧妙设计，解决了复合管连接和安装匹配等系列技术难题。

技术特点

目前双金属复合管已经在国内腐蚀性较强的石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛应用。例如新疆油田应用不锈钢/碳钢管作为原油的输送管道；中国在阿联酋的乌阿拉海水淡化厂采用了白铜/钢管作为冷凝管道；吉林有机合成厂则使用紫铜/钢复合管作为换热器管道材料。

在国外，双金属复合管也是提升材料综合性能的重要技术手段。如日本住友轻金属工业公司研发的钛/铝黄铜复合管，主要应用于换热和冷凝领域。
本项目钛铜复合管主要针较恶劣的海水管路使用环境，即不仅存在管路内部的腐蚀问题，也必须同时考虑管路外部的环境腐蚀；钛钢复合管则主要适用于腐蚀性较轻的使用环境。两种材料的搭配，更加有利于管路系统总体腐蚀设计的优化，并且减重效益显著。
目前钛钢复合管的制备和应用技术在国内尚未有先例，本研究成果填补了该领域的技术空白。

技术指标

（1）基管材质：高碳钢或合金铜；
（2）衬管材质：TA0～TA2；
（3）复合管直径范围：Φ30mm～Φ1200mm；
（4）钛层厚度：0.5mm～1.5mm；
（5）复合层界面剪切强度：≥0.5MPa；
（6）耐蚀性：等同于钛合金耐蚀能力。

技术水平

国际先进

可应用领域和范围

钛系复合管适用于大部分行业的海水管路系统，尤其在承压海水管道方面更加具有减重增效的技术优势。在蒸汽管路、热交换管路等其它腐蚀严重的管路系统中亦具有巨大的应用潜力。

专利状态

已取得专利3项

技术状态

小批量生产、工程应用阶段

合作方式

合作开发技术服务