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陶瓷內襯復合鋼管

產品詳情

陶瓷內襯復合鋼管是國家“八六三”計劃由北京科技大學研制成功，在我公司進行了科技試驗并率先實現了產業化生產，是具有國際先進水平的復合新材料。陶瓷內襯復合鋼管從內到外由陶瓷層、過渡層和鋼管層組成。陶瓷層是由2600℃以上的熔融氧化鋁在離心力的作用下均勻復合在鋼管內壁后凝固形成的，致密、光滑，與鋼管貼切、牢固地結合在一起。

陶瓷內襯復合鋼管具有優異的耐磨、耐熱、抗機械和熱沖擊性能，容易焊接和安裝，特別適用于磨損、沖刷嚴重的物料輸送場合，如燃煤發電、冶金、煤炭、礦山、地質等行業的物料管道輸送。據電力、煤炭、冶金等工業部門多年的使用情況，和普通無縫鋼管相比，陶瓷內襯復合鋼管的使用壽命成十倍地增長，可以替代鑄石管、合金管、有機材料襯管等，是一種理想的耐磨管道。

該產品于九四年分別通過了冶金部和電力部的成果和產品鑒定(冶金部93冶科成鑒字372號、電力部94電產鑒字30號)。是國家“863”高技術新材料專家委員會重點支持和推廣項目。并被國家科委列入九五年國家級火炬計劃。

●陶瓷鋼管用途

隨著我國經濟的高速發展，管道輸送已遍及電力、冶金、石化、煤炭等行業。當管道內輸送灰渣、煤粉、礦精粉等磨損性大的物料時，都存在著管道磨損快的問題，特別是彎管磨損更快。當管道內輸送強烈腐蝕的氣體、液體或固體時，存在著管道被腐蝕而損壞的問題，當管道內輸送具有較高溫度的物料時，存在著使用耐熱鋼管價格昂貴的問題。我公司生產的“八六三”高科技新材料陶瓷復合鋼管有效的解決了以上問題，是電廠送粉除渣，輸灰等理想的輸送管道。廣泛用于磨損嚴重的礦山充填料，礦精粉和尾礦運送以及輸送各類具有強烈腐蝕性的酸、堿、鹽等固體、液體。陶瓷復合鋼管在高溫腐蝕、高溫熔蝕的場合下，使用非常安全可靠。

●陶瓷復合鋼管生產工藝

陶瓷復合鋼管采用自蔓延合成技術制造，將普通鋼管放在管模內，在鋼管內加入氧化鐵粉及鋁粉等混合物，化學名稱為鋁熱劑，在離心機的高速旋轉下（1500轉/分鐘），經點火后，鋁熱劑立即自燃，并迅速蔓延產生劇烈的化學反應：

鋁熱劑反應后生成物為穩定的α-AI2O3(即剛玉)和鐵，同時釋放大量熱量。由于反應非常迅速，只有數秒鐘，反應物在離心力的作用下迅速按比重分離，較重的鐵（7.85g/cm3）附到鋼管內壁，較輕的剛玉則分布在鐵的內層，由于鋼管迅速吸熱和傳熱，反應物很快分層凝固，最終形成由內到外分別為剛玉層、過渡層，以及外部鋼管層的陶瓷復合鋼管，高溫熔融（2600o左右）的鐵和AI2O3液體與鋼管內壁接觸，使鋼管內壁處于半熔融狀態，保證鐵層與鋼管，剛玉層之間形成牢固的結合，其結合壓剪強度（即軸向陶瓷層壓出時強度）≥15MPa；陶瓷鋼管壓潰強度（即從管外把管內陶瓷壓碎時的強度）≥350MPa。

●陶瓷復合鋼管性能

1、良好的耐磨性

陶瓷內襯復合鋼管內層為莫氏陶瓷，硬度在9.0以上，相當于HRC90，因此特別適用于電站除灰、煤粉輸送管道以及礦山輸送和回填管道等。

2、耐腐蝕、防結垢

陶瓷內襯復合鋼管具有優異的耐酸堿腐蝕和海水腐蝕及防結垢特性。耐酸度96-98%與高剛玉瓷相當，耐蝕性比不銹鋼高10倍。是各種酸、堿及腐蝕性氣體、流體理想的輸送管道，亦可用于結垢嚴重的除灰管道。

3、運行阻力小

陶瓷內襯復合鋼管的阻力系數比普通鋼管小，可以降低管線運行阻力，減少運行費用。

4、重量輕，節省鋼材

陶瓷內襯復合鋼管較同壁厚的鋼管和耐磨合金鑄鋼管或鑄鐵管輕約40%；較相同內徑的鑄石復合管輕約60-70%，可以減少支架費用，減輕運輸、安裝、檢修時的勞動強度和費用，節省鋼材。

5、造價低

陶瓷內襯復合鋼管價格與耐磨合金鑄鋼管相當，其重量輕，單位長度重量價格比耐磨合金鑄鋼低20-30%；工程總造價與鑄石管相當，比耐磨合金鑄管低。

6、耐溫性能好

瓷內襯復合鋼管能在-50℃～900℃溫度范圍內長期正常運行，材料線膨脹系數6～8×10-6 /℃ 。

7、安裝施工方便

陶瓷內襯復合鋼管可采用焊接、法蘭、柔性快速接頭等連接方式，其重量輕、運輸、安裝、施工十分方便。

●陶瓷鋼管性能對比

1.陶瓷鋼管的物理機械性能

硬度

Kgf/mm2

壓潰

強度①

Mpa

比重

g/cm3

抗剪切

強度②

Mpa

絕對

粗糙度

線膨脹

系數③

×10^﹣⁶K^﹣¹

陶瓷鋼管

1100-1400

350-400

4.6-4.7含過渡層

D_n≤150為0.35

D_n＞150為0.12

8.5-9

20^#碳鋼管

149

411

7.85

新的0.05-0.1

舊的0.4-0.6

14-15

注：

①無縫鋼管厚8mm，陶瓷層和過渡層總厚度2.5-3.5mm，從管外把管內陶瓷壓碎時的強度。

②在陶瓷鋼管軸向陶瓷層從無縫鋼管內壓出時的強度。
③溫度范圍-30～500℃。

2.陶瓷鋼管抗熱沖擊性能和抗機械沖擊性能

材料	抗機械沖擊數①	抗熱沖擊出現裂紋的淬水次數②
陶瓷鋼管	15次以上	200℃	300℃	450℃	700℃	1000℃	1100℃
陶瓷鋼管	15次以上	10次以上	9次	6次	5次	3次	一次出現小裂紋和剝落
耐熱陶瓷	1次即碎	2次	1次即碎	1次即碎	1次即碎	1次即碎	1次即碎

注：

①陶瓷鋼管總厚度9mm，機械能50J，點接觸管體內陶瓷層生產裂紋的沖擊次數。

②在各給定溫度下加熱5分鐘淬水，再加熱再淬水……

3.輸送鐵礦精粉耐磨對比試驗

材料

時間

磨損掉尺寸mm

平均年磨損率mm/a

平均年磨損比值

陶瓷鋼管

1994年4月

~1997年4月

0.12

0.04

20#碳鋼管 / 陶瓷鋼管=175

20#碳鋼管

1994年~1997

年4月

翻身一次宦官一次共21mm

注：

①該礦重選車間管道，礦石粒度<2mm重量濃度30%。

②陶瓷鋼管外徑Φ219，厚8mm,陶瓷層厚4mm,20#碳鋼管厚9mm。
③此對比試驗目前仍在繼續進行，比值175只是根據三年實踐的推算數據

4.火電廠送粉管路不同材質彎管對比試驗

材料	規格	工況	使用說明
20#碳鋼管	DN350×10	10萬KW機組，使用煤炭灰達45％，每管每小時送粉42噸	11個月磨穿
高鉻合金鑄鋼管	DN350×25		11個月磨穿
夾套式鑄鋼管	DN350×55		使用23個月磨穿
陶瓷鋼管	DN350×14		使用24個月磨損掉0.2mm

5.火電廠氣力除灰管路不同材料彎管對比試驗

材料	規格	工況	使用說明
20#碳鋼管	DN150×10	氣力輸送干灰，74噸/時流速20m/s，濃度28％，位置在進灰度拐彎處	3個月磨穿
高鉻合金鑄鋼管	DN150×20		5個月磨穿
夾套式鑄鋼管	DN150×50		使用12個月磨穿
陶瓷鋼管	DN150×11		使用12個月磨損掉0.15mm

6.陶瓷鋼管耐蝕性（按不銹鋼測試標準，30天，室溫）

10％

HCL

g/m2*h

10％

HNO3

g/m2*h

10％

H2SO4

g/m2*h

10％

H3PO4

g/m2*h

10％

C2H2O2

g/m2*h

10％

g/m2*h

10％

NaOH

g/m2*h

10％

NaC

g/m2*h

陶瓷鋼管

0.056

0.032

0.021

0.047

0.022

0.42

﹣0

﹣0,

不銹鋼

1Cr, 1, 8Ni9Ti<, /SPAN>

＞1

0.1

1.8

＜0.1

﹣

0.1

﹣

7.陶瓷鋼管在各種濃度硫酸中耐蝕性（30天，室溫）

硫酸濃度		10％	20％	30％	40％	50％	60％	70％	80％
陶瓷鋼管	晶介腐蝕速度 mm/a	＜0.1	＜0.1	1.2	3.6	1.8	＜0.1	＜0.1	＜0.1
陶瓷鋼管	失重 g/m2*h	0.021		…	0.04	…	…		…
不銹鋼	晶介腐蝕速度 mm/a	0.021	…	…	0.04	5.0	…		0.46
不銹鋼	失重 g/m2*h	1.8	…	…	…	4.6	…		0.42

●陶瓷鋼管示意圖

●陶瓷鋼管直管技術參數

序號	鋼管直徑 mm	鋼管厚度 mm	總壁厚 mm	理論重量 Kg/m
1	68	8	12.0	16.16
		10	15.0	20.09
		12	18.0	23.82
2	76	8	12.0	17.56
		10	15.0	20.97
		12	18.0	24.40
3	89	8	12.0	21.62
		10	15.0	26.92
		12	18.0	31.97
4	102	8	12.0	25.03
		10	15.0	31.12
		12	18.0	37.01
5	108	8	11.5	25.84
		10	14.5	32.30
		12	17.5	38.57
6	114	8	11.5	27.36
		10	14.5	34.21
		12	17.5	40.86
7	121	8	11.5	29.14
		10	14.5	36.43
		12	17.5	43.52
8	127	8	11.5	30.66
		10	14.5	38.33
		12	17.5	45.81
9	133	8	11.5	32.18
		10	14.5	40.33
		12	17.5	48.09
10	140	8	11.5	33.96
		10	14.5	42.56
		12	17.5	50.76
11	146	8	11.5	35.48
		10	14.5	44.36
		12	17.5	53.04
12	152	8	11.0	36.00
		10	14.0	45.19
		12	17.0	54.25
13	159	8	11.0	37.85
		10	14.0	47.46
		12	17.0	56.87
14	158	8	11.0	40.00
		10	14.0	50.35
		12	17.0	60.23
15	180	10	14.0	53.38
		12	17.0	64.51
		14	20.0	75.85
16	194	10	14.0	57.72
		12	17.0	69.95
		14	20.0	81.97
17	203	10	14.0	60.51
		12	17.0	73.26
		14	20.0	85.91

序號	鋼管直徑 mm	鋼管厚度 mm	總壁厚 mm	理論重量 Kg/m
18	219	10	14.0	65.47
		12	17.0	78.95
		14	20.0	92.94
19	245	10	14.0	74.04
		12	17.0	88.96
		14	20.0	105.27
20	273	10	13.5	80.75
		12	16.5	97.54
		14	19.5	114.58
21	299	12	16.5	107.07
		14	19.5	125.76
		16	22.5	143.11
22	325	12	16.5	116.60
		14	19.5	137.94
		16	22.5	158.09
23	351	12	16.5	125.47
		14	19.5	148.13
		16	22.5	169.92
24	377	12	16.5	135.67
		14	19.5	159.91
		16	22.5	184.75
25	402	12	16.5	144.50
		14	19.5	168.06
		16	22.5	192.09
26	426	12	16.0	149.67
		14	, 19.0	175.97,
		16	22.0	201.93
27	480	14	19.0	203.20
		16	22.0	229.60
		18	25.0	257.68
28	500	14	19.0	210.50
		16	22.0	239.77
		18	25.0	268.97
29	530	14	19.0	229.43
		16	22.0	254.66
		18	25.0	285.91
30	630	14	18.5	269.61
		16	21.5	305.82
		18	24.5	338.67
31	730	14	18.5	308.82
		16	21.5	348.59
		18	24.5	392.33
32	830	16	21.0	402.06
		18	24.0	448.65
		20	27.0	493.86
33	930	16	21.0	450.11
		18	24.0	509.45
		20	27.0	556.65
34	1030	16	21.0	498.76
		18	24.0	564.44
		20	27.0	616.28

注：1.本表鋼管規格參用標準GB/T8163-2008或GB/T3091-2008。
2.表中公稱通徑為本公司產品實際通徑尺寸，供選用者參考。
3.其余規格根據用戶要求生產。
4.陶瓷層厚度通常為3-6mm。

●陶瓷鋼管45度彎管技術參數

序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	加長mm		理論重量 kg
序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	C	E	理論重量 kg
1	68	12 15	350	438	288	150	300	13.38 16.45
2	76	12 15	400	458	308	150	300	15.40 18.24
3	89	12 15	450	477	327	150	300	19.47 24.01
4	102	12 15	500	497	347	150	300	24.16 29.97
5	108	11.5 14.5	500	497	347	150	300	23.43 28.91
6	114	11.5 14.5	550	516	366	150	300	24.16 29.97
7	121	11.5 14.5	600	536	386	150	300	26.66 33.0
8	127	11.5 14.5	600	536	386	150	300	31.03 38.55
9	133	11.5 14.5	650	556	406	150	300	33.85 42.16
10	140	11.5 14.5	700	575	425	150	300	36.71 45.74
11	146	11.5 14.5	700	575	425	150	300	38.31 47.63
12	152	11 14	750	595	445	150	300	40.33 50.35
13	159	11 14	750	595	445	150	300	42.35 52.82
14	168	11 14	800	615	465	150	300	46.33 58.03
15	180	14 17	900	654	504	150	300	65.80 79.27
16	194	14 17	900	654	504	150	300	71.06 85.85
17	203	14 17	1000	693	543	150	400	85.50 103.23

序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	加長mm		理論重量 kg
序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	C	E	理論重量 kg
18	219	14 17	1000	793	593	150	400	95.72 115.13
19	245	14 17	1100	832	632	200	400	114.07 136.74
20	273	13.5 16.5	1200	872	672	200	400	130.80 157.67
21	299	16.5 19.5	1300	911	711	200	400	183.24 214.64
22	325	16.5 19.5	1300	1011	761	250	500	217.04 256.10
23	351	16.5 19.5	1300	1011	761	250	500	233.27 274.74
24	377	16.5 19.5	1400	1050	800	250	500	261.58 307.63
25	402	16.5 19.5	1400	1050	800	250	500	278.35 323.12
26	426	16 19	1500	1090	840	250	500	300.31 352.39
27	480	19 22	1500	1090	840	250	500	406.30 458.57
28	500	19 22	1600	1129	879	250	500	435.69 495.99
29	530	19 22	1600	1129	879	250	500	463.17 513.88
30	630	18.5 21.5	1900	1247	997	250	500	624.71 707.99
31	730	18.5 21.5	1900	1147	1047	300	400	699.35 788.83
32	830	21 24	2000	1186	1086	300	400	941.46 1050.02
33	930	21 24	2200	1364	1164	300	500	1166.45 1319.55
34	1030	21 24	2500	1482	1282	300	500	1412.15 1597.37

注：1.圖中箭頭所指方向為出口方位，以下同。
2.彎曲半徑通常為鋼管直徑的3-5倍，以下同。
3.其余規格根據用戶要求生產。
4.聯接方式采用焊接、法蘭聯接、柔性管接頭聯接方式。
5.尺寸參照示意圖。

●陶瓷鋼管90度彎管技術參數

序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	加長mm		理論重量 kg
序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	C	E	理論重量 kg
1	68	12 15	350	650	500	150	300	18.88 23.20
2	76	12 15	400	700	550	150	300	21.91 25.93
3	89	12 15	450	750	600	150	300	28.53 35.18
4	102	12 15	500	800	650	150	300	34.89 43.05
5	108	11.5 14.5	500	800	650	150	300	35.97 44.63
6	114	11.5 14.5	550	850	700	150	300	40.28 50.04
7	121	11.5 14.5	600	900	750	150	300	45.21 56.15
8	127	11.5 14.5	600	900	750	150	300	47.49 59.02
9	133	11.5 14.5	650	900	800	150	300	52.43 65.31
10	140	11.5 14.5	700	1000	850	150	300	57.69 71.88
11	146	11.5 14.5	700	1000	850	150	300	60.20 74.85
12	152	11 14	750	1050	900	150	300	64.01 79.91
13	159	11 14	750	1050	900	150	300	67.22 83.84
14	168	11 14	800	1100	950	150	300	84.21 92.95
15	180	14 17	900	1200	1050	150	300	107.13 129.06
16	194	14 17	900	1200	1050	150	300	115.68 139.78
17	203	14 17	1000	1400	1200	200	400	140.25 169.32

序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	加長mm		理論重量 kg
序號	鋼管直徑 Dmm	總壁厚 Dmm	半徑 Rmm	出口長度 Amm	進口長度 Bmm	C	E	理論重量 kg
18	219	14 17	1000	1400	1200	200	400	151.56 182.29
19	245	14 17	1100	1500	1300	200	400	182.35 215.61
20	273	13.5 16.5	1200	1600	1400	200	400	211.74 255.22
21	299	16.5 19.5	1300	1700	1500	200	400	299.95 351.34
22	325	16.5 19.5	1300	1800	1550	250	500	343.94 405.83
23	351	16.5 19.5	1300	1800	1550	250	500	369.67 435.38
24	377	16.5 19.5	1400	1900	1650	250	500	419.90 493.83
25	402	16.5 19.5	1400	1900	1650	250	500	446.83 518.69
26	426	16 19	1500	2000	1750	250	500	486.87 571.28
27	480	19 22	1500	2000	1750	250	500	658.70 814.77
28	500	19 22	1600	2100	1850	250	500	716.13 814.77
29	530	19 22	1600	2100	1850	250	500	779.92 864.95
30	630	18.5 21.5	1900	2400	2150	250	500	1042.99 1182.03
31	730	18.5 21.5	1900	2300	2200	300	400	1178.01 1382.74
32	830	21 24	2000	2400	2300	300	400	1588.14 1780.07
33	930	21 24	2200	2700	2500	300	500	1971.20 2225.57
34	1030	21 24	2500	3000	2800	300	500	2418.68 2735.91

●陶瓷鋼管運輸及安裝注意事項

1、陶瓷復合管其硬度高，韌性好，但在搬運、安裝過程中要輕放，避免嚴重碰撞,特別是要避免金屬器械直接接觸或撞擊端面陶瓷層。
2、彎管安裝具有方向性，安裝彎管時，彎管表面箭頭指示方向須與輸送介質流動方向一致，其彎管較長一端為出口方向。
3、安裝管道時，管道與管道中心線要對正，高低要調平，確保兩端面對接準確。兩端面錯位量要控制在1.0毫米以內。
4、采用柔性管接頭連結安裝管道時，柔性管接頭內兩端插入長度要調整對稱。由于復合管熱膨脹系數約為鋼的1/3左右，因此伸縮間隙可減少3-5mm。
5、采用法蘭連接時，其法蘭端面須與復合管端面平齊。
6、由于復合管焊接性能優良，因此管道連接方式可采用焊接方式進行，但在焊接時，其坡口采用45o－60o“V”型坡角為2-4mm，留0.8-1.2mm間隙，宜采用小電流做底焊,再選用不同的焊條調節對應的電流做二到五次焊完。

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