深海油气田开发与双金属复合管在油气输送中的应用及重要性

随着我国经济的快速发展和能源需求的增加，由于陆上油气田储量迅速减少，海上油气田的开采进入了快速发展阶段，从海上油气田到深海油气田。海洋油气田作为我国重要的能源保障，其开发对工业生产和经济发展具有重要作用。油气运输作为海上油气田开发的重要环节，与油气资源的利用密切相关。

由于油气介质中含有大量二氧化碳、硫化氢等气体，输送管道使用的普通碳钢及合金材料经常发生腐蚀，影响油气输送工作，影响运输安全。因此，选择合适的油气输送管道材料，解决腐蚀问题和长期安全使用问题显得尤为重要。由于兼顾了碳钢管和合金管的高强度以及耐腐蚀合金良好的耐腐蚀性能，双金属复合管是目前国内外公认的海底油气输送管。

顾名思义，双金属复合管是由两根金属管组成的管材，主要由基管和内管组成。其中，基管主要由碳钢管或低合金钢管组成，其主要作用是支撑内管、抗压；内管主要由不锈钢、铁镍基合金、镍基合金或其他耐腐蚀合金材料制成。主要作用是抵抗油气介质中的腐蚀性物质对管道的腐蚀，提高管道的使用寿命。

目前，双金属复合管根据基管和内管复合方式的不同可分为机械复合（内衬复合管）和冶金复合（内涂层复合管）。根据美国石油学会（API）的标准，机械叠片的主要加工成型工艺有液压叠片、冷拔叠片、爆炸叠片等，而冶金叠片的主要工艺有热轧叠片、离心铸造叠片等。 ，以及堆焊层压。其工艺特点如下：

组合方式

工艺分类

工艺特点

机械复合材料

液压复合材料

通过液压膨胀内管和基管实现紧密配合。

冷拔复合材料

通过拉丝模的挤压扩径，将内管径向复合到基管的内表面上。

爆炸性重组

依靠炸药爆炸产生的冲击波，瞬间变形速度大于330米/秒，使内管发生超高速变形并紧贴外管，从而形成复合管。

冶金复合材料

热轧复合材料

将两种或多种金属在真空状态下加热至约1200°C，然后通过模具挤压。高的挤压压力和温度会在界面处产生“压焊”焊接效果，并通过界面的快速扩散和广泛传播结合，实现界面处的金属结合，形成冶金复合材料。

离心铸造复合材料

外部金属和内部金属均处于液态。外层金属浇注完毕后，内层金属按一定间隔注入旋转型腔内。这种毛坯是经过后续的热轧、挤压（或冷加工）等变形而制成的。成所需的双金属复合管。

堆焊复合材料

熔覆复合技术是将基管固定在熔覆设备上，按照焊接工艺资格要求布置生产参数，采用自动熔覆设备进行焊接。

在冶金复合材料方面，上海天阳独创的压熔锚固双金属冶金复合技术是最好的之一。上海天阳研发出基于压力熔锚双金属冶金复合技术的“多指标质量超声波在线检测系统”，可准确检测基管厚度、内管厚度、界面结合率及缺陷的冶金复合管，严格控制质量。

近年来，双金属复合管在国内海上油气集输管道领域得到了广泛推广和应用。不仅实现了船用复合管的国产化，而且突破了船用复合管的自动焊接技术。为进一步推动我国双金属复合管制造技术的发展，国家和企业应采取有效措施，加大研发投入和完善配套产品，相关材料国产化，减少国外产品垄断，确保即我国双金属复合管管材制造技术的开发与应用。