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自蔓燃陶瓷復合鋼管，是采用高技術(shù)生產(chǎn)工藝 - 自蔓燃高溫離心合成法制造。該管從內(nèi)到外分別由鋼玉陶瓷、過渡層、鋼三層組成，陶瓷層是在2200℃以上高溫形成致密剛玉瓷(AL2O3)，通過過渡層同鋼管形成牢固的結(jié)合。復合管因充分發(fā)揮了鋼管強度高、韌性好、耐沖擊、焊接性能好以及剛玉瓷高硬度、高耐磨、耐蝕、耐熱性好，克服了鋼管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韌性差的特點。因此，復合管具有良好的耐磨、耐熱、耐蝕及抗機械沖擊與熱沖擊、可焊性好等綜合性能。是輸送顆粒物料、磨削、腐蝕性介質(zhì)等理想的耐磨、耐蝕管道。
應用范圍
可廣泛用于冶金、礦山、電力、煤炭、石油化工等行業(yè)，是目前理想的耐磨、耐蝕、耐熱復合新材料。
SHS復合管機械性能
AL2O3陶瓷層含AL2O3 ≧ 90 % ，因此耐酸度≧96% ，其耐蝕性比1 Cr18Ni9ti不銹鋼高10倍以上。耐磨性相當于司太立合金，比鋼高10倍以上。性能指標詳見表1、表2、表3、表4.
SHS復合管機械性能
| 項目/材料 | 硬度 HV（g/mm2） | 壓潰強度 MPa | 表面質(zhì)量 | 陶瓷層密度g/c m2 | 抗壓剪切強度(層間結(jié)合強度) | 抗機械沖擊(機械能50J點接觸管本,陶瓷層產(chǎn)生裂紋時沖擊次數(shù))次 | 抗熱震性(加熱淬水三次,陶瓷層出現(xiàn)裂方的溫度)℃ | 清水阻力系數(shù) |
| 碳素鋼管 | 149 | 411 | 0.0195 | |||||
| SHS復合管 | 1100-1400 | 300-650 | 光滑 | 3.85-3.95 | 15-30 | 15 | 900 | 0.0193 |
SHS復合管耐磨腐蝕性(按不銹鋼測試標準)溫度20℃
| 材料 | 10% HCL (g/ m2 · h) | 10%H?SO4 (g/ m2·h) | 30%醋酸(g/ m2·h) | 30% NaOH(g/ m2.·h) |
| 不銹鋼 | 0.1-1 | 3-4 | 0.1 | 0.1 |
| 復合管 | 0.08-0.1 | 0.147 | 0.028 | 0 |
SHS復合管耐酸度(按耐酸陶瓷標準ZBG94C03-86)
| 材料 | 10% HCL+10% H?SO4+10%HZO?在90℃加熱5小時 |
| 耐酸陶瓷 | 80% |
| SHS 復合管 | 96-98% |
SHS復合管耐酸性能
| 噴砂比試驗 | 30 % SiO?泥漿沖刷對比試驗 | ||
| 材料 | 體積各減少cm3 | 材料 | 體積損失cm3 |
| 97%氧化鋁管 | 0.0025 | 45# | 25 |
| SHS復合管 | 0.0022 | SHS復合管 | 3 |
SHS自蔓燃陶瓷復合管的應用
由于該管具有高耐磨、耐蝕、耐熱性能，因此可廣泛應用于電力、冶金、礦山、煤炭、化工等行業(yè)作為輸送砂、石、煤粉、灰渣、鋁液等磨削性顆粒物料和腐蝕性介質(zhì)，是一種理想的耐磨蝕管道。
冶金、電力行業(yè)中的應用 冶金、電力行業(yè)輸送煤粉、灰渣、泥漿等每年需要消耗大量的金屬管道。采用陶瓷復合管取代其它管道，具有高耐磨、安裝方便、經(jīng)濟效益顯著之特點。
2. 礦山、煤炭行業(yè)中的應用
①礦山：礦山充填、精礦粉和尾礦運送對管道的磨損嚴重，以往采用的礦粉輸送管道使用壽命不到一年，改用該管可使壽命提高5倍左右。
②煤炭：選煤及長距離管道輸煤普遍采用濕法輸送，要求輸送管既耐磨又耐蝕，采用該管可做為長壽輸送管，經(jīng)濟效益可觀。
3. 其它
①該管不污染和不粘聯(lián)熔融鋁液。制造對鐵質(zhì)污染敏感，且使用后需要繁重勞動進行清理和維修的熔鋁設(shè)備、鋁液輸送管、升液管等是目前理想的材料。
②該管由于耐磨性能好且耐熱蝕。適用于輸送含有固體顆粒腐蝕性物料以及高溫腐蝕性氣體、含硫地熱水等腐蝕性介質(zhì)。
SHS-自蔓燃陶瓷復合管特點
1.耐磨性好 陶瓷復合管由于內(nèi)襯層為剛玉陶瓷(a- AL2O?)，莫氏硬度可達9.0相當于HRC90以上。因此對冶金、電力、礦山、煤炭等行業(yè)所輸送的磨削性介質(zhì)均具有高耐磨性。經(jīng)工業(yè)運行證實; 其耐磨壽命是淬水火鋼的十倍甚至幾十倍。
2.運行阻力小 由于內(nèi)表面光滑，也不像無縫鋼管內(nèi)表面有凸狀螺旋線存在。經(jīng)有關(guān)檢測單位對內(nèi)表粗糙度及清水阻力特性測試，其內(nèi)表面光滑度優(yōu)于任何金屬管道，清阻力系數(shù)為0.0193，比無縫管稍低。因此該管具有運行阻力小等特點，可減少運行費用。
3.**蝕、防結(jié)垢 由于該鋼陶瓷層為(a- AL2O?)，屬中性特質(zhì)。具有耐酸堿和耐海水腐蝕，并同時具有防垢等特性。
4.耐溫性能與耐熱沖擊性能好 由于該剛玉陶瓷(a- AL2O?)，為單一穩(wěn)定的晶態(tài)組織。因此復合管可以-50 ~ 700℃溫度范圍內(nèi)長期正常運行。材料線膨脹系數(shù)6-8×10-6/℃,約主為鋼管的1/2左右。材料具有良好的熱穩(wěn)定性。
5.工程造價低 陶瓷復合管重量輕，價格適宜。比同內(nèi)徑的鑄石管重量輕50% ; 比耐磨合金管重量輕20~30%，從耐支吊架費用、搬運費、安裝費以及運行費用降低。該管工程造價與鑄石相當，與耐磨合金管相比，工程造價下降20%左右。
6.安裝施工方便 由于該管重量輕，且焊接性能好。因此可采用焊接、法蘭、快速連接等方式，施工安裝方便，且可減少安裝費用。
7.SHS陶瓷復合鋼管與耐磨合金管、鑄石管性能對比：
SHS-自蔓鋼燃陶瓷復合鋼管與耐磨合金管、鑄石管性能比較
| 序號 | 項目 | 陶瓷復合鋼管 | 耐磨合金管 | 鑄石管 |
| 1 | 化學成分 | 陶瓷層： a- AL2O?＞90%鋼管：10#-20# | C:＞0.3% Cr:＞0.5% Si :＞0.6% Ni :＞0.2% Mn:＞0.6% Mo:＞0.3% S: ＜0.1% Re:＞0.4% P:＜0.1% | SiO2 ：47-49% AL2O3 + TiO2：16-21% Fe2O3+FeO：14-17% Ca O ：8-11% MgO ：6-8% K2O + Na2O ：2-4% |
| 2 | 密度g/ cm3 | 陶瓷層3.8-3.95 鋼管：7.85 | 7.8-8.0 | 2.9-3 |
| 3 | 硬度 | 陶瓷層HV1100-400Kkg/mm2相當于莫氏>9 HRC>90 | HRC>40 | 莫氏：7-8 |
| 4 | 強度 | 壓潰強度 >300-600MPa 抗剪切強度 >15-30MPa | 抗拉強度：> 700 MPa | 抗拉強度：600 MPa 抗彎強度：60 MPa |
| 5 | 沖擊韌度 | 機械能50J點接觸鋼管體陶瓷產(chǎn)生裂紋時沖擊次數(shù)：15 | < 6 J/ cm2 | 0.14-0.2 J/cm2 |
| 6 | 抗熱沖擊性能 | 加熱淬水三次，陶瓷層出現(xiàn)裂紋的溫度900℃：好 | 加熱淬水一次，出現(xiàn)裂紋溫度 < 980 ℃：差 | 水浴次數(shù)一次耐溫差20-70K,破損率，塊數(shù)/破損率：50/14，差 |
| 7 | 線膨脹系數(shù)10-6/℃ | 0-500 ℃：6-8 | 0-600 ℃：13-14 | 0-500 ℃：7.5-8.0 |
| 8 | 使用溫度 | < 900 ℃ | < 450 ℃ | < 250 ℃ |
| 9 | 壁厚 | 陶瓷層2-6 mm 鋼管 8-18 mm 總厚度 10-25 mm | 12-30 | 鑄石管20-40 mm 填充層>10 mm 鋼管 6-10 mm 總厚度>40 mm |
| 10 | 內(nèi)表面光滑程度 | 光滑 | 差 | 光滑 |
| 11 | 焊接性能 | 優(yōu) | 差 | 較差 |
| 12 | 安裝 | 靈活方便 | 較差 | 差 |
注：參考資料
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SHS陶瓷復合鋼管運輸及安裝注意事項
1. 陶瓷復合鋼管其硬度高，韌性好。但在搬、運、安裝過程中，仍需輕搬輕放，避免嚴重碰撞，特別避免金屬器械直接接觸，或撞擊端面陶瓷。
2. 陶瓷復合鋼管在安裝過程中需切割時，可采用碳化硅砂輪片或等離子切割機切割，不得使用氣割方式進行切割。
3. 安裝彎管及異型管件時，注意管件表面箭頭指示方向，須與輸送介質(zhì)流動方向一致，通常情況下，其管件較長一端為出口方向。
4. 管道在安裝時，管道與管道中心線對正，確保兩端面對接準確，兩端面錯位量控制在1.0mm以內(nèi)。
5. 選用管道閥門時，其閥門出口直徑不得大于管道內(nèi)徑。否則，要增設(shè)護圈以避免介質(zhì)直接沖刷復合管外部金屬部分。
6. 采用柔性管接套連接安裝管道時，柔性管道套內(nèi)雙端插入長度調(diào)整對稱。由于復合管熱脹系數(shù)為鋼管的1/2，因此伸縮間隙可減少3-5mm。
7. 采用法蘭連接時，其法蘭端面須與復合管端面平齊，以確保聯(lián)結(jié)方式的**性。
8. 由于復合管焊接性能優(yōu)良，因此管道聯(lián)結(jié)方式可采用焊接方式進行。但在焊接時，其坡口采用60°- 90°“V”型坡口，鈍邊P為2-4 mm，不留間隙，宜采用小電焊。
