聊城市亨通管业有限公司

火力发电厂锅炉的双套管，必须综合考虑防磨、防堵、防漏、防腐蚀、防雨、防冻等因素进行设计，其中的要点是防磨损和防腐蚀，双套管磨损特别严重，长期以来一直是电厂检修的重点部位自蔓燃耐磨陶瓷管，增韧陶瓷耐磨管，该管道系统的综合性能，特别是耐磨性能，直接关系到整个电厂的运营成本和经济效益，是新建电厂工程和检修中必须重点考虑的问题。

针对以上情况，我们综合以往各项研究成果，总结了历年来双套管在火电厂的使用情况，吸取国际同行业的先进经验，重点是综合考虑管道的耐磨性能、耐高温性能和防腐性能，并从施工的便利性、较低的制造成本以及比较简单的制作工艺出发进行综合考虑，设计了几种主流耐磨型式的双套管，供使用单位选择使用。

① 双套管采用“自蔓燃高温合成-离心技术”制造，耐磨性与钨钴硬质合金相当，比钢高十几倍。特别是适用于电站除灰、煤粉输送管道以及矿山输送和回填管道。

② 双套管具有优异的耐酸碱腐蚀和海水腐蚀以防结垢等特性。耐酸度96-98%与高刚玉瓷相当陶瓷复合管，耐蚀性比不锈钢高10倍。是种酸、碱及腐蚀性气体、流体理想的输送管道，亦可用于结垢严重的除类管道

③ 双套管价格与耐磨合金铸钢管相比，但因其重量轻，单位长度重理价格比低于耐磨合金铸钢20-30%；工程总造价与铸石相当，比耐磨合金铸管低。

④ 双套管能在-50-900度温度范围内长期使用。

双套管英文（Wear resistantsteel）也称耐磨管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。双套管生产工艺简单，生产，品种规格多，设备资少，但一般强度 .

双套管全称刚玉陶瓷内衬耐磨复合弯管，是双套管的一种。双套管是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。双套管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。复合管因充分发挥了钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及刚玉瓷高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韧性差的特点。

双套管是用粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁。该种产品制作工艺简单，制作周期长。使用环境不得超过150度。

双套管是用耐高温强力粘胶将中间带孔的氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，同时配合点焊工艺透过小孔将陶瓷牢固地焊接在钢管内壁。为保护焊点，上面再旋上陶瓷盖帽。该种产品制作工艺相对复杂，制作周期较长，成本较高。

双套管广泛用于火力发电的输煤、制粉、排灰系统及冶金、钢铁、水泥等行业的输料、配料系统上。如磨煤机出口管、粗细粉分离器进口管、一次风管弯头、煤粉管道、除尘管道、落灰管、排渣管道、石灰石分配器等。经数百家客户使用证明，采用双套管，可有效延长设备使用寿命10倍以上。

1. 铸石

以前每个厂的双套管大部分都是使用铸石弯头，这种材料的特点是易碎、开裂，而且磨损面背包，壁厚25-35毫米，有的近40毫米，内侧短时间磨破开裂后，煤粉随着缝隙向外侧磨损，其寿命也就只有一个大修期。而且内部常有气孔，易留隐患，一旦磨穿，现场无法修补。

2. 铸钢

铸钢（包括合金钢）广泛应用在防磨领域，其制造工艺相对简单。但由于材料本身性能的局限和工艺的限制，铸钢材料的表面硬度（约60）远低于陶瓷（80以上），耐磨性能仅相当于陶瓷的几十分之一至更低，（具体数据参见中南大学粉末冶金所的磨损试验报告和日本九州工业陶瓷研究所的喷射磨损试验结果），用其制造的双套管有投运一年多就磨穿的情况。此外，铸钢管道厚度大，非常笨重，且含碳量高，可焊性比较差，需现场对焊缝热处理，给现场的安装维修带来相当大的困难。

3. 粘贴陶瓷片

微观缝隙多，质脆易碎，容易局部脱落失效，而且脱落后修补困难。

双套管是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。

双套管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。就是把无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管模内。在钢管内加入铁红和铝混合物，这种混合物在化学中称为铝热剂。离心机管模旋转达到一定速度后，经一火星点燃铝热剂，铝热剂立即自己燃烧，燃烧波迅速蔓延，发生如下剧烈的化学反应：

铝热剂反应后生成物为稳定型α-AL2O3(即刚玉)和铁，同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下，绝热温度可达到3757K和3509K，它使钢管内原来物料以及反应后的生成物，即是熔点为2045℃的刚玉也都全部变成熔液。

熔融反应在离心力作用下，迅速按比重大小进行分离，铁的比重（7.85g/cm）为AL2O3比重（3.95g/cm）的两倍，较重的铁被离心力甩到钢管内壁，较轻的AL2O3则分布在铁的内层。由于钢管迅速吸热和传热，AL2O3和Fe很快达到凝固点，分层凝固。形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层，以铁为主的过度层，以及外部的钢管层，高温熔融的铁液和AL2O3液，与钢管内壁接触，使钢管内壁外于半溶状态，使铁层与钢管形成冶金结合，铁层与刚玉瓷层间也形成牢固结合，其结合压剪强度（即在轴向把陶瓷层压出时强度）≥15MPa;陶瓷钢管压溃强度（即从管外把管内陶瓷压碎时的强度）≥350MPa。