由于石油天然氣中含有大量H2S、CO2和Cl-等腐蝕介質,尤其是海底油氣田內部管道輸送的凈化前油氣介質中的腐蝕成分含量高,有的甚至需要加熱輸送,內腐蝕問題十分突出。大量采用不銹鋼或耐蝕合金很不經濟,這時候雙金屬復合管是一種很好的選擇。
雙金屬復合管結構是以耐腐蝕合金管(不銹鋼或耐蝕合金)作為內襯層(壁厚0.5-3mm)與腐蝕介質接觸,以碳鋼或低合金鋼作為外面基管承受壓力,成本低。一般雙金屬復合管在含有CO2介質情況下一般以316L奧氏體不銹鋼為內襯層,在含有CO2+少量Cl-介質下可選用2205和2505等雙相不銹鋼,當含有H2S+CO2+Cl-時,內襯層應選用028,G3,Inconel625和Inconel825等鎳基或鐵鎳基合金,以保證該管道的耐腐蝕性能,也可選擇鈦合金等具有優異耐腐蝕性能的材料作為內襯層。外層材料通常為API 5L X42,X50,X60,X70,ASTM-A106GB 和A335-P22等材料,從而來保證管道的強度。
雙金屬復合管按制造工藝可分機械復合管和冶金復合管兩類。國外一般認為冶金復合管性能優于機械復合管,但也可以通過管端堆焊等方法使機械復合管達到冶金復合管的性能能,同時保持較低的成本。
雙金屬復合管在國外于1991年投入使用,用量逐年擴大。雙金屬復合管在國內海底管線上的應用進步較晚,崖城13-4氣田項目是國內雙金屬復合管第一次在海洋環境中使用。當時的材質為API 5LDX65+S316L雙金屬機械復合管,使用效果好。