酸性介質(zhì)條件下的管線輸送工程建設(shè)表明，采用雙金屬機械復(fù)合管替代不銹鋼管，具有明顯的材料成本優(yōu)勢。在防腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，雙金屬機械復(fù)合管產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，已經(jīng)成為行業(yè)關(guān)注的重點技術(shù)之一。雙金屬機械復(fù)合管由兩種材料性能優(yōu)勢各異的金屬管經(jīng)機械復(fù)合加工而成，即外基管和內(nèi)襯管的機械復(fù)合，二者之間接觸應(yīng)力大小是衡量雙金屬機械復(fù)合工藝可靠性的主要標(biāo)志。以應(yīng)用于酸性油氣介質(zhì)輸送管道的雙金屬機械復(fù)合管為例，其內(nèi)層為耐蝕合金管，外層是高強度的管線管。 

　　雙金屬復(fù)合管制造技術(shù)包括燃爆、旋壓、拉拔以及外包模具的水壓擴徑等多種機械復(fù)合工藝，但如何實現(xiàn)復(fù)合管雙金屬層間接觸力大小的現(xiàn)場控制，上述工藝都未曾提供可操作性強、效果顯著的解決方案。鑒于此，某公司進行了雙金屬機械復(fù)合管工藝的研究，提出了一種利用材料極限彈性膨脹控制水壓復(fù)合效果的方法。 

　　雙金屬復(fù)合管水壓復(fù)合的工作原理為：雙金屬復(fù)合管的內(nèi)襯管插入外基管內(nèi)腔，在外基管開鑿兩個排氣孔，復(fù)合過程中，存在于復(fù)合管內(nèi)、外兩層金屬間隙中的空氣可由排氣孔排出。管端組合密封裝置的主要作用是防止水進入內(nèi)襯管和外基管之間的間隙，堵頭的材料性質(zhì)與內(nèi)襯管材料相同，內(nèi)襯管的兩管端口插入堵頭后，沿交界將內(nèi)襯管和堵頭焊成一體，內(nèi)襯管內(nèi)腔自成一個密封室；導(dǎo)管與外部的水泵銜接，水壓傳感器外接專用儀器用于檢測和控制密封是水壓膨脹壓力。 

　　在雙金屬管水壓復(fù)合過程中，內(nèi)襯管和外基管的貼合緊密程度可通過水壓膨脹加載和卸載兩個過程實現(xiàn)。在加載過程中，內(nèi)襯管發(fā)生塑性變形，外基管因彈性膨脹而儲存一定的彈性變形勢能；而在卸載過程中，由于內(nèi)襯管彈性回復(fù)量小，塑性殘余變形量大，外基管則依托內(nèi)襯管的結(jié)構(gòu)剛度，把部分彈性勢能保留在雙金屬復(fù)合管上。如果所保留的彈性勢能越多，則復(fù)合管的接觸貼合緊密程度越高。在材料力學(xué)性能、尺寸規(guī)格既定的情況下，由于外基管剩余彈性勢能是控制復(fù)合管貼合緊密程度的關(guān)鍵，因此，可通過水泵壓力的控制，促使外基管發(fā)生最大彈性變形，從而獲得最大的剩余彈性勢能，確保復(fù)合管的最佳復(fù)合效果。 

　　某公司雙金屬機械復(fù)合管工藝的研究結(jié)果如下： 

　?。?）為了獲得最佳的復(fù)合效果，外基管材質(zhì)級別要盡可能高，而內(nèi)襯管材質(zhì)也應(yīng)采用剛度匹配的材料。在內(nèi)襯管、外基管的材料既定的情況下，復(fù)合過程采用的水壓越大，復(fù)合管獲得的剩余彈性勢能越多，復(fù)合效果越好。 

　　（2）復(fù)合管水壓膨脹試驗過程中，密封水壓力與時間關(guān)系曲線是指導(dǎo)復(fù)合作業(yè)的重要依據(jù)，當(dāng)外基管處于彈性變形向塑性變形階段過渡的拐點時，復(fù)合管進入彈性變形極限位置，此時對復(fù)合管內(nèi)腔液體的壓力進行卸載，復(fù)合管所獲得的剩余彈性勢能將最大，復(fù)合效果最好。