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(jī)械復(fù)合管替代不銹鋼管，具有明顯的材料成本優(yōu)勢(shì)。在防腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，雙金屬機(jī)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(diǎn)技術(shù)之一。雙金屬機(jī)械復(fù)合管由兩種材料性能優(yōu)勢(shì)各異的金屬管經(jīng)機(jī)械復(fù)合加工而成，即外基管和內(nèi)襯管的機(jī)械復(fù)合，二者之間接觸應(yīng)力大小是衡量雙金屬機(jī)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(jī)械復(fù)合管為例，其內(nèi)層為耐蝕合金管，外層是高強(qiáng)度的管線管。 

　　雙金屬?gòu)?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(kuò)徑等多種機(jī)械復(fù)合工藝，但如何實(shí)現(xiàn)復(fù)合管雙金屬層間接觸力大小的現(xiàn)場(chǎng)控制，上述工藝都未曾提供可操作性強(qiáng)、效果顯著的解決方案。鑒于此，某公司進(jìn)行了雙金屬機(jī)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?gòu)?fù)合管水壓復(fù)合的工作原理為：雙金屬?gòu)?fù)合管的內(nèi)襯管插入外基管內(nèi)腔，在外基管開鑿兩個(gè)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(jìn)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(gè)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(cè)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(gè)過程實(shí)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(chǔ)存一定的彈性變形勢(shì)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(shì)能保留在雙金屬?gòu)?fù)合管上。如果所保留的彈性勢(shì)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(shì)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(shì)能，確保復(fù)合管的最佳復(fù)合效果。 

　　某公司雙金屬機(jī)械復(fù)合管工藝的研究結(jié)果如下： 

　　（1）為了獲得最佳的復(fù)合效果，外基管材質(zhì)級(jí)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(shì)能越多，復(fù)合效果越好。 

　　（2）復(fù)合管水壓膨脹試驗(yàn)過程中，密封水壓力與時(shí)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(diǎn)時(shí)，復(fù)合管進(jìn)入彈性變形極限位置，此時(shí)對(duì)復(fù)合管內(nèi)腔液體的壓力進(jìn)行卸載，復(fù)合管所獲得的剩余彈性勢(shì)能將最大，復(fù)合效果最好。