天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题

全面阐述了天然气输送钢管研究与应用中的热点问题 ,包括 :高压输送与高钢级管线钢的研究开发 ;抗 HIC管线管及其技术条件 ;富气输送及其对钢管的性能要求 ;直缝埋弧焊管和螺旋缝埋弧焊管的比较与选择 ;输气钢管延性断裂的止裂 ;管线在近中性 p H土壤环境中的应力腐蚀开裂 ;管线管的残余应力及控制 ;高强度管线钢的屈强比问题 ;在役管道的适用性评价及风险管理等。针对我国“西气东输”和跨国天然气管道建设 ,提出了我国干线输气管道应逐步采用高压输送和富气输送 ,继续坚持油气输送干线用钢管以国产螺旋焊管为主的技术路线 (一、二类地区采用国产螺旋焊管 ,三、四类地区采用直缝埋弧焊管 ) ,对螺旋焊管生产线进行技术改造 ,有限度配套发展用于油气输送的直缝埋弧焊管 ,积极开展高钢级和抗 HIC管线管的研究开发 ,积极研究和制订“西气东输”螺旋缝埋弧焊管和直缝埋弧焊管技术条件 ,加强管线的断裂、疲劳和止裂研究 ,组织开展近中性 p H土壤环境中的应力腐蚀开裂研究 。

石油套管生产中无损检测的优化配置

指出了在套管生产检验中使用的国际通用性标准API SPEC 5CT《套管和油管》中有关无损检测规定的不足之处,提出了一套完整的无损检测手段配置方案,以达到高效、经济、不漏检缺陷的目的.同时,对漏磁、超声及磁粉等方法在生产检验中的应用进行了讨论.

N80钢CO_2腐蚀产物膜研究

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,用XRD、EDS和SEM研究了N80钢腐蚀产物膜的形成与发展情况。结果表明 ,在本试验条件下N80钢CO2 腐蚀产物膜对基体具有一定的保护作用 ,可以降低腐蚀速率。腐蚀产物膜分 3层 ,讨论了 3层膜的结构特征与形成机理。初步研究了腐蚀产物膜的破坏特征。腐蚀产物膜的晶体类型是(Fe,Ca)CO3

油田管材的SRB腐蚀

通过浸泡挂片试验 ,用扫描电镜和X衍射仪 ,对试样的腐蚀特征和腐蚀产物进行研究 ,发现脱硫脱硫弧菌duselfovibriodesulfuricans(D .desulf)对油田管材的腐蚀特征为点蚀 ,腐蚀产物为Fe9S8.同时通过电化学试验 ,研究了D .desulf的去极化作用 ,发现D .desulf的存在既有阳极去极化作用 ,又有阴极去极化作用 .在对D .desulf的生长特性研究中 ,发现D .desulf的生长存在着对数生长期。

镍基合金在含H_2S/CO_2环境下的电化学腐蚀行为研究

采用电化学阳极循环极化曲线、交流阻抗技术分别研究了3种镍基耐蚀合金在饱和CO2的NaCl溶液中和加入H2S的体系中的电化学腐蚀行为.结果表明:在Cl-浓度为50 g/L的NaCl溶液中,3种材料的点蚀电位存在明显差异,Inconel 625点蚀电位最高;循环极化结果显示Inconel 625合金的滞后环最小,其保护电位(或再钝化电势)相对较高,表明其耐局部腐蚀性能优于其它两种材料;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含硫时3种材料显示单一的容抗弧,在CO2+H2S共存时低频显示扩散阻抗控制,Inconel 625均具有相对较大的极化电阻.

N80油管钢腐蚀产物膜的力学性能研究

研究了气体分压、温度和缓蚀剂等腐蚀环境因素对油管钢 N80腐蚀产物膜的硬度和膜基结合强度的影响 ,探讨了产物膜硬度、膜基结合强度与腐蚀速率的相关性 ,发现油管钢平均腐蚀速率随腐蚀产物膜硬度增大或膜基结合强度的提高而降低 ,并建立了产物膜硬度、膜基结合强度与平均腐蚀速率间的定量关系。研究表明 ,要减缓基体的腐蚀速率 ,腐蚀产物膜的力学性能必须大于某临界值 ;添加适当的缓蚀剂可以提高腐蚀产物膜的力学性能 。

圆螺纹套管接头应力分布规律研究

根据弹塑性力学理论建立圆螺纹套管接头的计算模型 ,利用有限元分析和全尺寸实验相结合的方法 ,详细分析套管接头在使用工况 (包括上扣、上扣后加拉伸载荷、上扣后加内压载荷等 )下的应力分布规律 ,指出载荷在各个螺纹牙上分布的不均匀性是制约套管接头性能的主要原因 ,提出改进接头应力状态、减少应力集中的主要措施。研究结果提高了对套管接头应力水平的认识 ,对改进套管连接螺纹设计 。

现役油气管道安全性评价研究现状

油气管道在运行过程中,难免受到初始安装不当、地质环境变化、油气中有害介质、海水冲蚀以及渔业捕捞等的影响,从而造成各种损伤和缺陷。正确评价各种损伤和缺陷对管道强度、寿命以及安全性的影响,对于保障油气管道的安全运行,避免经济损失和对生态环境的破坏,具有非常重要的现实意义。文章列举了国内外油气管道由安全隐患造成的事故及其后果,分析了影响现役油气管道安全性的主要因素,综述了国内外对现役损伤管道强度和寿命的评价准则、止裂判据以及地质灾害对油气管道安全性影响的研究成果。

咪唑啉及其衍生物在CO_2腐蚀介质中的缓蚀行为研究进展

咪唑啉及其衍生物是成功用于油气田抗 CO2 腐蚀的缓蚀剂品种之一 ,近期这一领域的研究十分活跃。

油田缓蚀剂研究现状与发展趋势

腐蚀是油田设备的主要破坏形式之一。加强该领域的腐蚀与防护研究,可挽回巨大的经济损失。采用缓蚀剂是油田设备防腐的最有效手段之一,综述了油田缓蚀剂的研制、作用机理研究及其性能评价方法的现状,分析并提出了油田缓蚀剂研究的发展趋势。

125钢套管在气侵环空液中的腐蚀行为研究

采用腐蚀失重试验、动电位扫描法和交流阻抗技术,研究了套管材料125钢在溶有CO2的环空液中不同温度下的腐蚀行为。结果表明,静态下125钢的平均腐蚀速率随着温度的升高而增大,其自腐蚀电位随温度的升高而负移,同时腐蚀电流密度增大。交流阻抗谱表明,材料的腐蚀过程由电化学控制,阻抗谱呈单容抗弧特征,容抗弧的半径不同表明表面膜层的电阻大小不同。

取样方法对管线钢应力腐蚀开裂行为影响的研究

采用应力环、C形环和4点弯曲加载试验方法,分别选取直接取样和机械压平后取样2种方式,研究了X52和X80两种管线钢母材及其焊缝区硫化物环境应力腐蚀开裂(SSCC)行为,并通过X射线衍射法和有限元模拟法分析了4点弯曲加载试样的残余应力分布特征,探讨了取样方法对不同管径的管线钢应力腐蚀行为的影响规律和机理。结果表明,对于大直径管线钢SSCC行为评价,直接取样与机械压平后取样均较合适;对于小直径管线钢,采用直接取样的C形环加载法是合理的,而采用机械压平后取样的4点弯曲加载法由于在压平过程中引入了较大的残余应力,由此导致试验结果与管线钢自身SSCC敏感行为产生较大差异,因而是不合适的。

ISO及相关API管材类标准分析

给出了ISO/TC67有关管材类标准的最新信息，并与相关API标准进行对照分析。结果表明，目前出台的大部分ISO管材类标准都是在相关API标准基础上制定的，且大多为相关API标准的简单组装件。结合ISO目前存在问题及今后发展趋势，提出了对我国目前采标工作的几点建议。

N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜的力学性能

N80油套管钢CO2腐蚀产物膜力学性能的测试结果表明,腐蚀产物膜的弹性模量与硬度从内层刮外层逐渐降低,弹性模量平均值为110 GPa.疏松的腐蚀产物膜内产生拉应力,应力大小随膜层的厚度增加而增加,腐蚀产物膜在试样表面稳定形成以后,内应力便趋于一个定值,大小约为46 MPa.外层府蚀产物膜的断裂应力、应变分别为55.6 MPa和5.06×10-4,小于内层膜断裂应力与应变(197.3-234.4 MPa和1.79×10-3-2.13×10-3).同样,内层膜与基体的粘附力要明显高于外层膜与内层膜。腐蚀产物膜内应力可以导致外层膜破裂.

CO_2腐蚀的产物膜及膜中物质交换通道的形成

用SEM分析CO2 腐蚀过程中腐蚀产物膜及膜中物质交换通道的形成。在CO2 腐蚀过程中形成的腐蚀产物FeCO3 膜分为结构和成分各不相同的三层 ,且膜内有众多通道 ,造成腐蚀介质穿透膜进入金属表面腐蚀金属 宏观和微观通道形成的原因包括膜形成过程中的缺陷、膜在腐蚀介质中的溶解、应力造成的腐蚀产物膜的破裂等 ,正是由于膜中大量通道的存在造成材料严重的局部腐蚀。

8种J55套管在长庆油田洛河水中的耐蚀性评价

对8个厂家J55套管在长庆油田洛河水中的耐蚀性评价发现,平均腐蚀速率为2.5×10^(-2)～1.2×10^(-1)mm/a,可分为耐蚀及尚耐蚀两类。表面观察虽属于均匀腐蚀,但仍存在局部腐蚀现象,且国产管有沿轧制方向的腐蚀倾向,进口管孔蚀倾向较大,其最大腐蚀速率约2.4mm/a;腐蚀产物主要由Fe_2(SO_4)_3、Fe_2(OH)_2(SO_4)_2等组成。

H_2S/CO_2环境下两种镍基合金的腐蚀行为

应用电化学极化法和溶液浸泡法对两种耐蚀合金(G3和Incoloy 825)在50℃氯化铁溶液中的点蚀敏感性进行了研究;采用高温高压釜研究了在含H2S/CO2气体介质中材料的高温腐蚀性能以及试验温度的影响。利用能谱分析仪(EDS)、扫描电镜(SEM)等分析了腐蚀后试样表面的微观形貌及组成。结果表明,Incoloy 825合金极化曲线中阳极曲线部分很平缓,无钝化区出现,极化度较低,G3阳极区有钝化区,点蚀电位相对较高;G3耐点蚀性能优于Incoloy825,其点蚀临界温度高于50℃;随着温度升高,两种材料的腐蚀程度加剧,其中Incoloy 825在高温下出现点蚀现象。

神经网络在预测高温高压环境中油管钢腐蚀速率的应用

简要综述了神经网络的发展概况及相关理论 ,并利用Matlab软件中的神经网络工具箱成功地建立了预测油管钢腐蚀速率的神经网络模型 ,实践证明神经网络预测结果与实验值吻合较好 .最后通过现场实验数据检验了神经网络的泛化能力 。

有硫酸盐还原菌存在时J55套管钢的极化行为

在接种硫酸盐还原菌 (SRB)的培养基中 ,通过测量J5 5钢的极化曲线 ,分析了SRB对腐蚀过程的影响。结果表明 ,SRB的代谢产物———H2 S对阳极过程和阴极过程影响很大 ,有显著的去极化作用。