316L衬里复合管道主要失效形式及其完整性检测技术研究

316L衬里复合钢管在国内油气集输管线上已大批量推广应用,在高含CO2/H2S和Cl-油气集输管道腐蚀控制方面取得了良好的效果,但也发生过多起泄漏、开裂失效的事故。简要介绍国内外316L衬里复合钢管应用现状,分析316L衬里复合管道在服役过程中发生的主要失效形式。讨论了316L衬里复合管道在完整性检测方面面临的技术挑战,试验验证并分析了漏磁检测技术和爬行机器人视频检测技术的适用性,研究提出了基于风险的316L衬里复合管道检测方法。

L245NCS/316L复合输气管道的焊接技术

双金属复合管因其结构的特殊性及对力学性能和耐腐蚀性能的双重要求,使得其现场焊接施工遭遇诸多困难。为了保证高酸性气田开发集输过程中所用L245NCS/316L双金属复合管的焊接质量,针对其对接焊,采用了钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充盖面的方式,通过反复试验,优选了TGFA-309L(直径为2.2 mm)、ATS-F316L(直径为2.0 mm)、TGS-309MoL(直径为2.4mm)和CHE427(直径为3.2 mm)为焊接材料,确定了焊接工艺参数,对焊接接头进行了X射线探伤、力学性能试验、微观组织分析及晶间腐蚀倾向测试、失重腐蚀性能测试和抗Cl^-应力腐蚀性能测试,对抗Cl^-应力腐蚀试样腐蚀产物进行了XRD和SEM分析。结果表明:①焊接接头X射线探伤检测结果为Ⅱ级;②焊接接头各项力学性能指标均合格;③焊缝区微观组织主体为针状铁素体+粒状奥氏体+珠光体;④抗晶间腐蚀倾向测试与抗Cl^-应力腐蚀性能测试均未见裂纹,失重腐蚀测试气相和液相平均腐蚀速率分别为0.022 3 mm/a和0.068 1 mm/a;⑤Cl^-应力腐蚀试样XRD、SEM分析结果显示腐蚀产物膜的主要成分为FeS,是四方晶系晶体,呈堆砌状态,易穿透基体金属表面腐蚀产物膜,对基体金属会产生进一步的腐蚀。焊接接头各项性能指标表明,所拟定的焊接工艺方案对L245NCS/316L双金属复合管对接焊是可行的。

316L锻打法兰黑带缺陷原因分析

文章针对316L锻打法兰表面存在磁性较强且易生锈的"条带状的黑带"问题,利用宏观检验、化学分析、金相分析和扫描电镜分析等检测手段,找到了316L锻打法兰局部磁性强且容易生锈的原因。黑带部位与母体材料界线清晰,且黑带部位的金相组织为铁素体,Fe元素超过了90%,判断为异金属的卷入。通过对现场实际生产工况的排查分析,316L锻打法兰"条带状黑带"是在钢液浇铸过程中卷入异金属形成的。合理地控制浇铸过程中操作因素的影响,完全可以避免类似缺陷的产生。