一种油气田开发用新型双金属复合管

为解决含腐蚀性介质油气田开发过程中的腐蚀问题,降低开发成本,设计了一种新型双金属复合管结构并提出其制造技术方案,该技术可以有效地解决双金属复合管在油田现场使用时的螺纹连接和焊接难题。设计的新型双金属复合管,使油田现场使用的螺纹连接或焊接变为同种材料的连接,结构简单,操作容易,可靠性高,容易实现机械化、自动化和批量生产。

双金属管在管道输送中的应用

双金属管是一种功能材料 ,作为管道输送材料具有许多优点。根据输送物料的性质 ,采用塑性变形复合方法在管道内壁镶衬异种或同种金属管 ,可以实现以下目的 :①增强管道内表面的耐腐蚀性和耐磨性 ;②降低摩擦系数 ,减小物料的输送阻力 ;③便于管道的加工、安装和维修。因此 ,用双金属管制作的管道可以用于各种条件下的气力输送和浆体输送。

双金属复合管液胀成形选材标准理论分析探讨

首先针对当前复合管液胀成形技术现状,对选材标准进行理论分析。然后通过分析衬管和基管在液胀成形复合管过程的应力应变,得到了复合管能够复合的基本要求,结合材料的力学特性,得到了衬管和基管能够实现液胀成形复合管的选材标准。最后利用有限元软件Abaqus进行模拟分析,验证了选材标准的正确性,为复合管液胀成形的初步选材提供了理论支撑,利用相关企业的实际生产,为双金属复合管液胀成形工程实际提供了重要依据。

双金属复合钢管界面及焊缝的微观结构

通过金相分析、微区成份分析、宏观和微观断口分析,主要研究钎焊层和焊鏠区的微观结构及其对复合钢管工艺性能和使用性能的影响。研究结果表明,镍基钎焊层通过扩散形成界面,实现了完全的冶金结合。组成复合钢管的各层以及焊鏠金属的力学性能相近,变形均匀,保证了复合钢管的可焊性和强韧性。铜钎焊复合钢管由于高温铜脆而引发焊接裂纹,且其钎焊层硬度明显高于基层和复层,导致层间剪切及沿界面发生分层脱离,固该铜基合金不宜做复合钢管钎焊料。

20 钢+825 镍基复合管的焊接技术和控制方法

针对塔河油田某区块碳酸盐岩缝洞型油气藏的强腐蚀性,结合目前双金属复合管发展和现场应用试验,集输管线采用抗腐蚀的20钢+825镍基双金属复合管。从复合管基管材料、内衬层材料及其焊接性能出发,介绍了20钢+825镍基双金属复合管焊接工艺及焊接方法。

高抗腐蚀高速激光熔覆冶金复合管的开发和性能评价

通过高速激光熔覆技术制备了一种油气开采用高抗腐蚀双金属冶金复合管.评价了该复合管的界面结合情况、力学性能和抗腐蚀性能.通过高速激光熔覆技术在C110抗硫管内壁熔覆镍基合金制得的双金属冶金复合管既能发挥基管刚性支撑的作用,又可通过熔覆层起到防腐的效果.通过压扁试验证明了高速激光熔覆技术可以使复合管实现冶金结合.熔覆后复合管的力学性能仍能满足API Spec 5CT标准要求.在NACE标准工况和模拟国内某油田实际工况条件下对复合管试样进行应力腐蚀开裂试验,发现试样均未发生应力腐蚀开裂.该复合管可以用于含H_(2)S、CO_(2)等腐蚀介质的油气开采.

复合海管半自动焊接技术

海洋石油海底管线是将油气从海洋平台输送至陆地的主要途径,而管线内油气含高温、高压、酸性腐蚀介质严重威胁管线安全。双金属复合海管由于耐腐蚀和成本低的特性,成为海底管线的更优选择,其施工关键技术一直被国外公司垄断。我国首条双金属复合海管崖城13-4项目位于南中国海,全长22.5 km,输送油气含高温、高压、酸性CO2、H2S腐蚀介质,海油工程公司自主开发的双金属复合海管海上铺设关键技术成功打破国外技术垄断,填补国内技术空白,提升我国海洋工程施工核心技术实力,保证石油安全,对降低海底管线综合成本具有重要意义。

双金属复合管热挤压过程数值模拟

利用DEFORM-3D软件模拟了双金属复合管热挤压成形过程,分析了变形体内应力、应变的分布和大小及其与挤压温度、模具温度的对应关系.确定了最佳挤压温度在1150~1200℃;挤压前对模具进行预热有利于挤压过程的顺利进行;采用异温挤压时变形体内最大等效应力差减小,缩小了内外层金属的塑性流动差异,减小了压头、压尾的比例,有利于提高成材率.通过实际生产验证,模拟热挤压过程的计算结果与实测结果有较好的一致性.

斜轧穿孔试制双金属复合管

采用斜轧穿孔工艺试制了双金属复合管,主要工艺流程包括模铸法浇注复合铸锭、锻造复合铸锭、斜轧穿孔双金属复合管,并通过低倍、SEM及组织分析,发现复合层实现了良好的冶金结合,该工艺可在现有的常规无缝钢管穿孔机上实施,不需要投入新设备。

双频振动金属管材分离过程可控性研究

针对金属管材低应力分离过程中裂纹扩展稳定性差、管材断面平整度低的问题,提出一种双频叠加、变频振动的加载控制方法,探究带有V形切口金属管材的断裂行为。结合金属管材的双频振动特性,提出变频振动控制曲线。在此基础上,利用管材的应力集中效应实现V形切口处疲劳裂纹的萌生与稳定扩展,同时在共振效应下完成管材的快速分离。通过自行研制双频振动系统,对预制V形切口的45钢和6061铝合金管材进行了振动实验研究。实验结果表明,金属管材在给定的变频振动载荷作用下可以实现可控性分离。同时,延长变频作用时间以及叠加相应的高频振动载荷,可以有效提高裂纹扩展的稳定性,使得管材断面更加平整,几何精度更高。

挖泥船耐磨复合管铸造新工艺及性能研究

介绍一种挖泥船双金属复合材料输泥管离心铸造新工艺,研究高铬合金铸铁内层与ZG35外层复合管的组织构造、硬度特性。通过对复合管内层高铬合金铸铁材料进行多种冲蚀角度的泥沙磨损实验,分析探讨高铬合金铸铁材料的磨损机理。

焊接金属中的二次相析出及其对双相不锈钢焊管性能的影响(下)

比较了双相不锈钢及其焊缝和热影响区内析出金属间化合相的各种检测方法,指出了NaOH浸蚀金相试验光学显微观测、低温夏比冲击试验、FeCl_3溶液腐蚀试验是目前适合于生产应用的三种快速筛选并确定有害金属间化合相存在的实用方法。最后介绍了国际上有关双相不锈钢焊接工艺评定中对金属间化合相评判标准的争议,并对我国双相不锈钢钢管的发展提出了合理化建议。