基于E81T8-Ni2填充盖面的L415M管线钢的焊接工艺评定

L415M管线钢环向焊接接头焊接工艺填充盖面焊丝采用E81T8-Ni2代替E71T8-Ni1,替代原则不符合GB/T 31032—2014《钢质管道焊接及验收》的覆盖原则,需要重新进行焊接工艺评定。基于施工单位焊接工艺需求,为了验证E81T8-Ni2能否用于L415M对接焊缝的填充盖面焊接,采用焊条电弧焊打底,自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面组合焊接方法,根焊焊接材料为E6010,填充盖面为E81T8-Ni2,依据GB/T31032—2014进行焊接工艺评定。对评定试样进行外观检查、无损检测、拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验以及冲击试验。试验结果表明,L415M管线钢环向焊接接头各项指标合格,拉伸试样断在母材上,焊接接头满足高强匹配要求。焊接工艺评定试验研究成果可为长输管道用L415M管线钢焊接工艺以及焊材选择提供参考。

L415M钢级感应加热弯管过渡区管体的组织性能研究

对L415M感应加热弯管的过渡区管体组织和性能进行了研究。结果表明:弯管过渡区组织以多边形铁素体为主,并有少量珠光体。弯管过渡区管体的组织导致其屈服强度、抗拉强度和硬度都低于弯曲段。由于弯管过渡区组织的变化,它的硬度值出现很高的分散。过渡区管体组织中的粒状贝氏体的消减导致了硬度值的减小,而珠光体含量的增多又使硬度值增大,最终形成硬度值在过渡区先减小后增大。

L415/316L复合管免充氩焊接接头组织与性能

对L415/316L复合管进行了充氩和免充氩焊接,采用光学显微镜、电子探针对焊缝组织及主要合金元素分布进行了分析,并采用硬度计测定了接头硬度分布。结果表明,是否采用氩气保护对L415/316L复合管焊接接头组织、化学成分及硬度没有影响。不锈钢层组织为奥氏体和少量铁素体,过渡层为板条状马氏体和类固溶体奥氏体。过渡层焊缝硬度明显高于碳钢层和不锈钢层。背部采用保护剂焊接可以代替传统的充氩焊接,以提高焊接效率。

L415/316L复合管免充氩焊接接头耐蚀性能

对L415/316L复合管进行了充氩和免充氩焊接,采用电化学测试、挂片实验和电子探针对接头内壁耐蚀性和化学成分进行了分析。结果表明,管径、是否采用氩气保护焊接影响焊缝内壁的耐蚀性,小管径及充氩焊接接头的耐蚀性具有优于大管径及免充氩焊接接头的耐蚀性的趋势。腐蚀速率表明,管径、是否采用氩气保护对焊接接头的耐蚀性影响较小。与复合管的内衬层相比,不锈钢层的主要元素变化不大,保证了焊缝良好的耐蚀性。从耐蚀性角度,免充氩焊接工艺满足L415/316L复合管工程应用要求,可以代替充氩焊接。

L415/N08825复合管硫化物应力腐蚀开裂及失重腐蚀研究

为了研究复合管的耐蚀性能,对L415/N08825复合管母材及焊缝在H_2S/CO_2环境中,进行了抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验和不同压力下的高温高压失重腐蚀试验研究。720 h硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验结果显示,3个试样均未发生断裂,在10倍放大镜下观察所有试样表面均未发现裂纹;不同压力失重腐蚀试验结果显示,L415/N08825复合管复层母材和焊缝试样的平均腐蚀速率较小,试样表面均未观察到明显的腐蚀痕迹。研究结果表明,试验用L415/N08825复合管母材与焊缝耐蚀性良好。

L415M管线钢焊缝横向裂纹产生原因与预防措施

为解决管道施工中L415M管线钢横向裂纹的难题,针对裂纹产生部位、方向和现场施焊情况,从焊接材料、冶金、工艺等方面进行了分析,判定了裂纹性质。分析表明,焊缝热裂纹产生是焊丝受潮与焊接工艺措施不当共同导致的,其中焊丝受潮是主因。根据裂纹产生原因,通过采取避免焊丝受潮、调整打底焊顺序、降低自保护焊热输入、调整焊工起弧位置以及拉大起弧间距等措施,避免了裂纹再次产生,保证了焊接接头的焊接质量和管道安全。

高酸性气田L415级管线钢粗晶区热模拟试验研究

粗晶区是焊接接头性能最为薄弱的区域,在高酸性气田服役条件下更为突出。通过焊接热模拟的方法研究了焊接热输入和不同后热处理状态对L415级管线钢粗晶区组织和性能的影响。结果表明,采用焊接热输入为25 kJ/cm,焊后进行700℃×1 h的退火处理时,可以获得较好的组织和性能,-30℃冲击吸收能量平均值为260 J。

L415管线钢在天然气环境中的CO_(2)腐蚀行为研究

针对L415管线钢在天然气环境中的CO_(2)腐蚀行为问题,研究首先对L415管线钢的微观结构和宏观性质进行分析,通过实验的方式,分别进行L415管线钢在不同温度、流速以及CO_(2)分压下的腐蚀行为研究,为L415管线钢在含CO_(2)天然气中的应用奠定基础。结果表明:在90℃环境下,L415管线钢的腐蚀速率最快,说明温度是L415管线钢CO_(2)腐蚀的重要影响因素;随着天然气流速的增加,L415管线钢的CO_(2)腐蚀速率先增加后降低;随着CO_(2)分压的增加,L415管线钢表明的腐蚀产物保护膜被破坏,L415管线钢的腐蚀速率将急剧增加。

L415/IN825复合板焊接接头渗硼处理工艺及渗层的组织与性能

目前对双金属复合板焊接接头的渗硼处理鲜有研究报道。为了提高双金属复合板焊接接头的耐蚀和耐磨性能,对其表面进行渗硼处理。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度计分别对L415/IN825复合板复层焊接接头渗层的微观组织、物相组成及显微硬度进行了分析,并研究了复合板焊接接头及其渗层电化学腐蚀性能。结果表明:复合板焊接接头复层渗层分为硼化物层(Ni_2B、Cr_5B_3、Cr_2B和CrB)和硅化物层(Ni_2Si、Cr_3Ni_2Si和Cr_(13)Ni_5Si_2),全渗层的厚度随着加热温度和保温时间的增加而增加;不同区域渗层表面的显微硬度值均高于基体;复合板焊接接头基体耐蚀性能优于焊接接头表面渗层。

L415/316L复合管焊接施工质量控制

L415/316L复合管综合了不锈钢管的耐腐蚀能力和碳素钢管的承压能力,正逐步在油气田领域得到广泛应用。针对该材料的焊接工艺特点,结合现场焊接施工实际,提出了焊接质量控制措施。

L415MB钢板不同轧制工艺的组织性能对比

文章通过对L415MB钢板三种轧制工艺的对比分析,确定了最佳返红温度与冷却速度的生产工艺。生产的L415MB管线钢组织与性能优良。

L415M热煨弯管用热轧钢带研发及应用

热煨弯管是油气输送管道的重要组成部分,L415M热煨弯管用热轧钢带的研发具有重要的意义。L415M热煨弯管用热轧钢带采用低碳和Nb-Ti-Mo微合金化成分、高洁净度冶炼以及合理的控轧控冷工艺,钢带具有良好的综合性能,组织为细小均匀的铁素体和珠光体,晶粒度为12.0级,夹杂物控制良好。钢带尺寸精度高,表面质量和板型良好,钢带制管后热煨弯管综合性能优良,满足用户使用要求,实现批量销售并成功应用,产品质量获得用户好评。

低碳钢Q235、管线钢L415和压力容器钢16MnNi在湛江高湿高辐照海洋工业大气环境下的初期腐蚀行为

通过失重分析、腐蚀形貌观察、腐蚀产物分析和电化学测试等方法,对油库常用金属材料低碳钢Q235、管线钢L415和压力容器钢16MnNi暴露在湛江实际真实大气环境中180 d的初期腐蚀行为进行研究。结果表明,大气中的Cl^(-)、SO_(2)和紫外辐照的协同作用加剧了油库常用材料的腐蚀。锈层成分显著影响钢材的腐蚀过程,在此环境下,3种材料服役相同时间时,发生的腐蚀差异主要是由于腐蚀产物的种类和含量造成的。由于低碳钢Q235锈层中含有较多的β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_(3)O_(4),导致其较高的腐蚀速率。

L415M管线钢热煨弯管裂纹分析

针对L415M管线钢热煨弯管后在焊缝区产生横向裂纹的现象,应用光学金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪、DR探伤仪及显微硬度计对裂纹产生区域进行分析。结果表明,裂纹产生的主要原因是焊缝区的韧性不足,焊缝第二类回火脆性倾向较高,弯管后回火温度过高及保温时间偏长。

典型工业沿海区域的大气环境腐蚀性评价

目的利用现役金属材料对工业沿海区域所处不同大气环境进行环境腐蚀性评价,并研究不同金属材料的腐蚀行为差异性,探讨工业沿海大气环境下金属材料的耐蚀性选择。方法在不同大气环境下,选择现役金属材料Q235、16MnNi和L415开展1 a的户外曝晒试验,并利用质量损失分析、扫描电镜等手段,通过对金属基材进行腐蚀机理研究,评价大气环境的腐蚀性。结果Q235、16MnNi和L415等3种钢在不同区域沿海工业大气环境下的腐蚀行为受大气腐蚀环境的影响较大,腐蚀产物中含有一定量的Cl和S。同种金属材料表面锈层的特殊结构,使得其基体与大气环境中的腐蚀因子相接触,引发了金属材料在不同大气腐蚀环境中不同腐蚀行为的差异性。结论工业沿海区域的大气环境中,大气腐蚀性差异由酸循环腐蚀机制形成。3种钢材在腐蚀初期,由于锈层多孔隙结构和可溶性腐蚀产物形成,加重了腐蚀程度。黄岛区域、曹妃甸区域、岚山区域和湛江区域的大气腐蚀等级分别为C2、C3、C2、C3级。

大庆至齐齐哈尔输气管道内腐蚀分析与对策

为验证输气管道内存在腐蚀,以庆齐管道为背景,分析L415管材的化学组成,结合庆齐管道气源特点与输送天然气气质中CO_2、H_2S的实际含量,探讨两种杂质气体分别在管道内的腐蚀环境、微观电化学反应过程、腐蚀产物产生等情况,并对站场检修和管道清管过程中产生的固体杂质进行了分析。综合腐蚀产生的条件,建议对庆齐管道全线进行管道全面检验评价,且宜采取控制气质含水率及露点、安装腐蚀速率监测仪、加注缓蚀剂一系列措施监控和延缓管道内腐蚀,维护管道完整性。

端部激光熔覆复合管焊接接头组织与性能分析

分别采用激光熔覆和GTAW对L415/316L复合管管端进行堆焊,使复合管端部由机械结合转变为冶金结合,然后采用GTAW焊打底,手工电弧焊填充盖面进行对接焊,对比分析两种管端处理工艺对接头组织和性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针对焊接接头的微观组织和化学成分进行分析,并对焊接接头进行力学和耐蚀性能测试。结果表明:管端激光熔覆和GTAW堆焊两种焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能均满足要求;L415/焊缝界面出现明显的脱碳层和增碳层,脱碳层位于L415一侧,而增碳层位于焊缝一侧,两者之间存在碳迁移过渡层。相对GTAW堆焊,L415/熔覆层界面元素扩散梯度较大,扩散区较窄,L415稀释率低;激光熔覆工艺更能保证双金属复合管管端的耐蚀性能。

输气管道内腐蚀分析与对策

为验证天然气输气管线的腐蚀情况,本文以大齐输气管线为研究对象,分析了输气管线的腐蚀原理,天然气中CO_(2)、H_(2)S等杂质在干燥环境下并不会腐蚀管道,但与水汽结合后就会产生腐蚀作用,以电化学反应的形式对管道内壁形成腐蚀,CO_(2)遇水后会形成碳酸,与管道表面的Fe发生化学反应,生成FeCO_(3)。H_(2)S遇水后形成氢硫酸,与管道中Fe发生化学反应形成FeS。综合上述腐蚀情况,本文建议对大齐输气管线进行全面腐蚀检测,在管线站点安装腐蚀监测设备,对管道实施一系列的防腐措施,以保障管道的完好运行。

HFW焊管残余应力分析

采用小孔检测法研究了规格Φ406.4 mm×12.5 mm、钢级L415MB的HFW焊管残余应力的分布情况。试验结果表明,HFW焊管整体残余应力值较小,并且轴向残余应力大于环向残余应力,轴向和环向最大值分别约为母材屈服强度的38%和29%;HFW电阻焊焊缝及其附近区域的残余应力值低于管体区域,轴向和环向残余应力的变化范围分别约为母材屈服强度的24.5%～33.6%和16.4%～21.5%;HFW电阻焊管轴向和环向残余应力的差异呈周期性变化,距离焊缝15°附近时差异最小。试验结果对于HFW电阻焊管在长输管线的应用提供理论支持。

西部某压气站压缩机出口埋地管线外腐蚀原因分析

为了分析西部某压气站压缩机出口钢级为L415的埋地管线外腐蚀原因,对该管段进行了宏观检查、壁厚测量、理化检验、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射物相以及土壤等综合分析。结果表明,该段管线外腐蚀的直接原因为防腐层失效,钢管失去保护,裸露于外部环境,同时土壤中Cl-含量较高,易造成管体腐蚀,管道温度变化及管体与混凝土基座接触是腐蚀加速的间接原因。