N08825/L450MS复合管焊缝组织性能及抗腐蚀特性研究

为了解决油田严苛服役条件下管材的耐腐蚀问题,采用拉伸试验、夏比冲击试验、DWTT、弯曲试验、硬度测试、金相分析以及晶间腐蚀试验、HIC试验、SSCC试验等方法 ,对Φ610 mm×20.5(3+17.5)mm规格N08825/L450MS双金属复合管焊缝的力学性能、微观组织和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,试验焊缝的各项力学性能均满足相关标准要求;覆层焊缝中心区金相组织呈等轴状树枝晶形态,边缘呈柱状树枝晶形态,均为奥氏体+铁素体;复合管覆层母材和焊缝抗晶间腐蚀和点蚀性能优良,基层母材及焊缝对HIC和SSCC不敏感,可满足含有H2S和CO2等强腐蚀油气介质的集输要求。

腐蚀介质下油气输送用N08825/L450MS冶金复合管的开发

针对含有腐蚀性介质的油气输送用石油管材,采用真空焊接+高温轧制的N08825/L450MS双金属冶金复合板,通过JCO钢管成型工艺及以ERNiCrMo-3为过渡填充金属的SAW+TIG焊接工艺,开发了Φ610 mm×(3+17.5)mm双金属冶金复合管。依据API SPEC 5LD—2015《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》和TTP-00000-MA-ETR-0004《UNS N08825合金内覆复合管技术规定》,对复合管管体和焊缝进行了性能检测。结果显示,管体屈服强度平均值508 MPa,抗拉强度634 MPa;-30℃冲击功平均值292 J,-15℃下DWTT的SA达到100%;剪切强度达到386 MPa;覆层焊缝晶间腐蚀平均腐蚀速率为0.710 mm/a,点蚀平均腐蚀速率为0.183 g/m2。研究结果表明,开发的N08825/L450MS双金属冶金复合管各项指标远优于标准要求,该管材具有较好的力学性能和耐蚀性能,可用于含H_2S、CO_2等强腐蚀介质的油气输送。

N08825/L450QS镍基复合板焊接工艺及组织性能研究

通过合理的坡口设计,采用MAG+SAW+TIG焊接工艺对N08825/L450QS复合板进行了板-板对接焊试验,并利用拉伸、导向弯曲、夏比冲击、金相和腐蚀试验研究了该焊接接头力学性能、塑韧性能、组织特征及抗腐蚀性能。试验结果表明:焊缝抗拉强度为615 MPa,-30℃下冲击功值高达117 J且导向弯曲无裂纹;覆层熔敷区组织为奥氏体,中心呈等轴状树枝晶,边缘为柱状树枝晶;焊缝晶间腐蚀平均速率为1.101 g/m^2,点蚀平均速率为0.684 mm/a,基层焊缝HIC试验未发现裂纹;各项性能均满足标准要求。

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。

双金属复合管壁厚测量技术研究

依托土库曼斯坦300亿m3/a商品气产能建设工程大量使用双金属复合管的工程实际,先后采用常规超声波测厚仪、超声探伤仪、涂镀层厚度仪对双金属复合管进行了壁厚测量,分析研究了三种方法各自的局限性,最终确定了高频探头+高灵敏分辨仪的测量技术,对其测量原理进行了介绍,并利用该技术对L360QS+N08825双金属复合管进行了壁厚测量,其检测精度可达±0.1 mm,满足工程实际需要。

管线钢在酸性环境中的腐蚀行为

选用地面集输常用管线钢L245N和L450,通过浸泡腐蚀和慢应变速率试验,研究了其在不同试验条件下的腐蚀速率和应力腐蚀敏感性,分析了腐蚀机理和影响因素。结果表明,高P_(CO_(2))/P_(H_(2)S)、中等Cl^(-)含量(7.4%)、60℃条件下,两种管线钢的腐蚀速率大,应力腐蚀敏感性高。