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無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣。隨著硫化氫腐蝕問題的日益嚴重，抗硫無縫管線管的研制迫在眉睫，而抗硫性能的好壞是關鍵。探討了影響抗氫致裂紋（HIC）性能的介質與材料因素，認為Cu、Ni的加入可以提高無縫管線管材料的HIC性能，降低鋼中的S含量，經(jīng)噴硅鈣粉處理還可降低氫鼓泡的敏感性。
隨著石油和天然氣開采的日益深入，開采條件復雜且處于含硫環(huán)境的油氣井越來越多，硫化氫腐蝕問題非常尖銳。近年來，國內(nèi)外對抗硫無縫管線管的需求不斷增加。無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣，是采用無縫管生產(chǎn)方式制造的沒有焊縫的鋼管。本文擬對抗硫無縫管線管的研制作一討論。
1 試驗方法
根據(jù)ISO3183標準，采用浸入法，在實驗室冶煉7爐1 t鋼錠，經(jīng)過鍛造、穿孔、頂管及張減制造成管，在鋼管上截取20 mm×100 mm×5 mm板厚或管厚試樣，將其浸入按標準規(guī)定配置的溶液中，96 h后取出并垂直軋向取截面，用金相法計算3個參量（裂紋長度率CLR、裂紋厚度率CTR、開裂敏感率CSR），以此來比較抗氫致裂紋（HIC）敏感性。
2 影響HIC性能的因素
2.1 介質因素
1） pH值。大量的研究結果表明，在pH為1～6的范圍內(nèi)，氫鼓泡的敏感性隨pH的增加而降低，當pH＞6時，則不發(fā)生氫鼓泡［1］。
2） H2S濃度。硫化氫的濃度愈高，則氫鼓泡的敏感性愈大。
3） 氯離子。在pH 值為3.5～4.5 的范圍內(nèi)，Cl-的存在，使腐蝕速度增加，氫鼓泡的敏感性增加。
4） 溫度。25℃時CLR ，氫鼓泡的敏感性 于25℃時，升溫使腐蝕反應及氫擴散速度加快，從而氫鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于H2S濃度的下降，反而使氫鼓泡的敏感性下降。
5） 時間。試驗采用96 h作為對比，一般情況下隨試驗時間的增加，腐蝕程度趨向嚴重。
2.2 材料因素
2.2.1 化學成分的影響
在實驗室冶煉了一輪根據(jù)不同級別設計的鋼種，具體成分見表1，并對其進行HIC浸泡試驗。從浸泡后的試樣表面觀察，B2、B6、B7的鼓泡面積明顯多于B9、B10，裂紋敏感性指標結果見表2。從表2 可看出，B2、B6、B7 的抗HIC 性能明顯劣于B9、B10。表1 中B2、B6、B7 鋼種不含Cu、Ni，而B9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此可見，Cu、Ni 的加入，使腐蝕產(chǎn)物在鋼的表面形成了保護膜，抑制了表面的腐蝕反應，從而降低氫的逸出，減少了氫從環(huán)境中進入鋼的基體，降低氫鼓泡敏感性，增加了抗HIC 的性能，這與Oriani 的研究結果［2］ 非常吻合，而且Oriani 還指出只有加入0.2 %的Ni 及大于0.2 %的Cu才能產(chǎn)生效果。
天祥鋼管(信陽市分公司)充分利用當今世界前沿的先進技術和經(jīng)營管理理念，結合了中國當代 熱鍍鋅方管制造技術的工業(yè)水平，j i力營造積j i、上進、團結、拼搏、全員學習、優(yōu)勝劣汰''的特色企業(yè)文化氛圍，傾力構筑的團隊，使企業(yè)實現(xiàn)了超常規(guī)、跳躍式的發(fā)展。
【無縫鋼管三角支架細節(jié)展示】
16Mn是一種材質，一種含有結構鋼比較少的鋼材，主要用在管道建設和各種施工中，在實際生產(chǎn)中因為有著比較穩(wěn)定的特征和比較穩(wěn)定的化學性能被人們廣泛的運用，用在各種行業(yè)之中。因此16mn無縫鋼管是無縫鋼管行業(yè)中比較得力的一種，現(xiàn)在廠家眾多，只是聊城的16mn無縫鋼管生產(chǎn)廠家就不計其數(shù)!下面我們來了解一下16mn無縫鋼管的化學成分和性質。
16mn無縫鋼管是低合金高強度結構鋼 ,含碳量為0.1%-0.25%,加入主要合金元素錳、硅、釩、鈮和鈦 等;它的含合金總量<3%。按強度分為300、350、400和450MPa等4個級別。主要有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。：“Q”是屈服的“屈”字的漢語拼音大寫字頭，其后數(shù)字為該牌號小屈服點(σs)值，其后的符號是按照該鋼雜質元素(硫、磷)含量由高到低并伴隨碳、錳元素的變化而分為A、B、C、D四等。其中A、B級鋼通常稱 16Mn無縫鋼管的化學成分：C：0.12~0.20; Mn:1.20~1.60; Si:0.20~0.55; 抗拉強度：470~660牛/平方毫米; 屈服強度：275~345牛/平方毫米; 伸長率：21%。
16Mn無縫鋼管熱軋或正火
16Mn無縫鋼管和16MnR、19Mng合并為Q345R。Q345R是普通低合金鋼,是鍋爐壓力容器常用鋼材，交貨狀態(tài)分：熱軋或正火，屬低合金鋼，含Mn量較低。性能與20G(412-540)近似，抗拉強度為(450-655)稍強，伸長率為19-21%，比20G的大于24%差。Q345R工藝參考標準GB713-2008。
16Mn無縫鋼管是普通低合金鋼,是鍋爐壓力容器常用鋼材，熱軋或正火。屬低合金鋼，含Mn量較低。性能與20G(412-540)近似，抗拉強度為(450-655)稍強，伸長率為19-21%，比20G的大于24%差。16Mn無縫鋼管是屈服強度為340MPa級的壓力容器專用板，它具有良好的綜合力學性能和工藝性能。磷、硫含量略低于普16Mn鋼，除抗拉強度、延伸率要求比普通16Mn鋼有所提高外，還要求保證沖擊韌性。它是目前我國用途廣、用量的壓力窗口專用鋼板。
16Mn無縫鋼管化學性能穩(wěn)定，基本上有所有的無縫鋼管所含的各項金屬元素，是一種比較優(yōu)良的鋼材。
地質鉆探及石油鉆控用無縫鋼管：為探明地下巖層結構、地下水、石油、天然氣及礦產(chǎn)資源情況，利用鉆機打井，石油、天然氣開采更離不開打井，地質鉆控用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材，主要包括巖芯外管、巖芯內(nèi)管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作，工作條件極為復雜，鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉和不均衡沖擊載荷等應力作用，還要受到泥漿、巖石磨損，因此，要求管材必須具有足夠的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌性，鋼管用鋼用“DZ”（地質的漢語拼音字頭）加數(shù)字一代表鋼屈服點表示，常用的鋼號有DZ45的45MnB、50Mn；DZ50的40Mn2、40Mn2Si；DZ55的40Mn2Mo、40MnVB；DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。鋼管都以熱處理狀態(tài)交貨。
石油裂化管：用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用優(yōu)質碳素鋼（10、20）、合金鋼（12CrMo、15CrMo）、耐熱鋼（12Cr2Mo、15Cr5Mo）、不銹鋼（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造。鋼管除得證化學成分和各種機械性能外，還要保證水壓、壓扁、擴口等試驗，及表面質量和無損檢驗。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。
不銹鋼管：用各種不銹鋼熱軋，冷軋的不銹鋼管，廣泛應用于石油、化工設備管道和各種用途的不銹鋼結構零件，除應保證化學成分和機械性能，凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗合格。各種專用鋼管要按規(guī)定保證條件。
