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以下是:河北保定無縫鋼管三角支架質(zhì)保一年的圖文介紹


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(yán)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(guān)鍵。探討了影響抗氫致裂紋(HIC)性能的介質(zhì)與材料因素,認(rèn)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(fù)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(guó)內(nèi)外對(duì)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(duì)抗硫無縫管線管的研制作一討論。

1 試驗(yàn)方法
        根據(jù)ISO3183標(biāo)準(zhǔn),采用浸入法,在實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)算3個(gè)參量(裂紋長(zhǎng)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(zhì)因素

1) pH值。大量的研究結(jié)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(dāng)pH>6時(shí),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(shí)CLR ,氫鼓泡的敏感性 于25℃時(shí),升溫使腐蝕反應(yīng)及氫擴(kuò)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(shí)間。試驗(yàn)采用96 h作為對(duì)比,一般情況下隨試驗(yàn)時(shí)間的增加,腐蝕程度趨向嚴(yán)重。

2.2 材料因素

2.2.1 化學(xué)成分的影響
在實(shí)驗(yàn)室冶煉了一輪根據(jù)不同級(jí)別設(shè)計(jì)的鋼種,具體成分見表1,并對(duì)其進(jìn)行HIC浸泡試驗(yàn)。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(biāo)結(jié)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(hù)膜,抑制了表面的腐蝕反應(yīng),從而降低氫的逸出,減少了氫從環(huán)境中進(jìn)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(jié)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。




連鑄圓管坯低倍組織主要由3個(gè)區(qū)組成:靠外表層的等軸細(xì)晶區(qū)、像樹枝狀的晶體組成的柱狀晶區(qū)、中心是粗大的的等軸晶區(qū) 

連鑄圓坯的低倍組織缺陷對(duì)管坯的加工性能、力學(xué)性能和鋼管質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。常見的低倍組織缺陷有:管坯皮下氣泡、疏松、縮孔、皮下裂紋、中心裂紋、組織偏析等。 

管坯的皮下氣泡:存在連鑄坯表面的附近,形態(tài)為橢圓形。一般認(rèn)為鋼水脫氧不足是管坯皮下氣泡產(chǎn)生的主要原因。一般需要對(duì)保護(hù)渣、鐵合金、鋼包、中間包進(jìn)行烘烤、注流采用保護(hù)澆注。對(duì)于要求更高的鋼種,還要采用爐外精煉的方法對(duì)鋼水進(jìn)行脫氣。存在皮下氣泡的連鑄圓管坯,在加熱爐加熱時(shí)氣泡內(nèi)表面會(huì)被氧化,軋后無法焊合就會(huì)形成鋼管表面缺陷。 

管坯皮下裂紋:存在于連鑄圓管坯的柱狀晶區(qū)和表面細(xì)晶區(qū)過渡附近。距離管坯表面3~10 mm。只要此裂紋不貫通到外表面,就不會(huì)被氧化,在軋制壓力的作用下會(huì)焊合。一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的表面質(zhì)量。 

中間裂紋和中心裂紋:存在于連鑄圓坯的柱狀晶區(qū),一般來講中間裂紋的方向和柱狀晶的方向是一致的。有研究表明,連鑄管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無縫鋼管內(nèi)折的主要原因。穿孔時(shí),管坯在軋輥和導(dǎo)向工具所組成的橢圓孔型中受到反復(fù)拉壓應(yīng)力的作用,其中間裂紋或中心裂紋得到擴(kuò)張或氧化,產(chǎn)生鋼管內(nèi)折。連鑄圓坯的中心裂紋或者中間裂紋擴(kuò)張以后而形成的鋼管內(nèi)折,一般較深,常常會(huì)造成鋼管廢品。 

管坯的疏松與縮孔:存在于管坯中心部分的等軸晶區(qū)內(nèi)。管坯疏松是因?yàn)殍T坯在凝固過程中超前的晶粒作用,液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)基于向凝固方向冷卻產(chǎn)生收縮受到阻礙,或者由管坯液態(tài)部分下沉的晶粒妨礙鑄坯的補(bǔ)縮形成。當(dāng)疏松達(dá)到一定程度的時(shí)候,鑄坯就會(huì)出現(xiàn)縮孔。其分布狀態(tài)在管坯中不連續(xù)。分布密度比較均勻、彌散度較高的連鑄管坯中心疏松,對(duì)斜軋穿孔過程不但沒有危害,反而是有利的。北京科技大學(xué)朱景清教授通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明該點(diǎn)。并且,在頂頭鼻部前端有一個(gè)5 mm的金屬帶,此金屬將開裂的管坯中心與頂頭分開,從而避免了內(nèi)折和裂紋的缺陷。 

管坯的偏析:包括組織偏析、成分偏析和結(jié)晶區(qū)域偏析等。存在穿晶的連鑄管坯必須報(bào)廢,不允許投放軋管。




產(chǎn)品名稱

現(xiàn)貨材質(zhì)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)貨規(guī)格

產(chǎn)品應(yīng)用

高壓化肥管

10

20

16Mn

GB6479-2000

∮8-1240*1-200

適用于工作溫度為-40--400℃工作壓力為10-32Mpa的化工設(shè)備及管道

輸送流體管

10#、20#

ASTM A106A,B,C、A53A,B

16Mn<Q345A.B.C.D.E>

GB/T8163-2008

ASTM A106

ASTM A53

∮8-1240*1-200

適用于輸送流體的一般無縫鋼管

一般結(jié)構(gòu)管

10#、20#、45#、27SiMn

ASTM A53A,B

16Mn<Q345A,B,C,D,E>

GB/T8162-2008

GB/T17396-2009

ASTM A53

∮8-1240*1-200

適用于一般結(jié)構(gòu),工程支架、機(jī)械加工等

石油套管

J55、K55、N80、L80

C90、C95、P110

API SPEC 5CT

ISO11960

∮60.23-508.00

*4.24-16.13

油管用于油井中抽取石油或天然氣套管用作油氣井的井壁



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