無(wú)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(wèn)題的日益嚴(yán)重，抗硫無(wú)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(wú)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(kāi)采的日益深入，開(kāi)采條件復(fù)雜且處于含硫環(huán)境的油氣井越來(lái)越多，硫化氫腐蝕問(wèn)題非常尖銳。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)抗硫無(wú)縫管線管的需求不斷增加。無(wú)縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣，是采用無(wú)縫管生產(chǎn)方式制造的沒(méi)有焊縫的鋼管。本文擬對(duì)抗硫無(wú)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(guò)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(kāi)裂敏感率CSR），以此來(lái)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(jiàn)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(jiàn)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B(niǎo)9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此可見(jiàn)，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。

非金屬夾雜是金屬基體內(nèi)的條狀氧化物、硫化物、以及脆性和塑性硅酸鹽，是鋼質(zhì)不純凈含夾雜較多的緣故。當(dāng)鋼錠偏析嚴(yán)重時(shí)，偏析部分的非金屬夾雜也更嚴(yán)重。 

非金屬夾雜影響鋼的焊接性能，使可焊性降低。當(dāng)鋼帶邊緣部分存在非金屬夾雜時(shí)，焊縫部位會(huì)出現(xiàn)裂縫和裂紋，壓扁后在裂口處可見(jiàn)淺黃色夾雜物。 

提高鋼的純凈度，盡量減少夾雜，就能提高其焊接性能

孔型是由一對(duì)（或更多）軋輥車(chē)出的槽組成。鋼帶（軋件）通過(guò)孔型變形為一定的形狀，通過(guò)一系列連續(xù)的孔型變形，成型為管筒狀。對(duì)于這一個(gè)系列的孔型形狀和尺寸的選擇、計(jì)算和確定，并終繪制成軋輥圖的整個(gè)過(guò)程叫做孔型設(shè)計(jì)。對(duì)焊管軋輥孔型設(shè)計(jì)的基本要求是： 

（1） 以少的道次（即短的變形區(qū)長(zhǎng)度）完成整個(gè)成型變形過(guò)程； 

（2） 成型時(shí)產(chǎn)生的邊緣延伸盡可能小，不致產(chǎn)生鼓包和褶皺； 

（3） 邊緣得到充分的變形，管筒對(duì)縫處沒(méi)有尖嘴形； 

（4） 鋼帶在孔型中成型穩(wěn)定； 

（5） 變形均勻，軋輥磨損小且均勻； 

（6） 能量消耗??； 

（7） 能保證焊管尺寸規(guī)格和表面質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求； 

（8） 軋輥加工方便，制造容易，孔型設(shè)計(jì)能與加加工相結(jié)合； 

（9） 孔型設(shè)計(jì)具有規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，能適合同種類(lèi)型機(jī)組的同種規(guī)格產(chǎn)品； 

（10） 能利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)（CAD）。