石油钻井平台防腐涂层体系、涂料浅析

根据石油钻井平台在不同海域的腐蚀环境情况以及腐蚀规律,对海洋石油钻井平台重防腐涂料的选择要求及涂层体系配套进行了概述,并介绍了几种具有明显防腐效果的防腐涂料。通过涂料种类和防护功能的分类讨论,介绍了底漆,中间漆和高耐候性的面漆等功能各异、效果突出海洋重防腐油漆的研究现状,并指出了今后的发展趋势。     

海洋平台飞溅区腐蚀与防腐修复技术

海洋平台的不同区域具有不同的腐蚀环境和腐蚀特点。海洋飞溅区是海洋腐蚀环境最苛刻的区域。针对飞溅区防腐保护的要求,介绍了几种导管架飞溅区新型防腐修复技术,为海洋平台导管架的腐蚀与修复提供参考。     

海上油气田钢结构物腐蚀及防护技术

本文概括了海洋油田平台钢结构物不同区域的腐蚀环境和腐蚀特点。针对海洋油田固定式生产平台钢结构的防腐保护要求,就海洋平台钢结构大气区,飞溅区和全浸区的防腐防护技术进行了探讨。     

G105钻具钢在含有溶解氧条件下的腐蚀规律

针对充气钻井中钻具的腐蚀,研究了3.5%NaCl溶液中氧含量对G105钢腐蚀行为的影响.失重实验结果表明:G105钢在卤水中主要发生氧腐蚀,腐蚀速率与氧含量有关;不同充气条件下其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀规律受温度和氧含量的影响,并与氧含量之间有线性关系.     

石油钻井平台密闭舱室负压现象分析

对钻井平台密闭舱室存在的负压现象进行了原因分析，并从舱室壁板的腐蚀防护及安全方面进行了简单阐述。     

基于磁致伸缩效应的超声导波技术导管架腐蚀检测试验

采用基于磁致伸缩传感器技术的超声导波技术对近浅海海洋平台导管架腐蚀状况检测进行了试验。结果表明,利用超声导波技术可以实现导管架全长度腐蚀状况快速检测。结果还表明,高频信号容易受到连接导管架的横梁影响,采用较低的激励频率更有利于分析海洋平台导管架腐蚀状况。由32kHz检测数据分析可知,导管架腐蚀缺陷主要集中在两个区域,其...     

南方区域大气环境下输电线路钢结构部件腐蚀机理及防范措施研究

南方区域输电线路铁塔所处大气环境多样,不同大气环境下的腐蚀机理不同,通过对南方区域典型大气腐蚀环境和铁塔腐蚀状况的调查,系统分析了输电线路铁塔不同大气腐蚀环境下的腐蚀机理,在此基础上提出了不同大气腐蚀环境的腐蚀控制措施推荐。     

金刚石绳锯应用新领域拆卸海上钻井平台

当海洋资源被开采枯竭时，油气钻井平台就将废弃和拆除，金刚石绳锯正在从中发挥重要作用。在过去10年间，墨西哥海湾区域约有1000座钻井平台被拆除，而目前还有更多的钻井平台闲置在北海。     

石油钻杆H2S腐蚀研究进展及其综合防腐

石油钻杆是钻井装备中重要的钻具,其腐蚀失效是阻碍钻井效率提升的重要因素.本文综述石油钻杆的硫化氢(H2S)腐蚀现状,阐述钻杆的H2S腐蚀影响因素与机理,提出石油钻杆的综合防腐措施及发展趋势.     

石油管材空泡腐蚀失效特征研究

通过讨论海上石油钻井平台用管材空泡腐蚀失效的案例,研究管材空泡腐蚀的宏观特征和微观特征.认为空泡腐蚀存在外形轮廓似马蹄和动物头盖骨、腐蚀坑内部形如盆地、穿孔在盆地底部且孔很小、斜面上布满挤出棱,以及腐蚀坑表面无明显腐蚀覆盖物等宏观特征;而其微观组织则出现变形流线和变形孪晶,表层发生形变硬化,同时腐蚀坑表面具有断裂特征.     

海洋钢结构飞溅区防腐蚀技术现状

由于海洋腐蚀环境苛刻,海洋环境中的钢铁与周围介质发生电化学反应等而受到严重腐蚀,海洋腐蚀区域划分为大气区,飞溅区,潮差区,全浸区和海泥区五个区域。飞溅区由于所处的位置特殊,受多种因素影响是五个区域中腐蚀最严重的区带。本文介绍了海洋钢结构飞溅区各种防腐蚀技术,这些技术主要包括电化学防护技术、覆盖层防护技术等,其中覆盖层防护技术包括金属热喷涂技术、金属包覆技术、混凝土包覆技术、玻璃钢包覆技术、涂层覆盖技术、多层护套技术等。每种技术都介绍了技术发展情况、应用案例情况等。对比了不同防护方法的优缺点及各自适用的工况环境,指出实际应用时应根据不同的环境情况,来选用不同的防腐蚀措施。     

Environmentally Assisted Cracking of Drill Pipes in Deep Drilling Oil and Natural Gas Wells

Corrosion fatigue (CF), hydrogen induced cracking (HIC) and sulfide stress cracking (SSC), or environmentally assisted cracking (EAC) have been identified as the most challenging causes of catastrophic brittle fracture of drill pipes during drilling operations of deep oil and natural gas wells. Although corrosion rates can be low and tensile stresses during service can be below the material yield stress, a simultaneous action between the stress and corrosive environment can cause a sudden brittle failure of a drill component. Overall, EAC failure consists of two stages: incubation and propagation. Defects, such as pits, second-phase inclusions, etc., serve as preferential sites for the EAC failure during the incubation stage. Deep oil and gas well environments are rich in chlorides and dissolved hydrogen sulfide, which are extremely detrimental to steels used in drilling operations. This article discusses catastrophic brittle fracture mechanisms due to EAC of drill pipe materials, and the corrosion challenges that need to be overcome for drilling ultra-deep oil and natural gas wells.     

高速列车车轴用EA4T钢腐蚀疲劳性能研究

目的 研究腐蚀环境中EA4T车轴钢疲劳性能,为车轴的腐蚀检测和使用寿命评估提供依据.方法 采用旋转弯曲疲劳试验机,在人造雨水模拟的腐蚀环境和空气环境中,对EA4T车轴钢试样进行疲劳试验,以获得不同环境下试样的疲劳S-N曲线、表面损伤以及裂纹扩展规律.然后对扩展裂纹进行概率统计,通过扫描电镜对疲劳失效的断口进行观察,并分析对比不同环境中裂纹扩展门槛值的变化.结果 空气环境中,试样的疲劳极限为355 MPa,而在腐蚀环境中,试样不存在疲劳极限,107循环周次对应的疲劳强度降低到245 MPa,相比空气环境中降低了31％.Gumbel分布统计与Weibull双参数分布统计相比,更适合描述EA4T车轴钢试样表面腐蚀裂纹长度随加载次数的变化.腐蚀环境中,疲劳裂纹萌生于表面腐蚀坑,并存在多个裂纹源.腐蚀环境显著降低了试样裂纹扩展门槛值,空气环境下,该值为6.29 MPa·m1/2,腐蚀环境下降低到4.1 MPa·m1/2.结论 腐蚀环境降低EA4T钢疲劳寿命的主要原因是,腐蚀环境降低了裂纹扩展门槛值,加快了裂纹萌生以及短裂纹扩展.而当裂纹达到一定长度时,腐蚀环境对裂纹扩展几乎没有影响.     

Effect of corrosive environment on the fatigue crack initiation and propagation behavior of Al 5454-H32

Fatigue behavior of aluminum alloy 5454- H32 was studied under laboratory air and 3 % NaCl solution environment using smooth cylindrical and notched plate specimens. Presence of 3 % NaCl environment during fatigue loading drastically reduced alloy fatigue life. The deleterious effect was pronounced in both types of specimens in the long- life regions, where the fatigue lives were lowered by as much as a factor of 10. However, the sharply notched specimens showed only a modest reduction in fatigue life in corrosive environment. The severe influence of the corrosive environment in the long- life (low- stress) regime cannot be explained merely by the early initiation of the fatigue crack from surface pits; the environmental contribution in the early crack growth regime must also be considered an important factor. Fracture surface studies revealed extensive pitting and some secondary cracking in the crack initiation region. It was shown that lowered fatigue life in Al 5454- H32 occurs by early initiation of fatigue cracks from surface pits. In addition, a corrosion pitting and secondary cracking process may be operative in the small crack growth region. This could have enhanced the early crack growth rate and thus contributed to the lower fatigue life in the long- cycle region.     

腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率自动测量技术研究

进行了腐蚀环境下航空材料裂纹扩展的自动测量技术研究.设计制作了腐蚀气体环境下适用于柔度法的中心裂纹M(T)试样及相应的腐蚀环境循环装置.通过和目测法的大量试验比较,证明了所用柔度系数的正确性,并在此基础上,建立了腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验中裂纹长度的自动检测技术.     

S135钻杆钢预腐蚀后的弯曲疲劳性能

目的：考察有机盐钻井液对S135钻杆材料腐蚀及疲劳性能的影响。方法首先利用高温高压釜模拟有机盐钻井液井筒的工况环境,对疲劳试样进行预腐蚀,通过点蚀仪测定试样表面的腐蚀状况;然后利用旋转弯曲疲劳试验机在不同弯曲应力条件下对预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳性能进行测试,算得不同存活率下的疲劳强度,并绘制不同存活率下的S-N曲线。用体视显微镜和扫描电镜观察预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳断口形貌,进而得出S135钻杆材料表面腐蚀对其疲劳寿命的影响程度和影响机制。结果经过腐蚀的试样表面有较多腐蚀坑,腐蚀坑深度在0.4~0.7 mm之间。未腐蚀试样的疲劳强度为553 MPa,其疲劳断口只观察到单个疲劳裂纹源;腐蚀试样的疲劳强度为409 MPa,其疲劳断口观察到多个疲劳裂纹源。 S135钻杆材料腐蚀疲劳开裂敏感性指数为26%。结论经过高温高压有机盐钻井液环境腐蚀后,试样表面点蚀严重,腐蚀坑底部存在应力集中并导致裂纹源的形成,多个裂纹源的同时生长加快了裂纹的扩展,最终降低S135钻杆钢的疲劳强度。     

硫酸镁腐蚀环境对水泥土强度的影响

环境中的Mg2+和SO2-4对水泥土及其桩体的力学性能具有很大的影响.通过模拟试验的方法探讨了在不同硫酸镁溶液环境下不同浸泡时间水泥土的表观和抗压强度的变化规律得出,水泥土表面腐蚀程度随着腐蚀时间的增长和硫酸镁浓度的增大而增加,水泥土抗压强度随硫酸镁浓度的增大而减小.分析了硫酸镁溶液的Mg2+浓度和SO2-4浓度随时间的变化关系,得出随着时间的增长,Mg2+浓度呈减小趋势,而SO42-浓度则呈抛物线型.研究认为:水泥土强度改变与环境中的Mg2+浓度和SO2-4浓度密切相关.在此基础上建立了硫酸镁腐蚀环境下考虑Mg2+浓度和SO2-4浓度相互影响的水泥土Q-M,S强度模型,经对比,预测值与实测值比较接近.该关系模型具有一定工程设计参考价值.     

15000m钻井包顶驱系统的背钳装置研究与设计

背钳装置作为顶驱系统的关键部件,其主要作用是通过夹紧钻杆配合主传动系统完成钻杆的上扣和卸扣,从而辅助顶部驱动系统(以下简称“顶驱”)完成钻井任务。本文所述背钳装置是根据钻井的实际工况,在借鉴国内外先进顶驱系统背钳装置的基础上,针对半潜式平台用15000m钻井包顶驱系统对背钳提出的高扭矩、高可靠性和安全性的要求,是专为该系统开发研制出的配套装置。该装置集机械、电气、液压于一体,能够很好的适应15000m的钻井深度,适用于外径尺寸在4.5~10in所有钻杆,结构安全可靠、整体性好、对中精准、通用性强。     

南海油田W12-1平台水下钢结构腐蚀与防护检测情况讨论

本文介绍了南海W12-1平台物检中的水下钢结构物的腐蚀污损和阴极保护系统并对检测结果进行讨论，重点讨论了附着生物的附着厚度、电超声波测厚仪测出平台主桩腿的腐蚀率、牺牲阳极的污损原因及由此可能造成的失效结果。     

The influence of a corrosive wood-cutting environment on the mechanical properties of hardmetal tools

The influence of a corrosive wood-cutting environment on the strength of hardmetals and on their behaviour under static loading conditions has been investigated. Two commercial hardmetals were tested, which differed in hard phase composition. The results show exposure to this environment to have a highly detrimental influence on the strength of both hardmetals investigated, due to localised corrosive attack which results in the formation of stress raisers. The relative loss in strength as a function of corrosion time is the same for both hardmetals. However, the performance of the two grades differ significantly when a static load is applied in this corrosive environment: the strength of the WC-Co grade remains unaffected by the applied load, while the grade containing a mixed carbide phase exhibits stress corrosion cracking which results in a further reduction in strength.