渗铝CT80连续管的性能分析

以CT80连续管为基体材料,利用感应电流快速加热的热渗铝工艺,在极短时间内使连续管表面形成致密的晶态Fe-Al合金耐热、耐磨层和纯铝耐蚀层。通过拉伸、扩口、压扁试验对渗铝CT80连续管的力学性能进行检测,并对断口进行扫描电镜和能谱分析,通过HIC试验评价其耐蚀性能。检测结果表明:与未渗铝CT80连续管相比,渗铝CT80连续管的强度大幅下降;拉伸试验和扩口试验后,渗铝CT80连续管表面的铝层脱落但Fe-Al层结合良好;压扁试验后,渗铝CT80连续管表面的铝层脱落且Fe-Al层开裂;渗铝后CT80连续管对HIC不敏感。     

Φ38.1 mm连续油管穿孔失效分析

为预防和减少连续油管使用中穿孔失效事故发生,提高其使用寿命和效率,通过理化性能检验、扫描电镜以及模拟试验等方法,对Φ38.1 mm×3.4 mm规格80钢级连续油管穿孔样管进行了综合分析。结果表明:超声和磁粉检测未发现穿孔附近管体存在缺陷;样管化学成分、金相及硬度分析,未发现异常;穿孔原因为油管在井内受到含砂流体冲蚀磨损,导致管体穿孔失效。     

连续油管环焊温度场及残余应力场数值分析

采用有限单元法,初步模拟了连续油管环焊温度场及残余应力场的分布情况。结果表明,在焊接过程中,焊缝附近温度梯度很大,在远离焊缝的地方温度梯度渐渐趋于平缓;随着焊接热源的移动,温度中心也随之移动,最高温度可达母材的熔点;在每一道焊接结束后,温度迅速下降,越接近层间温度,降温所用的时间也越长。焊后残余应力主要分布在焊缝附近,管体其他部位应力很小,只有几十兆帕;最大残余应力在焊缝壁厚的中心位置,其值为592 MPa,应力值较大,建议采用相关热处理技术来消除焊缝处的残余应力。     

原油管道清防蜡技术研究进展及应用*

为了防止油井结蜡造成输油管道减径或堵塞影响油井生产效率,造成重大的经济损失及事故的发生,从结蜡机理、结蜡影响因素以及油管清防蜡技术等方面进行了分析综述。分析认为,不同的清防蜡技术均有其自身优点与不足,对于不同井下环境应当采用相应清防蜡技术;同时,在进行清防蜡工作前,需要对井况进行充分研究,针对井下结蜡层特点及成因结合各技术优点,选择适合的清防蜡技术工艺或多种技术结合应用;化学清蜡技术中安全环保乳液型清蜡剂是现阶段研究的热点,而清蜡与防蜡作用并举起到降凝、降黏作用的多功能清蜡剂是未来发展的方向。     

连续油管电阻焊热影响区不完全正火区的组织与性能

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对连续油管用母材的组织与性能进行了研究,并对连续油管直缝高频电阻焊焊接接头热影响区(HAZ)性能最薄弱的不完全正火区组织及性能的变化规律进行了分析。结果表明,在3种焊接工艺条件下,所获得不完全正火区组织变化并不明显,均为铁素体基体上均匀弥散分布有大量粒状贝氏体组织;而冲击吸收能量有较明显变化,在线能量为3.0和5.0 kJ/cm时,对应的冲击吸收能量分别为38.30和35.85 J,均比原有焊接工艺3.96 kJ/cm对应的冲击吸收能量(30.95 J)高;冲击断口形貌均以均匀韧窝为主,但2、3号工艺下断口韧窝大且深,说明韧性较好。通过以上分析,线能量为3.0 kJ/cm附近时可以获得最佳的组织与性能。     

16Cr奥氏体不锈钢晶间腐蚀的敏感性

为了研究1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢(16Cr奥氏体不锈钢)的晶间腐蚀行为,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和晶间腐蚀试验研究了其在不同敏化温度和冷却方式下,晶间碳化物的析出和耐晶间腐蚀性能的变化。结果表明:16Cr奥氏体不锈钢在敏化温度区间内加热时,晶界碳化物随加热温度的上升而增加,加热温度为850℃左右时晶界析出碳化物最多,主要为Cr_(23)C_6和Cr_7C_3;在敏化温度区间内相同加热温度时,水冷可显著减少其晶界碳化物的析出;16Cr奥氏体不锈钢对晶间腐蚀不敏感。     

连续管管-管对接自动焊技术研究

为了提高连续管管-管对接焊的焊缝性能,得到高质量的对接焊缝,在分析连续管管-管对接焊方法及特点的基础上,对钨极、保护气体以及填充材料的选用原则和焊前准备工作做了简单介绍,并结合连续管自身特点和焊接工艺,提出了采用多层多道焊控制线能量、层间温度,加速冷却及热处理等措施,达到焊缝晶粒细化、改善焊接接头性能的目的。最后指出,目前国内连续油管的对接自动焊技术仍不成熟,还需要继续加大研究,不断完善。     

连续油管TIG焊接头最薄弱区工艺-性能神经网络预测模型

通过试验检测出连续油管TIG焊接头最薄弱区力学性能,采用BP神经网络对该区域工艺性能进行仿真预测,研究了不同训练函数对网络性能的影响,通过对比分析不同训练函数下网络性能,得出连续油管TIG焊接头最薄弱区线能量一冲击功预测模型,最终选取LM算法、SCG算法对网络进行训练,采用这两种算法建立起的线能量-冲击功模型精度较高,测试数据预测值与实测值平均相对误差分别为0．785％和0．34％,网络能够很好地对“未知”冲击功进行预测。     

X80管线钢用气体保护焊丝的研制

为了满足X80管线钢焊接时的强度、冲击韧性等性能要求,设计了以Mn-Ni-Mo-Ti-B为合金系的焊丝。确定了X80管线钢用气体保护焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体和少量粒状贝氏体的复合组织为主,同时明确了焊丝的化学成分。试验分析表明,所用焊丝熔敷金属强度、冲击韧性和硬度等均达到了要求值。焊缝熔敷金属显微组织也达到了设计目标,即获得了以针状铁素体为主,其间弥散析出少量粒状贝氏体的焊缝复合组织。同时利用扫描电镜对冲击断口形貌进行了分析,断口具有典型的韧窝。最后利用透射电镜探究了针状铁素体在夹杂物表面的形核机理。     

连续管全位置自动对接焊工艺和接头性能研究

为了进一步提高连续管在油田现场的使用价值和经济效益,设计了一种连续管全位置自动对接焊(自动TIG焊)工艺。采用该焊接工艺对Φ38.1 mm×3.4 mm规格CT80连续管进行了管-管对接焊,并对其焊接接头的强度、塑性、硬度及疲劳寿命进行了检测。检测结果表明,采用该焊接工艺获得的连续管管-管对焊接头,其内外焊缝成形良好,具有优良的强塑性和抗弯曲变形能力,具有较高的疲劳寿命,能满足作业现场的使用要求。