端面密封条件下钢管静水压试验压力的确定

着重从力学性能和材料方面分析了螺旋埋弧焊管在端面密封条件下进行水压试验时发生变形的主要原因,提出了高钢级钢管在高压力下采用端面密封水压试验时水压值确定的原则.指出静水压试验压力应按照API SPEC 5L<管线钢管规范>4.3.3附录K计算值确定.     

螺旋埋弧焊管全管体扩径工艺与性能研究

随着管道建设对管材性能一致性要求的提高,以及全位置自动焊工艺对管材几何尺寸精度更高的要求,需要研究改进螺旋焊管制备工艺。开展了X80钢级Φ1 219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管全管体扩径工艺试验,对比分析了扩径前后管体的几何尺寸、残余应力及力学性能变化。结果显示,随着扩径量的增加,管体尺寸精度大幅提高,在扩径率为0.75%时,管体不圆度降低了20%,周长一致性提高了71%,噘嘴量减少35.4%,管体切断后对应的两个管端直径差值在1 mm之内;扩径可以进一步降低管材成型焊接形成的整体内应力以及表面应力,使得螺旋埋弧焊管残余应力一定程度减小;扩径后管材强度和屈强比略有上升,韧性略有下降,管材强度的一致性大幅提高,管材相关性能指标优于设计及施工标准要求。结果表明,X80钢级Φ1 219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管扩径工艺技术是可行的。     

国产耐蚀连续管性能分析

针对低碳微合金钢连续管在含有H₂S、CO₂等腐蚀介质的油气田,以及在CCUS作为CO₂注入管柱等工况条件下服役时连续管腐蚀严重、疲劳寿命低、易发生脆断等问题,开发了国产耐蚀合金连续管。通过对BSGCT80-2205和BSGCT80-18Cr两种材质的国产耐蚀合金连续管开展力学性能、塑性、抗压、腐蚀等性能检测,全面研究分析了两种连续管的各项性能。结果表明：BSGCT80-2205和BSGCT80-18Cr两种管材整体强度均满足80ksi钢级连续管要求;压扁、扩口试验管材焊缝和母材均未出现开裂,低周大应变疲劳寿命高于同规格90ksi钢级连续管寿命;腐蚀试验证明两种管材适合在含腐蚀介质油气田或作为CO₂注入管柱长期服役。     

深海油气输送用X70厚壁直缝埋弧焊钢管的耐蚀性

开发试制了深海油气输送用X70厚壁直缝埋弧焊(LSAW)钢管(1 016mm,壁厚36.5mm),对管线钢的化学成分、组织和力学性能进行了分析,并通过氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀(SSC)、腐蚀浸泡等试验研究了钢管管体及焊接接头的耐腐蚀性能。结果表明:该试验钢管的管体及焊接接头具有良好的抗氢致开裂和抗硫化物应力腐蚀开裂性能,腐蚀速率小于0.09mm/a,可用于具有腐蚀性的海洋环境中。     

深海管线用高钢级厚壁直缝埋弧焊管研制

对深海管线用钢管的研制背景及技术目标进行了详细阐述。通过采用低C高Mn-Nb-Ti合金化的成分设计和合理的TMCP工艺控制,开发出具有高强度、低屈强比和优异低温韧性良好匹配的X70级36.5 mm厚壁管线钢。采用JCOE制管工艺试制的X70级准914 mm×36.5 mm直缝埋弧焊管,其管体及焊接接头的拉伸性能、断裂韧性及硬度等指标全部满足DNV-OS-F101标准要求,主要性能指标达到了研制技术目标要求。     

Q125钢级SEW石油套管的热处理工艺北大核心CSCD

通过中碳低合金的思路设计了Q125钢级SEW石油套管用钢,同时研究了调质热处理工艺对其组织和力学性能的影响。结果表明:采用880℃淬火+540℃回火调质处理后,SEW Q125石油套管具有更好的强韧性配合,屈服强度975 MPa,抗拉强度1030 MPa,伸长率23%,0℃母材纵向冲击功不低于150 J,母材横向冲击功不低于120 J,焊缝冲击功不低于100 J,抗外压挤毁值高于标准要求30%,沟槽腐蚀性能不敏感,具有良好综合力学性能和耐蚀性。据此提出的推荐热处理工艺制度,在工业试制中应用,各项性能指标均达到API 5CT的要求。     

热力管道内防腐涂层性能研究

通过耐水煮试验、高温高压试验、附着力试验、盐雾试验、耐化学腐蚀试验、浸泡试验、DSC/TGA试验、抗1.5°弯曲试验,研究设计温度130℃的热力管道内防腐涂层性能,并进行一个采暖季的实物服役验证。结果表明:内防腐涂层在高温、高压环境均有良好的表现,在耐酸、耐碱、耐盐等苛刻环境中未出现起泡、鼓包等现象,可以应用于设计温度130℃的热力管道;经一个采暖季的服役,涂层完好无损,服役前后附着力没有变化。     

大直径焊接钢管在输水领域的应用

为了探索和推动焊接钢管在输水等非油气领域的应用,介绍了目前用于输水工程的大直径管材的种类及国内外输水管材的发展情况,对预应力钢筒混凝土压力管(PCCP)、球墨铸铁管(DIP)和焊接钢管(SP)的特点、性能优势、防腐技术以及经济性等方面进行了分析。分析结果表明,焊接钢管具有强韧性高、承压能力强、焊接性良好、抗变形能力优等特点,并且现场施工接头少、效率高、维修更换快捷,在输水工程领域广泛应用。     

X90管线钢管埋弧焊缝组织与性能分析

X90管线钢管是目前正在研究开发的一种新型高强度管线钢管. 随着管材强度的提高,焊缝的组织与性能成为研究与控制的关键. 文中对焊缝、热影响区(HAZ)和母材微观组织、晶粒取向、大/小角度晶界占比及冲击断口形貌等进行了分析研究. 结果表明,焊缝试样近断口区组织为针状铁素体(AF)+准多边形铁素体(QPF),M-A组元呈楔形、块状和条带状,分布于相界处,尺寸较大,长1.8 μm,宽0.5 μm,组织有效平均晶粒尺寸为3.12 μm,大角度晶界比例为67.15%;而HAZ试样近断口区组织为粒状贝氏体(GB)+多形态M-A组元,晶粒粗大,M-A组元多以条带状、楔形分布于晶界和晶内,组织有效平均晶粒尺寸为4.52 μm,大角度晶界比例为85.95%. 母材试样近断口区组织是以细小AF+QPF+板条贝氏体(LB)+少量M-A组元为主的多相匹配的复相组织,M-A组元尺寸细小,组织有效平均晶粒尺寸为2.1 μm,大角度晶界比例为93.75%.密集分布的大尺寸M-A组元和大角晶界占比较小是导致焊缝冲击韧性低于母材的重要原因.     

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。