L415QB+316L复合管焊接裂纹分析

针对L415QB+316L复合管焊接接头封焊难以控制,熔合区易出现裂纹这一问题,利用光学显微镜和扫描电镜,观察分析了接头熔敷金属和裂纹区的组织和成分变化,探究了其对裂纹生成的影响。结果表明,淬硬组织、氢、异种钢接头处的复杂应力状态导致了裂纹的形成。通过采用多层预热、焊后空冷、严格控制层间温度等工艺措施,增强组织的均匀性,可以有效防止焊缝中的冷裂纹产生。     

L245/316L双金属复合管的失效分析

为探明西部某气田L245/316L双金属复合管失效原因,采用一系列理化性能检测方法,并结合现场实际工况,进行综合分析。研究表明:焊接过程中焊趾附近Cr、Ni元素稀释,在Cl-的作用下,形成斜向上的腐蚀凹槽;封焊处存在斜向下的微裂纹,而过渡焊区域为高硬度马氏体组织,裂纹一旦扩展将不具备止裂性能;根焊和过渡焊交界处含有气孔夹杂,气孔周围容易产生应力集中。在以上三个因素共同作用下形成刺漏点,腐蚀性介质通过刺漏点与基管直接接触,基管腐蚀减薄至管壁不能承受内压力而爆管。     

20G/316L双金属复合管失效的原因

为了探明在国内某气田使用的20G/316L双金属复合管出现失效的原因,通过对样品的失效形貌进行分析,结合有限元软件对焊接过程进行模拟,得知腐蚀严重的部位位于管道下部焊缝起弧点附近,主要腐蚀形式为点蚀,焊接应力对工件失效起到了促进和诱导的作用。研究表明,20G/316L双金属复合管的失效是焊接应力、腐蚀性介质Cl-和腐蚀原电池共同作用的结果。     

L360QB/316L复合管电弧焊环焊缝接头组织性能研究

对壁厚(11+2) mm的L360QB/316L复合管进行了环焊,基层采用手工电弧焊,过渡层及覆层采用背部充氩保护的TIG焊;对其焊接接头进行拉伸、弯曲、刻槽锤断及晶间腐蚀试验评价了环焊缝的性能,采用光学、扫描电镜对焊接接头的显微组织及主要合金元素的扩散进行了分析.试验结果表明:环焊缝焊接接头性能良好且具备耐晶间腐蚀性能;环焊缝组织明显分为合金钢层、扩散层、过渡层、不锈钢层四个区,过渡层对不锈钢层焊缝起到了很好的隔离作用;环焊缝焊接接头中不锈钢层焊缝沿水平方向的硬度分布基本未发生明显变化,焊缝、热影响区、母材的力学性能差异不大.     

大口径L415QB+316L双金属复合管焊接质量缺陷分析与技术措施

针对某工程大口径(DN300 mm)L415QB+316L双金属复合管焊接无损检测结果进行统计,梳理出主要的焊接质量缺陷,并针对主要的缺陷研究制订出相应的技术质量控制措施,保证工程焊接质量。     

某气田316L双金属复合管焊缝腐蚀穿孔原因分析

本文采用金相、扫描电镜等方法分析了新疆某气田地面集气系统316L双金属复合管的焊缝的腐蚀原因。结果表明:该双金属复合管焊缝处腐蚀穿孔是沉积在管线底部腐蚀性较强的地层水使其产生的点蚀破坏,并且复合管碳钢外管与不锈钢内衬管、不锈钢焊缝之间发生电偶腐蚀,加速复合管碳钢外管的腐蚀破坏,使焊缝处腐蚀孔洞进一步地发展。     

带环形焊缝双金属复合管屈曲失效研究

建立了带环形焊缝双金属复合管的三维有限元数值模型,在考虑双金属复合管复合成形过程所产生的残余应力的情况下,对在复杂载荷下带环形焊缝的双金属复合管的屈曲失效机理进行了研究,分析了环形焊缝、内衬管壁厚、外基管外径、内外管的初始间隙以及内衬管的屈服强度等因素对双金属复合管屈曲失效以及变形的影响.结果表明,环形焊缝的存在明显降...     

某油田316L/L360NB机械式双金属复合管失效行为及原因分析

目的针对某油田316L/L360NB机械式双金属复合管的穿孔问题,开展失效行为及原因分析,为此类管道的失效控制提供理论依据。方法基于此失效管样的生产标准和服役工况,通过宏观检查、无损检测、化学成分分析、金相组织分析、硬度分析、扫描电镜及能谱分析等方法,结合焊接工艺规范,综合分析其穿孔失效原因。结果该失效管样的316L衬管和L360NB基管外径、壁厚、化学成分和硬度均符合相关标准要求,金相组织未见异常。其封焊已焊穿衬管,金相组织为马氏体,未见其他焊接缺陷。点蚀均发生在封焊,腐蚀产物的主要化学元素为C、O、Fe,并含有少量的Cl。316L衬管未见腐蚀,封焊区的耐蚀性最差。结论该双金属复合管的失效行为是局部内腐蚀穿孔,失效原因是由于不当的封焊操作致使封焊焊穿衬管,导致耐蚀性较低的封焊在高Cl-腐蚀环境中发生点蚀。封焊腐蚀穿透后,衬管与基管构成电偶腐蚀,使得耐蚀性差的碳钢基管迅速腐蚀穿孔。建议对机械式双金属复合管采用堆焊耐蚀性更好的焊材进行管端封口,以有效防止失效的再次发生。     

双金属复合管环焊缝H_2S腐蚀疲劳性能试验研究

近年来,双金属复合海底管道在海洋石油开发领域中的应用越来越多,其环焊缝在酸性环境下抗疲劳性能的重要性愈加突出。文中对双金属复合管环向焊缝的腐蚀疲劳性能进行了试验研究。试样取自全尺寸X65/Inconel 625复合海底管道,试验分别在空气和NACE B酸性环境中进行,测试温度为(23±1)℃。对测试结果进行统计分析后,拟合出了Inconel 625焊缝的空气和酸性S-N疲劳曲线,并与DNV设计E曲线比较,得到了酸性环境下疲劳寿命"折减系数"。测试及对比结果表明,X65+Inconel 625双金属复合管环向焊缝具有良好的酸性腐蚀疲劳性能。文中的研究结果不仅验证了复合海底管道设计初期对H_2S环境下疲劳寿命的假设,且能为后续复合海底管道腐蚀疲劳寿命的研究提供基本参数,为服役中的海底管道腐蚀疲劳问题的研究提供参考。     

L415/316L复合管焊接施工质量控制

L415/316L复合管综合了不锈钢管的耐腐蚀能力和碳素钢管的承压能力,正逐步在油气田领域得到广泛应用。针对该材料的焊接工艺特点,结合现场焊接施工实际,提出了焊接质量控制措施。     

水平固定复合管双金属环焊缝焊接工艺和应用研究

双金属复合管和耐蚀合金预制内补口钢管以其优异的耐腐蚀性能和免补口特点在油田中得到了广泛应用,特别是耐蚀合金预制内补口钢管造价相对低廉,近年来在国内油田高腐蚀地面管道中得到了较大面积的推广,效果良好。由于双金属复合管内、外层金属在化学成分、微观组织、物理性能等方面的差异,常用的对接焊接工艺存在工序复杂、操作难度大、施工成本高、焊工技能要求严的难题,容易造成成分偏析、耐蚀合金成分稀释、内焊道成形不良、虚焊、碳迁移和热输入引起的熔合区组织变化等结果。从影响双金属焊缝质量的因素出发,以不锈钢复合管水平固定对接焊为研究对象,从坡口形式、组对方式、耐蚀合金打底焊层和双金属过渡焊层的焊接方法等方面进行实验研究,提出了复合管内封焊、U型坡口无间隙组对、熔池背部保护、无填充熔化焊打底和无填充熔化焊过渡等新的工艺方法,通过X射线探伤和焊接工艺评定,并结合微观组织分析,对焊接工艺进行了综合评价。     

L415管道环焊缝半自动焊特点及危险性缺陷分析

在甬沪宁原油长输管线溧阳段施工中,采用的是API5LL415(X60)钢管,规格为762mm×10.3mm;焊接方法:焊条电弧焊根焊+药芯焊丝半自动焊填充和盖面焊;焊接方向:向下立焊;焊前火焰预热温度:100～150℃。根焊焊条AWSE60104.0mm,填充盖面焊丝AWSE71T8-Ni1J2.0mm。焊接工艺参数见表1。表1焊接工艺参数焊道焊接材料极性焊接电流/A电弧电压/V焊速/(cm·min-1)送丝速度/(cm·min-1)焊道层数根焊E6010正接60～10020～308～20—1填充E71T8-Ni1J正接190～24017～2220～35200～2702盖面E71T8-Ni1J正接180～23017～2212～25200～27011半自…     

L415/316L复合管免充氩焊接接头耐蚀性能

对L415/316L复合管进行了充氩和免充氩焊接,采用电化学测试、挂片实验和电子探针对接头内壁耐蚀性和化学成分进行了分析。结果表明,管径、是否采用氩气保护焊接影响焊缝内壁的耐蚀性,小管径及充氩焊接接头的耐蚀性具有优于大管径及免充氩焊接接头的耐蚀性的趋势。腐蚀速率表明,管径、是否采用氩气保护对焊接接头的耐蚀性影响较小。与复合管的内衬层相比,不锈钢层的主要元素变化不大,保证了焊缝良好的耐蚀性。从耐蚀性角度,免充氩焊接工艺满足L415/316L复合管工程应用要求,可以代替充氩焊接。     

双金属带锯条失效原因分析

针对双金属带锯条在热处理和使用过程中出现的质量问题,即在齿背弹簧钢中出现疲劳裂纹和断裂,及使用过程中齿尖M42高速钢耐磨性不足的现象,对双金属带锯条进行检测分析。发现齿尖M42高速钢中存在大颗粒的未溶碳化物,且碳化物大小不均匀,并且齿尖边缘部位组织粗大,存在脱碳,这是齿尖耐磨性不足的主要原因;背部弹簧钢中存在夹杂物,形成应力集中而产生微裂纹,在周期性复杂应力作用下产生疲劳裂纹,这是锯条失效的主要原因。     

某成品油管道环焊缝泄漏失效原因分析

分析某发生泄漏失效的成品油管线样品,发现泄漏失效裂纹位于环焊缝起弧、收弧处.分析认为导致钢管泄漏失效的原因是环焊缝存在焊接热裂纹且环焊缝内表面成型不良,在长期服役过程中受内、外载荷影响,位于焊瘤附近的焊接热裂纹产生应力集中并发生扩展导致环焊缝泄漏失效.     

20/316L双金属复合管旋压成形数值模拟与分析

旋压成形双金属复合管的质量与其工艺参数密切相关。为提高复合管成形质量以及合理选取旋压工艺参数,采用有限元分析软件ABAQUS模拟双金属复合管的旋压成形过程,分析衬管和基管径向、环向、轴向应力及其间的残余接触应力的分布;利用控制变量法研究旋压工艺参数嵌入量δ、衬管与基管间隙ψ、导向角β、进给率f对复合管残余接触应力的影响。结果表明,随着δ和f的增加,残余接触应力均先增加后减小;随着ψ的增加,残余接触应力几乎呈线性增加;而随着β的增大,残余接触应力下降,在δ=0.16mm、f=0.31、ψ=0.5mm、β=2°时,残余接触应力取得最大值。复合管的拉脱实验验证了数值模拟的正确性。     

L415/316L复合管免充氩焊接接头组织与性能

对L415/316L复合管进行了充氩和免充氩焊接,采用光学显微镜、电子探针对焊缝组织及主要合金元素分布进行了分析,并采用硬度计测定了接头硬度分布。结果表明,是否采用氩气保护对L415/316L复合管焊接接头组织、化学成分及硬度没有影响。不锈钢层组织为奥氏体和少量铁素体,过渡层为板条状马氏体和类固溶体奥氏体。过渡层焊缝硬度明显高于碳钢层和不锈钢层。背部采用保护剂焊接可以代替传统的充氩焊接,以提高焊接效率。     

20G/316L双金属复合管焊接接头数值模拟与分析

针对机械复合方式的双金属复合管,运用了ANSYS软件中的APDL进行有限元数值模拟,重点对20G/316L复合管模型的焊接接头进行了热分析和应力场分析。结果表明,在双金属复合管焊接完成后,焊缝两侧焊接温度场并没有出现偏移现象。焊接产生的应力主要残留在20G和316L不锈钢的焊缝区域,应力状态在x,z方向即横、纵方向表现为拉应力,在y方向即垂直方向表现为压应力。通过对比各个焊接速度产生的焊接应力场分布,当焊接速度为110 mm/min时,应力曲线比较平滑稳定;当焊接速度>110 mm/min时,应力较低但会造成焊接不充分,残余应力分布不均匀;而当焊接速度<110 mm/min时,应力峰值过大,应力集中较明显,表明焊后残余应力较大。