直缝埋弧焊管抗硫化氢腐蚀性能

通过理化性能、氢致开裂(HIC)、硫化物应力开裂(SSC)等试验及制管工艺过程对油气输送用X65级别的直缝埋弧焊管抗硫化氢(H2S)腐蚀性能进行了研究,认为应从钢板化学成分、力学性能、晶粒度、非金属夹杂物和带状组织等方面提出合理的抗H2S管线材料要求,同时适当匹配焊材,采用UOE等低残余应力的制管工艺来控制焊管的抗H2S能力。     

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通过理化性能、氢致开裂(HIC)、硫化物应力开裂(SSC)等试验及制管工艺过程对油气输送用X65级别的直缝埋弧焊管抗硫化氢(H2S)腐蚀性能进行了研究,认为应从钢板化学成分、力学性能、晶粒度、非金属夹杂物和带状组织等方面提出合理的抗H2S管线材料要求,同时适当匹配焊材,采用UOE等低残余应力的制管工艺来控制焊管的抗H2S能力。     

低温抗酸耐高压X65MS埋弧焊管组织性能研究

从成分设计、制造及焊接工艺等方面入手，开发了一种低温抗酸耐高压X65MS钢级埋弧焊管。检测了该埋弧焊管的力学性能和抗腐蚀能力。结果表明，该埋弧焊管的母材和焊缝均具有良好的力学性能，在抗氢致开裂及抗硫化物应力腐蚀开裂等试验中未出现任何裂纹，且-29℃低温冲击功远高于客户要求，满足API标准要求。     

激光冲击处理对X70管线钢焊接接头H_2S应力腐蚀影响

采用慢应变速率法(SSRT)进行了X70管线钢焊接接头在H2S介质中应力腐蚀试验,研究了H2S对X70管线钢焊接接头应力腐蚀开裂(SSCC)的敏感性,分析了激光冲击处理对X70管线钢焊接接头抗H2S应力腐蚀开裂SSCC行为的影响。结果表明,经激光冲击处理后X70管线钢焊接接头表面产生了晶粒细化和残余压应力,提高了管线钢焊接接头在NACE饱和H_2S溶液中抗应力腐蚀性能;原始状态试样在NACE饱和H_2S溶液中慢拉伸试验平均应力腐蚀敏感性指数>25%,有明显的应力腐蚀倾向;经激光冲击处理后试样在NACE饱和H_2S溶液中平均应力腐蚀敏感性指数为19.05%,应力腐蚀倾向不明显,因此,激光冲击处理有效地提高了X70管线钢焊接接头的抗应力腐蚀性能。     

抗H_2S腐蚀无缝管线管的研制

依据美国石油协会API Spec 5L标准,通过合金成分设计、冶炼轧制工艺优化、热处理制度筛选等手段,试制了力学性能及抗H_2S腐蚀性能优良的无缝管线管。结果表明:试制管线管热轧态及调质态力学性能及抗酸性腐蚀性能均满足API Spec 5L标准要求。热轧态组织晶粒细小均匀,珠光体片层间距较小,性能满足X52钢级管线管要求,经过900℃淬火+600℃回火调质工艺后,组织中针状铁素体数量增加明显,其综合力学性能最优,可作为X65钢级管线管使用。     

抗酸管线钢埋弧焊焊丝的开发研究

以Mn-Ni-Ti-B为主要合金系,采用低C、低Mn及超低S、P控制,研制出了一种能够适用于X65MS钢级及以下抗酸管用埋弧焊焊丝。该焊丝与相应的BG-SJ101G焊剂匹配,依据GB/T 12470-2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》要求进行熔敷金属试验检测,结果表明:屈服强度为465 MPa,抗拉强度为541 MPa,-20℃冲击功均在27 J以上;采用X65MS卷板结合抗酸焊丝进行螺旋埋弧焊管现场试制,结果显示:焊接工艺性能良好,焊接接头形貌优良,焊接接头抗拉强度556 MPa,实体管焊缝0℃冲击功为178 J,焊接接头所有硬度均小于250 HV10。经过HIC测试,焊接接头CSR、CLR、CTR均为零,经过SSCC测试,在72%、90%SMYS载荷下,焊接接头均未出现断裂,焊接接头表现出良好的力学性能和抗酸性,采用新开发的抗酸焊丝完全满足X65MS抗酸埋弧焊管性能要求。     

ERW直缝焊管在生产中的质量评定

介绍了ERW直缝焊管的质量评定流程,包括在线无损探伤、焊缝内部组织结构分析、破坏性试验(扩口和压扁)和液压试验,并用实例验证其合理性。试验结果证明:该套质量评定流程完全满足焊管的相关标准要求,可为ERW直缝焊管的批量生产及质量保证提供依据。     

X65管线钢焊接接头在H_2S/CO_2环境中抗SSCC性能

我国渤海湾某油田开展了天然气利用项目,天然气外输海管选用国产X65管线钢手工电弧焊接铺设完成。随着油田不断深入开发,外输天然气中H2S含量持续增长,CO2含量高达10%左右,使该海底管线面临着潜在的应力腐蚀开裂风险。参考NACE相关标准,研究了不同工况条件下X65管线钢焊接接头在H2S/CO2环境中的抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)性能。结果表明,该X65管线钢焊接接头在H2S/CO2环境中抗SSCC性能优良,但在低温偏酸性条件下表现出一定的SSCC敏感性。建议在管线的运维过程中采取措施控制外输温度并尽量降低酸性气体含量,以防止SSCC发生。     

ERW焊接J55石油套管用热轧带钢的研制

采用C-Mn-Nb-Ti微合金化成分设计、低P、低S高纯净度铸坯冶炼以及合理的控轧控冷工艺,充分发挥细晶强化和析出强化作用,在内蒙古包钢稀土钢板材有限责任公司2 250 mm生产线上成功试制了J55石油套管用热轧带钢,用该热轧带钢制成的ERW焊管具有高强度、高韧性、抗粘扣的良好力学性能,且探伤合格率不小于99%。     

X70级管线钢抗H2S酸性性能研究

采用NACE三点弯曲法和NACE standard TM 0284-2003氢致开裂标准实验方法,通过SEM、TEM、EDS等手段研究了鞍钢生产的X70级管线钢的硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和氢致开裂(HIC)行为.研究表明,鞍钢生产的X70级管线钢具有较好的抗SSCC&HIC性能;以均匀细小的针状铁素体为主的显微组织具有优良的抗SSCC&HIC性能;针状铁素体内高密度缠结的位错和碳氮化物在位错网络上的沉淀析出是针状铁素体钢具有优良的抗SSCC&HIC性能的主要原因.