双金属复合管缺陷弱磁检测影响因素仿真分析

应用ANSYS有限元软件对双金属复合管弱磁检测技术进行仿真,通过改变管道腐蚀面积、腐蚀深度、管道裂纹形状以及设置管道多缺陷组合,得到磁感应强度变化规律,分析不同缺陷对弱磁检测技术的影响。结果表明:磁感应强度变化规律不仅与裂纹形状的改变有一定的关系,且与管道腐蚀深度的改变有较大的关系,而腐蚀面积的改变以及多缺陷组合两种情况对磁感应强度变化规律影响较小。     

双金属复合管的施工焊接技术

结合西气东输主力气源地新疆油气田双金属复合管的成功应用实例,介绍了双金属复合管的施工及焊接技术,该技术综合采用了特殊的坡口形式、焊接工序、焊接方法、焊接材料等工艺方法,解决了焊接难题,提出了常见缺陷的消减措施,为后续复合管在酸性高压腐蚀介质条件下的推广应用及施工提供技术参考。     

国内外双金属复合管研究现状

介绍了当前国内外双金属复合管的发展现状,重点对双金属复合管的不同制造工艺进行了介绍,并对比分析了其优缺点。对双金属复合管的主要应用情况进行了分析说明,并提出了复合管的相关制造标准。指出国内双金属复合管应在复合工艺、高效生产及检测技术方面进行完善和改进,同时应建立适合双金属复合管结构特点的耐蚀性能评价体系,才能得到更大范围的推广和应用。     

双金属复合管防腐技术研究进展

随着油田开发的延续,油田地面管线面,临的腐蚀环境越来越恶劣,特别在一些高酸性气田,地面管线的腐蚀问题十分严重.目前应根据油气田地面管线腐蚀环境特点和防腐技术要求,立足国内双金属复合管生产现状和技术水平,借鉴国外双金属复合管的应用经验和规范要求,开展双金属复合管及其焊缝在可能的腐蚀环境中的腐蚀行为与耐蚀性能研究,从而建立双金属复合管焊缝耐蚀性能评价方法,明确油气田地面管线用双金属复合管的技术规范和焊接工艺要求.     

双金属复合管离心浇铸缺陷原因探析

为了提高离心浇铸双金属复合管产品质量,采用Φ114.3 mm×(16.0+3.0) mm碳钢/镍基双金属复合管管坯为研究对象,针对双金属复合管离心浇铸生产中产生的管坯壁厚不均匀、基层裂纹等缺陷,从理化性能、离心浇铸转速、离心浇铸温度等方面进行了分析。分析结果表明,离心浇铸转速较低是造成管坯离心浇铸质量问题的主要原因。根据研究结果,将离心浇铸转速由原来的700 r/min提高至900 r/min后再次进行生产,产品理化性能、外观及几何尺寸、无损检测结果均符合要求。     

双金属复合管焊接技术分析

双金属复合管的焊接接头结构复杂,焊接难度较大。通过对双金属复合管端面处理工艺和对接焊接工艺分析,提出了端部堆焊工艺较端部封焊工艺易于焊接但不够经济的现状,指出对于薄壁小直径双金属复合管道的焊接宜采用合金焊丝对接焊工艺,而对于厚壁大直径双金属复合管道则宜采用过渡焊方法焊接。另外,还分析了当前的焊接评定标准,强调了制定适宜复合管的焊接工艺评定标准的必要性。     

双金属复合管的技术现状和发展方向

分别从制造技术、焊接技术、检测技术、施工技术、配套管件技术、新产品开发和标准体系建设等方面对国内外双金属复合管的技术现状进行了分析,提出了国内复合管技术的发展方向:应加快制造技术的研发和自动化程度;进一步开发和完善复合管管端焊接技术,以及复合管无损检测技术;着手开展复合管的全寿命设计和评估;开展复合管件的研发、规范化和标准化工作;加快特殊环境,如油气井、海洋环境的复合管产品开发;进一步完善国内复合管标准。     

双金属复合管焊接技术探讨

针对双金属复合管焊接时易产生层间未熔合或夹渣、主要合金元素烧损、熔池金属塌陷形成焊瘤、背面氧化成形不良、焊缝周围碳原子迁移影响防腐效果等焊接缺陷,结合双金属复合管的结构特点及国内外焊接技术应用现状,分析了双金属复合管的焊接原则、管端设计、焊接方法、焊接材料选取、坡口设计以及工艺控制要点,并对其焊接相关技术发展趋势进行了探讨。最后指出双金属复合管在进一步发展其高效焊接及检测技术的同时,应建立适合于双金属复合管结构特点的耐蚀性能评价体系。     

2205双相不锈钢双金属复合管焊接工艺研究

研究了2205双相不锈钢双金属复合管的焊接工艺参数,制定了相应的焊接工艺,并进行了焊缝性能检测。试验结果表明,复合管环焊焊缝性能优良,衬管组织为铁素体/奥氏体双相组织,相比例合适,各项指标满足相关标准要求。为2205双相不锈钢复合管的市场推广和应用进行了一定的技术储备。     

L245/316L双金属复合管焊接技术

针对井口天然气氯离子含量高对输送管道腐蚀较严重的情况,为保证管道在安全运行的前提下节约成本,设计采用了L245/316L双金属复合管道。介绍了L245/316L双金属复合管的特点、焊接坡口型式、坡口加工和组对方法,对焊接工艺方法、焊接材料的选用、焊接顺序和焊接中的注意事项进行了阐述,并给出了焊接工艺参数,详细归纳了封焊、根焊和过渡层焊接的方法及缺陷处理措施。按照该方法施焊后,焊接合格率达到95%。     

双金属复合管焊接工艺研究

为了介绍双金属复合管采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊组合焊接方法,以及采用镍基填充材料各焊层的焊接工艺参数及操作要点,以L245N/316L钢级Φ168.3 mm×（11+2） mm双金属复合管为例,详细介绍了双金属复合管的焊接工艺,包括焊接工艺参数、封焊及组对、焊接方式以及焊后检验返修等。并发现通过焊前检查、焊接操作过程的控制、焊后的清理等工序,可以有效防止焊接缺陷的产生,保证了双金属复合管的焊接质量。     

海底管线用双金属复合管3LPP防腐质量控制

针对双金属复合管的结构特性、海上特殊施焊条件以及对管端的高质量要求,分别从双金属复合管3LPP防腐前准备、喷涂、防腐后水冷、内壁检查和管端处理等环节探讨了防腐质量的控制,并提出了提高双金属复合管防腐质量的有效措施,即:采用防腐全过程管端保护;分段预热、使用2个或3个中频加热器逐步使双金属复合管表面温度达到环氧粉末喷涂要求,尽可能使温度变化缓慢,降低内衬管与基管松脱风险;严控水冷时机、水冷温度及水量;防腐后内壁空压机风干、通径检验、内窥镜检验、管端水性防锈油喷涂及保护套安装密封。质量控制措施应用于平北黄岩油气田群一期双金属复合管3LPP防腐项目上,防腐质量良好。     

内衬双金属复合管紧密度测量及影响因素

介绍了双金属内衬复合管的成型工艺及主要成型方法,分析了双金属复合管在液压成型后,内、外层钢管的受力状态。根据变形协调条件,得出复合管内外层残余接触压力与残余接触应力的正相关关系式。依据滑动摩擦原理,提出了通过测量内外层间的推脱力,替代API SPEC5LD推荐的测量残余接触应力计算紧密度的方法。最后分析了紧密度的影响因素,即紧密度的大小受复合管成型液压压力、后续涂敷温度和现场试压压力的影响。     

双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀开裂失效原因分析

为了促进双金属复合管线的合理设计、施工和应用,分析了双金属复合管内覆（衬）层的腐蚀失效类型,并对管道应力腐蚀开裂条件、机理及断口形貌进行了分析研究,明确了双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀开裂的失效原因及判断方法,指出了减少双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀失效的途径。研究表明,当双金属复合管内覆（衬）层材料选定后,降低应力腐蚀开裂的途径是降低残余应力和施工外力;定期对服役管线内覆（衬）层进行无损检测,确定失效部位并及时修补,是发挥管线最大使用寿命的重要手段。     

双金属管极限弹性水压复合工艺研究

基于双金属管水压复合工艺,提出了一种利用材料极限弹性膨胀特征曲线控制双金属管水压复合效果的方法。复合管接触应力试验表明,为了获得最佳的复合效果,外基管材质级别要尽可能高,而内衬管材质也应采用刚度匹配的材料;在内衬管和外基管的材料既定的情况下,复合过程采用的水压越大,复合管获得的剩余弹性势能越多,复合效果越好。复合管水压膨胀试验结果表明,当外基管的膨胀过程处于由弹性变形向塑性变形阶段过渡的拐点时,复合管将获得最大剩余弹性势能,可确保复合管双金属层达到最佳贴合状态。     

双金属复合海管环焊缝背部氧化的控制

为了使双金属复合海管铺设过程中产生的环焊缝背部氧化问题得到有效控制,对国内现有双金属复合海管环焊缝背部氧化及其控制进行了分析研究。分析结果表明:焊接控制是关键,通过焊接工艺控制、焊接设备控制、焊接材料控制、焊接人员控制、焊接环境控制完全可以防止环焊缝背部氧化,特别是焊接参数实时监测仪与氧份实时监测设备的应用,可确保管线焊接质量;焊后内焊缝内窥镜检查的应用,能够直接客观地对焊缝背部质量做出评价,减少了切口检查造成的浪费。     

脉冲钨极氩弧焊技术在双金属复合管中的应用

为了提高双金属复合管管端堆焊质量,获得高强度、高塑韧性的焊缝组织,通过分析脉冲钨极氩弧焊堆焊工艺参数对双金属复合管焊缝成形的影响,制定了相应的焊接工艺。焊接工艺试验完成后,按照DNV-OS-F101《海底石油管线》要求进行了焊接工艺试验评定。评定结果显示,无损检测Ⅰ级合格,焊缝与母材未发现气孔、显微裂纹和异常组织,拉伸及弯曲试验合格,堆焊层冲击功平均值达到259.4 J,无晶间裂纹。结果表明,该堆焊工艺在双金属复合管管端堆焊中可获得优质堆焊层,脉冲钨极氩弧焊工艺可在双金属复合管管端堆焊领域应用。     

UNS N08825双金属复合弯管制管前后耐蚀性能变化分析

为了分析研制的N08825双金属复合弯管在制管前后耐腐蚀性能的变化情况,对钢板内覆层不锈钢、双金属复合弯管内覆层不锈钢及焊缝分别进行了三氯化铁点腐蚀试验、晶间腐蚀敏感度的硝酸腐蚀试验、硫酸铁－50%硫酸腐蚀试验以及铜－硫酸铜－16%硫酸腐蚀试验。结果表明,UNS N08825双金属复合弯管制管前后腐蚀性能均未发生明显变化,焊缝的硫酸铁－50%硫酸腐蚀速率是钢板内覆层不锈钢及双金属复合弯管内覆层不锈钢的5倍,但符合技术条件的要求。