低温储罐用钢ASTMA537与09MnNiDR的性能对比分析

目前,国内建造液化石油气低温储罐所使用的钢材主要为ASTM A537与09MnNiDR。ASTM A537是进口钢板,价格较贵,而09MnNiDR是国产钢板,价格相对便宜。文中对这两种钢板进行了可焊性试验、焊接接头断裂性能试验、破坏试验,并作了对比分析,得出如下结论:A537钢在抗断裂性能、金相组织及无塑性转变温度等方面优于09MnNiDR钢;由于09MnNiDR钢板较厚,故焊接性较A537钢差;在抗破坏性方面09MnNiDR钢优势明显;考虑到板厚因素的影响,故09MnNiDR钢和A537钢的各项性能指标相差不大;国产09MnNiDR钢及配套焊接材料、工艺可替代进口A537钢用于液化石油气低温储罐的建造。     

海上石油平台缺陷容限的评定

对于钢制结构来说,可能存在着各类不同的缺陷。因此应基于“合于使用”的原则确立对缺陷的验收值。本研究采用宽板拉伸试验以我国两种石油平台用钢A131和A537为例对英国BS6235所规定的最大允许焊缝缺陷参量值进行了校验。同时对校验技术给出了结论、对于A131钢和A537钢在给定的设计αmax情况下其断裂时的应变值分别为5.57%和4.17%。它们明显地高于有关方程在应力集中系数为10、设计应力为0.6倍屈服限。预载应力为0.8倍屈服应力条件下的宽板拉伸应变值1～2%。     

低温用低合金钢的自动焊接

目前,低温设备正在向大型、厚壁发展,高强度、高韧性钢材的应用正在迅速增加。本文对高强度铝镇静钢ASTM A537和3.5％Ni钢ASTM A203E级材料的特性进行了研究。特别是对新近发展的3.5％Ni钢高效自动焊的焊接接头进行了讨论。     

海洋平台钢的接头强度匹配对焊缝金属疲劳裂纹扩展行为的影响

在我国,海洋平台钢A131和A537均用LB-52NS焊条焊接,因而这两种材料焊接接头的强度匹配不同.本研究结果表明,A131和A537接头的强度匹配差对LB-52NS焊缝金属的门槛值应力强度因子范围ΔK_th没有影响,对其常规和海水腐蚀的疲劳裂纹扩展速率无显著影响.用A131或A537母材的试验结果估计LB-52NS焊缝金属的ΔK_th和d/dN将得到偏于安全的结果.     

用风速单参数谱法估算海洋石油钢结构腐蚀疲劳寿命问题的探讨

本文是以断裂力学方法为基础来估算海洋钢结构构件腐蚀疲劳寿命的,其中考虑了各种海况的出现概率以及随机载荷的应力幅、应力比和加载频率对构件疲劳损伤的影响.本文介绍了ASTMA537钢试件在海水介质中的腐蚀疲劳实验,并确定了此种钢材的腐蚀疲劳特性参数.本文还介绍了用风速单参数海浪谱来估算构件在各种海况下的应力谱的方法.最后导出了腐蚀菠劳寿命的估算公式.     

不同腐蚀条件下L360钢慢应变速率拉伸性能分析

利用慢应变速率拉伸法研究了L360钢在NACE 0177—2005标准A溶液、模拟地层水两种腐蚀环境中的慢应变速率拉伸性能,运用扫描电镜SEM分析L360钢在两种腐蚀介质中的裂纹扩展规律及其断口形貌特征。综合分析A溶液、模拟地层水与空气中的慢应变拉伸实验结果发现,L360钢抗拉强度在A溶液和模拟地层水中分别衰减3.1%和12.1%,断后延伸率分别降低48.3%和69.2%,慢应变速率拉伸过程中发生形变、开裂直至断裂破坏所吸收的应变能分别降低47.5%和75.9%,说明L360钢在两种腐蚀介质中抵抗环境腐蚀和载荷冲击的能力均明显下降,在模拟地层水中具有较高的SCC敏感性。     

HPAM对A3钢在油田污水中腐蚀的保护作用

采用交流阻抗技术、动电位扫描技术、氧含量测量法、粘度测量法和静态挂片失重法等实验方法,探讨了部分水解聚丙烯酰胺对A3钢在油田污水中腐蚀的保护作用。试验结果表明,HPAM能在A3钢的表面上形成吸附膜;HPAM的加入抑制了A3钢在油田污水中电化学腐蚀的阴极过程。     

胜利油田污水储罐腐蚀防护方法评价

对胜利油田纯粱采油厂A3钢制生产污水（水温约60℃）储罐使用寿命过低的原因进行了实验考察。水质分析数据表明氯离子浓度高（45-48gm）是污水腐蚀性强的主要因素。A3钢在60℃污水中的腐蚀速率，由极化曲线数据计算的值大大高于失重法测定值，敞开系统中失重法测定值又高于密闭系统中测定值，挂片上出现蚀孔，说明储罐中A3钢发生了氧存在下氟离子引起的局部腐蚀（孔蚀）。元素分析结果表明．储罐阴极保护所用的牺牲阳极铝材含铁等元素量超标。牺牲阳极密封不良，在实验污水中7天后电流效率仅为2．92％，失去阴极保护能力。处于实验污水环境中的有涂层保护的A3钢．14天后出现腐蚀极化电流，表明涂层已失去完整性。要提高该采油厂及胜利油田其他采油厂污水储罐的使用寿命，必须改用合格的牺牲阳极和保护涂层材料。图3表2参7。     

影响HPAM对A3钢缓蚀能力的因素

采用动、静态挂片失重法及pH、氧含量和粘度测量等多种试验方法,分别研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的浓度、溶液的温度、HPAM的分子量及溶液的矿化度等因素改变时,HPAM对A3钢在水中缓蚀能力大小的变化。结果表明,随着HPAM浓度增加,其对A3的缓蚀率随浓度增加而迅速增加;当HPAM浓度达到一定范围后,其对A3钢的缓蚀率随浓度增加变化不大;随着温度的升高,HPAM对A3钢的缓蚀率下降;随HPAM分子量的减少,HPAM对A3钢在模拟水中的缓蚀作用增强。溶液中阴离子相同的情况下,HPAM在含Ca^ 溶液中的缓蚀作用大于含Na^＋的溶液。     

铬质量分数不同钢在硝酸熔盐中的电化学腐蚀行为

针对铬(Cr)质量分数不同的ASTM A36、2.25Cr1Mo和T91这3种钢材,采用三电极体系研究了其在400℃硝酸熔盐环境中的极化曲线,运用双电极体系测试了其在400℃硝酸熔盐中的电化学阻抗谱。结果表明,随着Cr质量分数的增加,钢的腐蚀速率下降,ASTM A36、2.25Cr1Mo、T91的腐蚀电流密度分别为8.42 mA/cm~2、5.37 mA/cm~2、3.54 mA/cm~2。电化学阻抗测试结果表明,3种钢在硝酸熔盐中电荷转移电阻值由大到小依次为T91、2.25Cr1Mo、ASTM A36。当钢中Cr质量分数增加时,电荷转移电阻值提高,钢在硝酸熔盐中的耐蚀性增加。3种钢中,T91的耐蚀性最好,ASTM A36的耐蚀性最差。     

A3钢在模拟酸雨环境中腐蚀行为的研究

为了研究和探索A3钢在自然酸雨环境中的腐蚀特点,通过线性极化法和交流阻抗法对A3钢在模拟酸雨环境下的腐蚀行为进行初步研究,并针对不同酸度、不同离子浓度和不同浸泡时间下的腐蚀结果进行了对比.实验研究表明,酸度的增加提高了金属腐蚀速率,SO2-4和Cl-在酸雨溶液中对金属阳极溶解起到加速作用,随着浸泡时间的延长,金属表面的腐蚀层发生变化,金属的腐蚀速率相应经过了增→减→增的过程.     

几种影响HPAM对A3钢缓蚀能力的因素

采用动、静态挂片失重法及pH、氧含量和黏度测量等多种实验方法,分别研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的浓度、溶液的温度、HPAM的相对分子质量及溶液的矿化度等因素改变时,HPAM对A3钢在水中缓蚀能力大小的变化,并对变化的原因进行了分析。     

几种影响 HPAM 对 A3 钢缓蚀能力的因素

采用动、静态挂片失重法及pH、氧含量和黏度测量等多种实验方法,分别研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的浓度、溶液的温度、HPAM的相对分子质量及溶液的矿化度等因素改变时,HPAM对A3钢在水中缓蚀能力大小的变化,并对变化的原因进行了分析。     

海洋平台用钢A537与温度相关的疲劳裂纹扩展

用断裂力学研究了常幅载荷作用下A537钢在238K、273K和303K三个不同温度下的疲劳裂纹扩展特性.发现裂纹的扩展速率与试验温度密切相关,其相关关系满足Yokobori公式.试验结果集中在裂纹扩展图上曲线的交点,作为疲劳裂纹扩展的一个临界值,该点意义重大,本文对此进行了详细分析.对不同温度下疲劳裂纹的断口作了宏观和微观分析,发现宏观断口表面与温度密切相关,而微观形貌表现出相同的微空洞聚结的叠波断裂;说明三个温度下均为延性断裂.     

2017年第2期导读

<正>本期论文广场栏目中,平推流反应釜制造及装配难点一文,介绍了平推流反应釜的主要结构、技术参数及主要部件的制造过程,通过制定合理的制造工艺,解决了此设备在制造及装配过程中的难点。底部对数螺线挡板搅拌釜LDV实验和数值模拟、一起超温事故对PCrN i3MoV A钢组织及韧性的影响、105MPa高压氢气增压系统的设计与研制、巴西FPSO P67/P70安装项目模块吊装计算、海洋平台节     

一种新型咪唑啉复配缓蚀剂对A3钢在饱和CO2盐水溶液中的缓蚀性能

以棕榈酸、二乙烯三胺、马来酸酐为原料合成了一种新型咪唑啉缓蚀剂2-十五烷基-1（马来酰胺）-乙基-咪唑啉，其与助剂硫脲复配得到复配缓蚀剂YQ。采用静态挂片失重法、电化学评价法考察了YQ的缓蚀性能。结果表明，YQ能有效抑制饱和CO2盐水对A3钢的腐蚀。采用X射线光电子能谱及扫描电镜分析了腐蚀前、后及加入复配缓蚀剂YQ后A3钢的表面形貌及表面产物，探讨了YQ的缓蚀机理。结果证明，复配缓蚀剂YQ在A3钢表面形成了3层腐蚀产物膜，有效地抑制了饱和CO2盐水对A3钢的腐蚀。     

TOFD在P92钢检测中的应用

介绍了超声衍射时差法（TOFD）原理及其在P92钢检测中的应用,提出了检测前声速、灵敏度、探头等参数设置应注意的问题,给出了裂纹、未熔合等缺陷的A扫描波形及对应的TOFD图谱特征,同时,通过对盲区的测定,得出近表面盲区大于底面盲区。对于P92钢,应追加表面磁粉检测。     

铝稀土共渗钢及其耐腐蚀性能

介绍了研制铝稀土共渗钢的热处理工艺及在渗铝剂中加入稀土化合物的情况。在原有渗铝剂中,添加5种价格较合理、性质较稳定的稀土化合物,在一定的热处理条件下进行包埋共渗实验。通过对比分析,确定了共渗效果良好的稀土化合物并确定了添加量的最佳值。对铝稀土共渗层组织和共渗层中的铝、稀土浓度及渗层的显微硬度进行了分析,并对铝稀土共渗钢进行了腐蚀实验。结果表明,铝稀土共渗层连续、致密,铝稀土浓度和显微硬度由表及里梯度降低平缓。铝稀土共渗钢的耐高温环烷酸、高温硫腐蚀和抗高温氧化性能优于渗铝钢。     

高强钢硫化物应力腐蚀开裂及防范

系统的综述了高强钢化工设备硫化物应力腐蚀开裂机理及常规的影响因素。在此基础上，分别对现行的一些实验方法进行了论述，并且对其优缺点进行了比较。通过实例，论述了再制造技术的相关研究方法以及在高强钢应力腐蚀开裂防范、维修中的应用。     

石油磺酸盐对A3钢腐蚀速率的影响

采用静、动态挂片失重法研究石油磺酸盐及石油磺酸盐与聚丙烯酰胺组成的二元复合体系对A3钢腐蚀速率的影响;用电化学参数法研究石油磺酸盐对A3钢的腐蚀电流与其浓度的关系.首次用灰关联分析法研究复杂动态体系(二元复合体系)在油田污水中各主要成分对A3钢腐蚀的影响程度.结果表明,在油田污水中,石油磺酸盐对A3钢的腐蚀速率有抑制作用.