法兰连接中螺栓预紧力及垫片密封性的研究

对压力管道法兰连接中螺栓的受力、预紧力的计算方法进行了分析,研究了垫片的密封性能,包括基本密封特性、压力-回弹特性、垫片的厚度和宽度效应.得出了法兰连接时,连接点的泄漏与螺栓预紧力、密封面状态、使用工况、垫片等有关的结论.     

二氧化碳环境中碳钢电偶腐蚀行为研究

电偶腐蚀是油气开采运输过程中危害性较大的一种腐蚀。利用失重法和电偶电流测量以及扫描电镜和X衍射分析研究了饱和CO₂的1％NaCl水溶液中碳钢/不锈钢，以及碳钢/腐蚀产物膜之间的电偶腐蚀行为。结果表明，相同温度条件下，碳钢/不锈钢电偶对阴阳极面积比越大，电偶对中阳极(N80钢)的腐蚀速率就越大。当CO₂分压较低时（0.1 MPa），随着温度的升高，电偶对阳极的腐蚀速率有一个极大值，且腐蚀速率的对数值与阴阳极面积比的对数值之间呈线性关系；而在高CO₂分压（2.5 MPa）条件下，阴阳极面积比小于等于4时，电偶对阳极的腐蚀速率存在一个极大值和一个极小值。试验结果还表明，温度对碳钢的CO₂腐蚀产物组分有很大的影响，不同温度下碳钢表面形成的腐蚀产物膜都能与裸金属之间形成腐蚀电偶，且温度为90 ℃时生成的腐蚀产物膜与碳钢的电偶腐蚀最为严重。     

水下采油树30CrMo钢/625合金异金属腐蚀机理试验研究

针对水下采油树在海水和内部流体长期作用下极易发生腐蚀的问题,借助高温高压反应釜,对流花11–1油田水下采油树的30CrMo钢/625合金的电偶腐蚀和堆焊金属腐蚀分别进行了腐蚀浸泡模拟试验,采用扫描电子显微镜和能谱分析仪分析了腐蚀产物膜的微观形貌和化学成分,并分析了30CrMo钢和625合金的异金属腐蚀机理。研究发现,水下采油树的30CrMo钢与625合金接触时,30CrMo钢易发生较严重的均匀腐蚀,且接触位置及堆焊焊缝处30CrMo钢存在较严重的沟槽腐蚀。水下采油树不同金属接触腐蚀的原因包括电偶腐蚀和缝隙腐蚀,堆焊修复后热影响区金相组织的不均匀性也会加剧缝隙腐蚀。研究结果表明,水下采油树应尽量避免不同金属接触形成异金属电偶腐蚀体系,修复已发生局部腐蚀失效的水下采油树时应合理选择堆焊材料并进行全覆盖堆焊,避免异金属腐蚀风险。      

堆焊内补口技术在长输管道死口连头中的应用

长输管道施工由于管道补口机器人无法进入长距离直管道或具有一定坡度的管道内部进行防腐补口,因此死口焊缝的防腐成为管道内壁防腐的盲点。采用堆焊内补口技术,即通过在钢管管端内壁预先堆焊一定宽度和厚度的耐蚀合金层,然后再对钢管进行内外壁防腐处理和焊接,是解决上述问题的途径之一。结合鄂尔多斯煤化工示范项目厂外输水长输管道工程,介绍了采用耐蚀合金堆焊内补口新技术对该管道进行堆焊、死口组合补口、复合焊接的设计方案;论述了管端不锈钢堆焊、死口连头复合焊接的补口试验及其结果。试验结果表明,管端耐蚀合金堆焊可以满足管道死口焊缝的防腐要求,管端耐蚀合金堆焊不锈钢+碳钢复合焊接工艺可以满足死口连头焊接的施工要求。该技术可望作为解决长输管道死口连头防腐问题的手段之一,从而得到进一步的推广应用。     

碳钢法兰的耐蚀堆焊

在化工、化肥等装置的生产中,有许多设备、管道和法兰都要与腐蚀性介质接触,因此,由于腐蚀而造成穿孔泄漏的现象是屡见不鲜的。这不但影响正常生产,还污染环境。要解决这一问题,一般除了选用1Cr18Ni9Ti这类不锈钢材料更换之外,也可用碳钢法兰并在其表面堆焊不锈钢耐蚀层,然后车制代用的办法。为了节约不锈钢材料,我厂用后一种办法生产出耐蚀法兰,并经投用一年多证明,无泄漏,效果很好。     

Q245R/316L与Q345R/316L电偶对在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀

针对石油化工行业异种金属联合使用产生的电偶腐蚀情况,采用电化学方法,研究了Q245R/316L和Q345R/316L电偶对在3.5%Na Cl溶液中的电化学行为。结果表明:316L不锈钢自腐蚀电位远高于Q245R碳钢和Q345R低合金钢的自腐蚀电位,偶接后会发生电偶腐蚀,且Q345R/316L电偶对发生电偶腐蚀倾向略大于Q245R/316L;316L不锈钢易钝化,而Q245R碳钢和Q345R低合金钢则比较活泼;316L不锈钢受钝化产生的钝化膜的影响,开路电位下测得的自腐蚀电位值一般比采用动电位极化测量的值大;Q345R/316L电偶对发生电偶腐蚀比Q245R/316L电偶对严重;电偶腐蚀效应的大小是:Q345R/316L>Q245R/316L。     

法兰密封面全位置TIG自动焊接设备及工艺

在加氢反应器法兰密封面耐蚀层堆焊过程中,采用传统手工焊接的方法会存在焊接质量不稳定、后期加工困难和周期长等问题。针对这一问题,设计了一种法兰密封面全位置TIG自动堆焊设备,通过电气控制实现了焊接自动移距换道和变径后焊接速度的恒定,并且全位置最多可分为24个焊接区域,通过调节不同区域焊接工艺参数,能够使整个密封面获得合格的焊接质量和成形良好的堆焊层,并且焊接工艺评定结果满足技术要求。     

硫酸烷基化装置的管道材料设计

硫酸烷基化装置是目前生产清洁汽油的主要装置之一,装置中管道的主要腐蚀类型是硫酸腐蚀和碱应力腐蚀开裂。硫酸对管道的腐蚀主要影响因素有硫酸的浓度、操作温度、流速和流动状态等。硫酸烷基化装置中含酸管道材料主要为碳钢,而阀门主体材料为Alloy 20合金或哈氏合金,垫片采用Alloy 20+PTFE(聚四氟乙烯)缠绕垫,阀门填料选用PTFE。为减缓硫酸对管道的腐蚀,除提高材质外,还应采取控制操作温度、降低流速、采用大半径弯头、采用对焊连接方式代替承插焊连接(或螺纹连接)以及选用全通径阀门等措施。     

国外海洋工程用超级耐蚀合金

<正>与陆地油气开采相比,海洋环境洋流变化剧烈、海水温度和压力随深度变化大、海底岩层结构与陆地井迥异。海洋油气中H_2S,CO_2和Cl~-等的含量普遍较高,海底微生物种类复杂,化学腐蚀和微生物腐蚀能力都很强。因此,海洋油气开采平台用特殊钢材料如不锈钢、耐蚀合金等普遍要求高耐蚀、高强高韧和高耐磨等性能特点。国     

海洋腐蚀环境及船用不锈钢管选材备考(上)

从海水的成分和海水腐蚀因素对海洋腐蚀环境进行了分析,根据海洋船舶不锈钢管材标准,分析并评估了海洋石油石化用不锈钢管在不同用途和环境下的选材思路,列举并分析了国内外海洋用不锈钢管的应用案例,最后对船舶用耐蚀合金的发展趋势进行了讨论。研究结果表明,Cl-孔蚀和缝隙腐蚀是海洋环境腐蚀危害的根本原因,304L钢不具备耐海洋腐蚀的性能,316L钢只能在一定环境和温度下在脱氧后的海水中使用;在自然海水中应用不锈钢管必须采用阴极保护措施;采油平台等油气生产作业船舶中各类管道的选材应先考虑其内部的油气介质成分及其腐蚀特征。     

沉积物下碳钢的腐蚀试验研究

针对油田集输管线经常发生的腐蚀穿孔现象，通过室内模拟试验，探讨管道内壁沉积物对管道腐蚀的影响，测定了表面有、无沉积物时碳钢电极的自腐蚀电位与时间的关系，采用电偶法和静态挂片法，测定了有、天沉积物时碳钢的腐蚀速率。试验表明：表面有沉积物时，碳钢自腐蚀电位负移、自腐蚀速率减小；表面有沉积物的电极与没有沉积物的电极短接将形成氧浓差腐蚀电池，加速表面有沉积物电极的腐蚀。     

海洋腐蚀环境及船用不锈钢管选材备考(下)

从海水的成分和海水腐蚀因素对海洋腐蚀环境进行了分析,根据海洋船舶不锈钢管材的标准,分析并评估了海洋石油石化用不锈钢管在不同用途和环境下的选材思路,列举并分析了国内外海洋用不锈钢管的应用案例,最后对船舶用耐蚀合金的发展趋势进行了讨论。研究结果表明,Cl-孔蚀和缝隙腐蚀是海洋环境腐蚀危害的根本原因,304L钢不具备耐海洋腐蚀的性能,316L钢只能在一定环境和温度下在脱氧后的海水中使用;在自然海水中应用不锈钢管必须采用阴极保护措施;采油平台等油气生产作业船舶中各类管道的选材应先考虑其内部的油气介质成分及其腐蚀特征。     

输气管道阴极保护电绝缘装置失效检测与预防——以中国石油西南油气田公司金山输气站绝缘装置为例

电绝缘装置的作用是保障有限长管道上阴极保护的电流密度充分有效,同时隔断与其他相连的金属设备或构筑物的电连接。实际生产中,管道输送的气质中容易包含卤水及沉积物,它们会吸附在管道金属内表面,形成导电介质,造成绝缘装置失效,致使阴极保护效率降低。为此,对中国石油西南油气田公司金山输气站所辖的4条管线的绝缘装置电性能进行了检测,分析了造成管道阴极保护绝缘失效的原因,发现绝缘装置失效后的危害是可能造成管道阴极保护低效和管道腐蚀。进而提出了控制腐蚀的方法：从设计上将绝缘接头放在不易积水的位置、施工安装要避开低洼积水段、定期清管排污以防止管道电连接短路等。上述对策解决了长期困扰输气生产的技术难题。     

异种金属焊缝

异种金属焊接指的是把两种不同合金体系连接在一起。因为被连接的两种金属具有锻轧组织,而焊缝具有铸态组织,所以熔融焊缝实际上是异种金属焊缝(DMW_5)。通常匹配填充金属的成份完全不同于母体合金的成份。这里所讨论的异种金属焊缝指的是两种不同合金体系金属之间的焊缝。     

腐蚀基本知识（二）

(3)电偶腐蚀当两种不同金属浸在导电性的溶液中时,两种金属之间通常存在着电位差,如果这些金属互相接触(或用导线连通),该电位差将使电子在金属间流动.耐蚀性差的金属成为阳级,腐蚀增加;而耐蚀性高的金属则为阴极,腐蚀减轻.这类腐蚀形态称为电偶腐蚀.在工程技术中,出于对材料的机械性能及经济的考虑,采用不同金属的组合几乎是不可避免的.因此,人们在选择材料时,迫切要求了解某两种金属材料直接接触在实际使用中发生电偶腐蚀程度如何.表1为海水中     

原油脱钙剂注入管线法兰腐蚀失效分析

某石化公司脱钙剂注入点下游原油管线与旁路连接的法兰腐蚀严重。通过对腐蚀失效法兰的宏观腐蚀形貌、管线结构及理化检验结果进行综合分析发现,造成法兰环向内表面及密封面底部出现严重腐蚀的主要原因为:脱钙反应产物醋酸钙在法兰环向内表面沉积,与金属本体之间形成缝隙引发的缝隙腐蚀。提出了改进管线结构、改变脱钙剂注入点位置及在法兰表面采用耐腐蚀涂层或镀层等处理措施,提高了法兰的耐腐蚀能力。     

K气田集输管道焊缝腐蚀失效研究

K气田天然气中主要腐蚀介质为CO2和气田水中的氯离子。采用碳钢管道进行气田内部集输,使用1年左右碳钢管道发生了严重腐蚀。通过腐蚀调查和对典型管道腐蚀样品剖析检查,对腐蚀产物进行检测分析,采用了电化学测量方法测量在腐蚀环境中焊缝不同区域金属的腐蚀电位。分析结果表明：在发生腐蚀的阶段没有发现地层水参与腐蚀的证据,CO2是导致气田内部集输碳钢管道腐蚀失效的主要腐蚀介质;由于化学成分和微观结构的差异,焊逢与钢管母材金属在湿流体介质中形成了电位差,导致气田碳钢管道焊接区域发生严重腐蚀。焊接材料和焊接工艺对碳钢管道的CO2腐蚀有重要影响,对于含腐蚀性流体的气田,在进行内部集输工程建设设计和施工时,应开展焊接焊头抗腐蚀性评价试验研究。     

液压紧固扳手

高压和超高压设备在石油化工生产中的应用已越来越广泛。在高压聚乙烯装置中,由超高压压缩机出口到反应器的压力达到280MPa,故其密封性能的好坏至关重要。高压聚乙烯反应器管道及其附件的连接均采用法兰连接,垫片为透镜垫片。垫片和管道接触表面依靠法兰和螺栓使之紧密的接触,     

16Mn钢表面蒙乃尔合金的堆焊

蒙乃尔合金(Monel400)在16Mn表面堆焊异种金属的焊接,在锦州石化公司属首次,就16Mn与蒙乃尔合金两种钢的焊接性试验和焊接工艺等做了一些研究。     

高强石墨垫片在润滑油加氢装置上的应用

介绍了高强石墨垫片的基本结构、特点和选用,以及在设备与管道连接的法兰、阀门和阀盖法兰等处使用取得的良好密封效果。指出了使用时的注意事项。