X80级钢管热弯及热处理工艺参数的确定

评价了热弯及热处理热循环对X80级钢管力学性能的影响,研究了热弯过程中最佳加热温度和冷却速率及最佳热处理参数。首先,对来自不同炉批的2根钢管进行了工业化热弯及热处理试验。然后,对钢管试样进行实验室热处理试验。试样分别加热到900～1000℃,并以不同速率冷却,500℃下保温1h进行回火热处理。试验结果表明,加热到900～1000℃热弯,水淬并回火（500℃,1h）可获得较高的屈服强度。然而,实验室条件下试验所达到的冷却速率在工业化生产中较难实现。对于回火热处理试验,当回火热处理温度为600～650℃时,可获得最佳的屈服强度。基于实验室试验结果,采用600～650℃的回火温度是感应加热弯曲工艺生产X80级弯管的最佳选择。     

钢管调质热处理生产过程中直度的控制

为了解决钢管调质热处理生产中加热和冷却过程造成的钢管弯曲变形,对造成弯曲变形的原因进行了理论分析。分析表明,调质处理过程中的管体加热、高压水除磷和水淬冷却是导致钢管弯曲的主要原因。针对这些原因,并结合实践提出了钢管弯曲变形控制方法,即在生产过程中通过控制工业炉的温度均匀性、钢管在炉内的自转角度、钢管管端在步进梁上伸出长度以及冷却水的均匀性等方法确保钢管的直度。将该控制方法应用于钢管调质处理过程后,弯管产生率明显降低,比调整前平均降低了约64.3%。     

提高HFW钢管合格率的有效措施

为提高HFW钢管的合格率,减少因生产停车造成的材料损耗,利用生产线已有的配置对热处理不合格钢管焊缝采取补充加热措施进行处理,并通过拉伸试验、夏比冲击试验、压扁试验、金相检验以及无损检测研究分析了经过补充加热HFW钢管焊缝的性能。试验结果表明,经过补充加热后,HFW钢管焊缝的抗拉强度、低温冲击韧性、压扁性能、显微组织及无损检测结果均达到GB/T 9711—2011 PSL2及订单技术规格书的要求,说明补充加热措施可以改善HFW钢管焊缝的综合力学性能。     

HFW焊缝性能优化工艺研究

通过设计局部焊缝中频感应热处理、局部焊缝＋全管体双重中频感应热处理、全管体中频感应加热＋热张力减径组合热处理以及在线控制冷却等工艺,研究了J55钢级HFW焊接套管的焊缝性能优化。试验结果表明：焊缝在线局部中频感应热处理、局部焊缝＋全管体双重中频感应热处理后空冷或进行控制冷却．可优化J55套管焊缝显微组织分布,细化焊缝组织尺寸,均匀化焊缝硬度分布,提高焊缝冲击韧性．降低沟槽腐蚀敏感系数,但焊缝优化效果低于全管体中频感应加热＋热张力减径＋在线控制冷却组合工艺。单纯依靠全管体中频感应加热后热张力减径或在线控制冷却工艺对焊缝优化效果并不优于单纯局部焊缝中频感应热处理。     

HFW钢管焊缝离线热处理设备的研制与应用

为了解决HFW钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题,设计了HFW钢管焊缝离线热处理设备。介绍了该离线热处理设备的主要结构及工作过程,并对离线热处理的X65钢级Φ273 mm×14.3 mm钢管焊缝进行了相关性能检测。检测结果表明,经离线热处理的钢管焊缝冲击韧性满足标准要求,表明该离线热处理设备能有效解决因钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题。该设备离线放置,为半自动控制,结构简单,调节灵活,适用热处理的钢管范围广,参数控制稳定,使用成本较低。     

加热温度和冷却速度对X80级弯管用钢组织与性能的影响

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了加热温度和冷却速度对两种弯管用钢组织和性能的影响,结果表明:加热温度和冷却速度对钢的强度有较大影响,随加热温度的升高和冷却速度的增加,钢的强度增加,而加热温度和冷却速度对冲击韧性影响不大.当温度高于960℃,冷却速度大于15℃/s时,两种钢的性能均能达到X80级钢的性能要求,该结果对X80级钢热煨弯管的研制具有一定的参考价值.     

热处理工艺对HFW焊缝显微组织和力学性能的影响

通过Gleeble热模拟设备来完成焊后正火和淬火+回火热处理,此工艺可用于提高细晶粒高频焊接钢管焊缝的韧性,并和广泛应用于管道敷设的X65钢级进行了比较.通过光学显微镜和透射电镜,对其微观结构演化进行了研究,采用维氏硬度和夏比V形缺口冲击韧性试验,评估其力学性能.正火热处理的力学性能满足API规范,而淬火+回火热处理工艺取决于X65钢和细晶粒钢的回火温度,因此,正火热处理工艺对于两种钢管更有效.     

HFW中频热处理线圈结构对加热效果的影响

对高频感应焊管(HFW)中频热处理温度场和电磁场耦合模拟计算结果进行了分析,研究了主线圈凹槽存在与否对钢管焊缝加热温度和升温速度的影响,揭示了主线圈和侧翼线圈之间角度、距离对感应功率和加热效率的影响规律.     

HFW钢管弯曲的特殊原因分析

介绍了直线度对于保证HFW钢管质量的意义,重点分析了影响钢管直线度的2种特殊原因:一是由于钢管在线中频热处理后冷却工艺不当造成的上下表面温度不均;二是卷板各处强度不均。针对HFW钢管弯曲的原因,结合生产实际,提出了相应的预防措施,即:通过改造冷却装置入手,以达到钢管的上下表面温度均匀分布;在采购原料时提出对卷板强度均匀性的要求,通过保证原材料质量来保证钢管的直线度。     

焊接后热处理方法

1.适用范围本标准规定了碳素钢和低合金钢的焊接后热处理方法(以下称后热处理方法)。2.后热处理方法的种类后热处理方法,有炉内加热后热处理和焊缝局部加热后热处理两种方法。3.炉内加热后热处理方法3.1加热装置本标准对加热炉的种类及其形式没有规定,但加热装置必须满足3.2中的各项要求。3.2后热处理方法后热处理方法如下:(1)进行后热处理时,被加热物体原则上应一次入炉加热。不能一次入炉,可分两次以上入炉,但此时,重复加热部分必须在     

2205双相不锈钢连续管组织与性能分析

针对碳钢连续管在适量H2 S和CO2共存的油田腐蚀工况中,管材腐蚀严重以及疲劳寿命短等问题,开发了具有较强耐蚀性和强塑性合理匹配的2205双相不锈钢连续管.通过对该管材开展微观组织、 硬度、 力学性能、 塑性和腐蚀等检测评价,全面分析了2205双相不锈钢连续管的各项性能.分析结果表明:该管材组织以奥氏体和铁素体相为主,...     

环庆原油黏温曲线测定研究

为更好地研究原油黏温关系和蜡沉积状况,以环庆原油为研究对象,探讨分析了试验室热处理温度、剪切速率和升降温程序等因素对环庆原油黏温曲线、析蜡点及溶蜡点测定的影响。室内试验结果表明:热处理温度对环庆原油的析蜡点、溶蜡点有较大影响,高温可以显著改善原油低温流动性,但热处理温度过高、恒温时间过长时热处理效果变差;环庆原油溶蜡点比析蜡点高7~11℃左右;测定过程中,在析蜡高峰区附近要避免高速剪切和剪切时间过长;析蜡点测定中降温速率不易控制;溶蜡点在凝点之后的低温区测定结果不稳定。     

海上油基钻屑热脱附装置研制与应用

油基钻屑环境危害大,经济价值高,处理难度大,国内外研究方向聚焦在实现油基钻屑的无害化处理、资源化利用和经济效益最大化。对油基钻屑处理技术的优缺点进行分析,优选出热脱附法是适合海上平台油基钻屑处理的技术路线。研究了热脱附技术,制定出技术路线图,并制造出第1代热脱附装置,在南海A平台开展测试,测试结果显示,单反应釜设计,处理速度慢,反应釜故障对整个系统影响大; 装置故障率高,处理效率低; 装置集成度低,安装周期长,占地面积大。针对以上问题,将装置改造升级为第2代热脱附装置:增加岩屑箱翻转架,提高上料速度; 双反应釜设计,提高处理速度; 装置集成为制氮装置撬、上料装置撬、热脱附装置撬、尾气处理撬、冷凝换热装置撬5大撬块,并在南海B平台应用。结果显示,占地面积由150 m²减小为120 m²,安装周期由7 d缩短至3 d,装置运行86 d,共处理1 116.4 t油基钻屑,平均日处理量13.0 t/d,最大日处理量21.7 t/d,处理后干渣含油率在1.3%～1.7%。     

厚板管线钢DWTT性能的影响因素

为了进一步研究轧制工艺对厚板管线钢DWTT性能的影响,以X70、X80管线钢为研究对象,在不同板坯加热制度、控制轧制工艺和控制冷却工艺条件下,对厚板管线钢进行了DWTT性能试验,统计分析了轧制工艺参数对DWTT韧性剪切面积SA的影响规律。结果表明,要保证剪切面积SA在85%以上,板坯加热温度为1 150～1 180 ℃,板坯加热时间控制在5～8 h较为合理;在高温变形的粗轧阶段,必须保证在较低的粗轧温度下采用大变形量,单道次变形量大于5%较好;在低温控轧阶段,开轧温度为740～820 ℃,终轧温度为740～780 ℃为较优选择;冷却工艺根据实际情况与控轧工艺相匹配,冷却速度为25～30 ℃/s或45～50 ℃/s,开冷温度为720～800 ℃,终冷温度为450～550 ℃较为合理。     

聚氨酯泡沫喷涂技术在旧容器保温大修中的应用研究

针对油田金属容器大修工程量的增大和容器保温技术存在的问题,大庆油田开展了聚氨酯泡沫喷涂技术在旧容器保温大修中的应用试验。通过现场试验,优化了聚氨酯泡沫原料配比,确定了合理的聚氨酯泡沫喷涂施工工艺。测试结果表明,聚氨酯泡沫保温层具有重量轻、强度高、吸水率低、保温效果好、离火自熄等特点;铝塑复合板作为聚氨酯泡沫保温层的外护层,具有结构美观、轻便、耐化学腐蚀性能和抗紫外线老化性能好,并且基本不需固定支架、钢带等优点。     

超级13Cr油套管在含H2S气井环境下的腐蚀试验

近20年来,在国内外H₂S/CO₂共存环境、高含Cl^-的深井或复杂水平井中,为保障井筒寿命并控制耐蚀合金管柱成本,超级13Cr不锈钢油套管的应用逐步增多,而ISO等标准中对于超级13Cr油套管的适用条件规定严格,特别是在超级13Cr的抗硫化物应力开裂影响因素方面,不同学者研究认识不统一。为此,模拟陕北某区块含H₂S气井腐蚀环境,利用电化学系统和高压腐蚀测试系统,评价了超级13Cr油套管的电化学和抗硫化物应力开裂能力。结果表明,在模拟环境下的超级13Cr电化学腐蚀速率为0.01 mm/a,而传统13Cr的腐蚀速率为0.26 mm/a。同时在抗硫化物应力开裂试验中,加载80% AYS和90% AYS下的超级13Cr没有出现NACE标准溶液试验下的开裂问题。该结果为类似气井环境下的超级13Cr应用提供了一定的参考。     

焊接板式换热器及其应用

介绍了多种类型的焊接板式换热器及其应用情况.焊接板式换热器保持了普通板式换热器传热效率高、结构紧凑的优点,并且可以在更高的温度和压力下使用.在石油炼制、化学、石油化工和钢铁等行业,焊接板式换热器正得到越来越广泛的应用.可用于许多工艺过程,例如加热、冷却、冷凝和蒸发等.关键词焊接板式换热器;结构特点;应用     

油基岩屑热脱附处理技术研究进展

近年来,油基岩屑热脱附处理技术因处理后残渣含油率可小于0.3%、油回收率高于75%等优点,在油基岩屑环保治理中得到了广泛的应用,但该技术的瓶颈问题也越来越突出,主要表现为:单套设备处置能力低、装备能耗高等。为此,基于对国内外大量文献资料、现场应用情况的调研,从油基岩屑热脱附机理、工艺及设备、主要影响因素、资源化利用等方面,系统介绍了油基岩屑热脱附处理技术的研究进展及应用情况,指出了该工艺技术存在的问题并提出了今后研究方向的建议。研究结果表明:(1)油基岩屑热脱附过程分为水分与轻质油、重质油、重质烃等不同成分分离阶段;(2)一段式和两段式工艺及设备结构主要热源有微波、电磁、天然气或柴油;(3)加热温度、加热时间对残渣含油率、回收油回收率及组分的影响最大;(4)残渣可用于制砖、筑路材料、土壤回填材料等资源化利用。结论认为:(1)油基岩屑热脱附技术存在着能耗成本偏高、装置稳定运行能力低、设备针对性不足等问题;(2)今后需加强油基岩屑预处理、热脱附工艺参数优化、传热传质优化、残渣多途径资源化利用等方面的研究。     

隔水导管硅烷-纳米陶瓷涂层的隔热效果

海洋隔水导管作为连接海底井口与海面平台间的关键结构,在稠油热采注蒸汽循环过程中也具有重要的隔热保温功效。硅烷-纳米陶瓷作为新型的隔热涂层材料具有低热导率、高保温率、耐水性好、耐高温性强等其他隔热材料不可比拟的优越性。首先运用红外灯加热的方法对普通纳米陶瓷和硅烷-纳米陶瓷涂料进行了隔热性能测试,其次通过自制的隔水导管加热装置模拟隔热涂层实际服役工况,评估了3类隔水导管隔热涂料的保温效果,分析了不同涂层结构与厚度的硅烷-纳米陶瓷隔热保温涂层对隔水导管隔热效果的影响。研究结果表明,硅烷-纳米陶瓷涂料在350 ℃内温环境下隔热保温率可以高达到70%以上,采用外壁喷涂的隔热方式保温效果最明显;随着涂层厚度的增加,隔热效果越好,涂层厚度达到500 μm时保温率可以提高至80%。隔水导管硅烷-纳米陶瓷涂料的研制与运用对提高蒸汽驱油效果、降低能源消耗有重要意义。     

黄桥气田CO2腐蚀及选材评价研究

CO2腐蚀长期困绕黄桥CO2气田的开发.文章根据黄桥CO2气田腐蚀现状和特征,分析其腐蚀异常的原因,并选用4种管材开展含水CO2的高温高压模拟试验.结果发现,现有的油套管材料P-110和N-80在高温高压CO2条件下对管壁产生严重腐蚀;9Cr管材耐CO2腐蚀性差,有轻微的点蚀;13Cr管材基本不发生腐蚀,可以满足CO2气井正常生产的要求.上述研究成果对正在开采的气井和新钻井的井下选材具有指导意义.