内衬不锈钢复合钢管介绍

内衬不锈钢复合钢管是在钢管内壁复合薄壁不锈钢管,既具有不锈钢管的性能优点又增加了钢管壁厚.介绍了内衬不锈钢复合钢管良好的使用性能,以及管与管之间和管与管件之间的几种连接方式.     

耐蚀性好的油井用高强度高Cr钢管

日本JFE钢铁公司开发了新型马氏体不锈钢HP13Cr和UHP15Cr钢管,它们具有良好的耐CO2腐蚀性和耐SSC(硫化物应力腐蚀)性,这些新型钢管可应用于使用条件受限的油井和气井环境中.由于新型钢管含Cr量较高,含C量较低,因此显著地改善了耐CO2腐蚀性.在高CO2分压环境下,HP13Cr钢管的临界使用温度为160℃;UHP15Cr钢管不仅屈服强度超过861 MPa,而且临界使用温度高达200℃.另外,由于添加了Mo元素,从而改善了钢管的耐SSC性.这些新型钢管能在以往API-13Cr不锈钢钢管无法使用的高温、高C02分压环境及含有少量H2S的环境下使用.     

马氏体不锈钢HFW管线管的开发

研究开发了一种具有良好可焊性和抗湿CO2腐蚀的马氏体不锈钢合金及HFW焊管。通过合金成分优化设计、金相组织观察、力学性能试验、钢管外观尺寸及防腐性能试验,所开发的钢管外观尺寸、母材和焊缝的力学性能及金相组织等满足设计目标要求,与传统马氏体不锈钢管相比,具有更精确的外观尺寸。试验结果表明,新型可焊接马氏体不锈钢可以生产薄壁高精度管线管,可以用气体保护技术进行HFW焊接;HFW钢管不需焊前预热和焊后热处理,管体及焊缝所有性能满足油气井湿CO2腐蚀的服役环境。     

输油管道的双层复合防腐工艺

介绍了输油钢管的双层复合防腐新工艺方法。该方法是在使钢管达到Sa2除锈等级后,对钢管进行磷化生成磷化膜,再涂装聚氨酯防腐漆。同时介绍了双层复合防腐输油钢管的生产工艺流程、检验结果、现场实验应用情况,并进行了经济效益分析。     

780 MPa级小直径电焊钢管生产技术的开发

近年来,日本汽车用零件为了减轻质量,提高刚性,降低成本,钢板冲压件和棒材零部件正在被管材所代替.日本JFE公司已有报道,高强度、薄壁电焊钢管产品使汽车零部件在强度、精度、抗疲劳性等方面有良好的性能.以下介绍780MPa级小直径电焊钢管生产技术的开发情况.     

L360QS/316L不锈钢复合钢管焊接工艺和性能研究

介绍了?准355.6 mm×(10+3) mm规格L360QS+316L不锈钢复合钢管的新型焊接工艺,即首先采用TIG焊在复合钢管管端进行堆焊预处理,然后再采用氩气保护TIG焊进行对焊操作。为评价环焊缝的性能,焊后对其焊接接头进行了拉伸试验、冲击试验、硬度测试、晶间腐蚀及应力腐蚀试验。试验结果表明,采用该工艺焊接的L360QS+316L不锈钢复合钢管环焊缝焊接接头性能良好,且具备耐晶间腐蚀和应力腐蚀性能;堆焊层起到了很好的隔离作用,保证了焊缝的质量。     

单点系泊输油旋转接头结构设计与分析

单点系泊系统中,旋转接头由于设计难度大、制造工艺复杂以及密封性能要求高等特点,一直被国外公司作为核心技术而长期封锁,国内目前还没有自主设计制造的单点系泊旋转接头投产使用。鉴于此,根据单点系泊输油终端的功能需求总结了输油旋转接头的结构设计技术要求,并根据规范设计了一种单通道轴向旋转接头,对该旋转接头的结构型式进行了论证及壁厚计算;通过有限元分析计算了旋转接头结构所受应力及变形,验证了装置的本体结构所受应力小于其许用应力,轴承安装螺栓所受最大应力在其屈服强度范围内,密封间隙的最大变形量在密封件要求的范围内,从而有效地保证了旋转接头装置密封性能的可靠性;最后采用设计的旋转接头台架试验装置对旋转接头原型样机进行了旋转效用试验、静态密封试验和动态密封试验,试验中未出现密封泄漏,进一步验证了旋转接头结构设计的可靠性。该项研究提供了单点系泊旋转接头的设计与验证方法,对旋转接头的国产化应用具有一定的借鉴意义。     

X65级薄壁直缝埋弧焊管焊接工艺试验研究

针对X65级9.5 mm薄壁JCOE钢管进行了内外焊三丝和双丝两种不同焊接工艺参数的试验研究,并对两种方案的焊接接头性能进行对比分析。结果表明,两种方案均能满足技术条件要求,内外焊双丝焊接工艺生产的钢管各项指标更优。选择该方案在工厂进行了批量生产,其焊缝拉伸性能均达到标准要求,且断裂位置均位于母材;母材、焊缝及热影响区的硬度均低于较低技术条件最大允许硬度265HV10的要求;焊缝组织为针状铁素体,焊接接头具有良好的韧性。     

15CrMo钢管在稠油热采注蒸汽管道中的应用

介绍了15CrMo钢的机械性能;不同壁温下的基本许用应力值;高温持久强度和蠕变温度均比20G钢高;其焊接性能、焊缝的力学性能也优于20G钢.在相同热工条件下,用15CrMo钢管可选择比20G钢较小的管径和壁厚,而不提高造价.通过在胜利油田稠油热采注蒸汽管道中的应用,表明15CrMo注蒸汽钢管的抗腐性能远远高于20G钢管,用该类钢管制作的稠油热采注蒸汽管道,其腐蚀速率小、寿命长,有良好的使用前景和推广价值.     

直流正接在双丝埋弧焊中的应用

在采用多丝埋弧焊工艺焊接小直径、薄壁厚的钢管时,由于钢管壁厚小,易造成内焊烧穿,为避免烧穿而减小焊接参数时又会带来焊缝内部气孔、夹渣等缺陷,通过改变焊接电源极性的方法,即两丝埋弧焊内焊的第一丝采用直流正接的方法来解决此问题。选择壁厚为10.3 mm规格钢管进行试验,内焊第一丝（前丝）电源极性采用直流正接,二丝（后丝）采用交流的焊接工艺,焊缝质量良好,且各项力学性能指标均满足标准要求。     

我国输水钢管同国外的差距及几点建议(二)——美国与中国输水钢管壁厚设计理念的比较

美国输水钢管壁厚的设计是完全的柔性管理念,其管厚设计计算公式是以内水压为主要参数来考虑的,外压作为核校条件.我国虽将输水钢管看成柔性管,但设计计算公式同半柔半钢的球铁管、预应力混凝土压力管相似,除考虑内水压参数外,还加入了管重、覆土重、管内水重以及地面负荷重等全部外压参数.在同样工况条件下,美国设计的管壁厚只有我国的1/2～2/3,但其经济性和安全可靠性均得到了大量工程实践的证明.我们应借鉴美国的经验,提高我国输水钢管的技术水平,降低建设成本.     

衬塑给水管及管件

介绍了衬塑给水管件的结构、性能、材质、应用范围和执行标准。通过具体分析衬塑复合钢管和内复不锈钢净水管的特点,指出在外层钢管的内壁复衬聚乙烯塑料管或薄壁不锈钢管,既大大提高了钢管在输水、输热水、输煤气过程中的耐腐蚀性能,又保留了镀锌钢管采用螺纹联接密封性好、机械强度高、价格低廉的优点,是输气输水钢管升级换代的理想产品。     

N80钢防砂管腐蚀穿孔原因分析

为了分析西部某油田N80钢防砂管表面腐蚀穿孔及断裂的原因,对防砂管进行了宏观检查、壁厚测量、磁粉探伤、理化检验及扫描电镜（SEM)观察等综合分析。结果表明,该防砂管腐蚀穿孔的主要原因是基管（碳钢）和护管（不锈钢）浸泡在同一电解质（井下采出液）中,由于碳钢与不锈钢之间存在电位差,导致相互之间发生电偶腐蚀,使得电位较低的基管（碳钢）首先发生腐蚀,最终腐蚀穿孔而断裂。     

油气输送管道用大直径双层埋弧焊管

随着油气管道输送量和压力的不断升高，钢管管径和壁厚不断增大，管线钢材料的钢级和韧性不断提高，传统单层埋弧焊管的制造难度和成本不断加大。受双金属复合管结构和多层超高压容器的启示，设计了一种大直径双层埋弧焊管，拟从结构上提高钢管的承压能力，从而提高管道的输送能力。分析表明，双层埋弧焊管作为一种新型的管道钢管有许多结构特点，但是要在油气管道中应用还有诸多技术问题需要解决。     

厚壁高Nb螺旋埋弧焊管现场环焊焊接性评价

为了提升厚壁管线钢板卷的强度和韧性,将高Nb化学成分和热机械控制工艺有机结合。然而高Nb成分对管线钢现场焊接性存在一定影响,因此一些管线钢用户会限制Nb的含量。对工业化生产的高Nb厚壁(23.7mm)螺旋埋弧焊管的现场焊接性进行了评价,开发了窄坡口机械化熔化极气体保护电弧焊(GMAW)焊接工艺,环焊缝的特征证明了这一材料对陆上管道敷设典型现场焊接工艺具有适应性。本研究介绍并讨论此研究的细节和结果。     

钢管静水压试验监控记录系统的设计

为了满足API SPEC 5L《管线钢管规范》有关钢管静水压试验要求及生产实际需要,设计了钢管静水压试验监控记录系统。该系统采用工控机（IPC）与多功能卡技术,使用Visual C++6.0语言编程,实现对钢管水压试验过程中信号的采集及过程控制。采用定时器触发A/D转换,精确实时地显示记录稳压曲线,运用继电器控制试压过程使系统具有小型化和通用性。生产实践证明,该系统完全满足API标准及生产要求。     

非金属防腐管道的中试应用及性能评价

非金属管道因具有优良的耐腐蚀性,在油田得到广泛应用,但其物理机械性能较金属管道差,又限制了在油田的推广,因此有必要对非金属管道的性能进行综合评价,以达到合理选用非金属管道、充分发挥其防腐性能的目的。文章对玻璃钢管、钢骨架复合管、PE内衬管、玻璃釉内衬管和尼龙复合管进行了一年的中试应用及解剖试验评价,认为钢骨架复合管、尼龙复合管的防腐性能及整体性能较好,作为油田集输系统比较适宜的内防腐技术有较好的应用前景;玻璃钢管不适宜在较大压力下应用;PE内衬管防腐性能较好,但内衬与管道的结合力差,玻璃釉内衬管的防腐性能差,二者均不适宜在油田推广应用。     

X65MS直缝埋弧焊管SSC试验及其影响因素研究

为了满足壳牌公司DEP31.40.20.37-Gen(2010)标准及阿曼石油公司PDO SP2041(2011)附加技术对X65MS钢级酸性服役条件下直缝埋弧钢管SSC的要求,从钢材的成分控制、冶炼、轧制以及钢管成型、焊接和SSC试验环节全过程进行严格控制,并结合试验分析SSC性能的影响因素。SSC试验试样加载应力按照实际屈服强度计算加载应力,严格控制钢管屈服强度的上限。另外在检验过程中需要严格控制试样制备以及试验过程,才能够完全满足SSC性能指标。     

钢质环氧套筒轴向修复效果研究

为了研究钢质环氧套筒对于含缺陷油气管道的轴向修复效果,对X52钢级Φ508 mm×9.5 mm含缺陷螺旋埋弧焊管的钢质环氧套筒修复结构开展了全尺寸轴向拉伸试验,通过应变监测及理论计算分析钢质套筒与管体的应力分布情况。结果显示,修复后的管体最大轴向拉力为3 854 kN,约为无缺陷钢管理论轴向承载力的50%;失效位置位于缺陷最深处,失效时,管体无缺陷处尚未进入屈服阶段;在纯拉伸作用下,钢质套筒承担的轴向载荷仅占总载荷24.5%。研究结果表明,钢质环氧套筒对于管道轴向应力修复效果有限,不建议采用钢质环氧套筒作为环焊缝或管体环向缺陷的修复手段。     

特殊扣钢管的疲劳理论、试验与应用

为了促进特殊扣钢管抗疲劳性能的进一步提升,从特殊扣钢管管体材料的疲劳、螺纹连接的疲劳、螺纹连接的设计等方面进行了研究。分析了循环载荷作用下特殊扣钢管疲劳产生的主要原因;以法国VM公司和阿根廷Tenaris公司等国外主流抗疲劳特殊扣产品为例,阐述了螺纹设计时摩擦系数、螺距、锥度和应力释放结构对疲劳的影响;介绍了研究特殊扣钢管疲劳问题的试验装置及测取S-N曲线的基本问题,重点讲述了共振型全尺寸疲劳评价试验装置的试验原理。研究结果表明,影响螺纹结构套管疲劳强度的最主要因素是应力集中系数(SCF),螺纹结构往往在公端最后一圈螺纹LET处应力最大,应力集中系数也较大。因此,螺纹结构套管在结构设计上应尽量采用圆滑过渡来降低应力集中系数,母端外侧应考虑抗弯曲机构;可适当降低母端的壁厚、提高螺纹结构的加工精度,在设计上尽量考虑应力释放部分及去除残余应力工艺的使用,从而提高特殊扣钢管的抗疲劳性能。