L245NS抗硫化氢腐蚀管材的焊接工艺

新疆哈拉哈塘油田二期产能建设工程地面输气管道含有H2S,为了避免地面输气管道发生硫化物应力腐蚀开裂(SSC)事故,分析了硫化物应力腐蚀开裂的特征及其影响因素,最终选用L245NS作为管道钢。对L245N2管材的焊接工艺及焊缝的力学性能、抗氢致裂纹(HIC)及抗硫化物腐蚀开裂性能(SSC)进行研究。对L245NS管材焊接选用的填充材料、坡口型式、焊接工艺参数、焊接操作、焊后热处理、焊缝质量检验等内容进行了研究。焊缝外观检验、无损检测、焊缝力学性能及抗硫化物应力腐蚀性能试验、抗氢致开裂试验结果表明选用的焊接工艺能够满足设计质量要求。最后通过工程施工的检验,其焊接质量得到了有效验证。     

湿H_2S环境对碳钢与低合金钢压力容器选材的影响

本文针对湿硫化氢环境中碳钢与低合金钢压力容器的开裂问题进行了分析,明确了材料的抗硫化物应力开裂(SSC)和氢致开裂(HIC)试验评定对于耐硫化氢腐蚀的重要性;同时,从碳钢与低合金钢压力容器主要承压部件的选材出发,详细阐述了不同材料在化学成分、冶炼方法、热处理状态、硬度、冲击功试验、拉伸试验以及无损检测等方面技术指标的要求对于提高其抗SSC和HIC性能的影响,以便尽可能使材料满足抗SSC和HIC的试验评定要求,避免材料复验带来不必要的浪费,并为工程应用提供一定的参考。     

高强度感应加热弯管抗氢致开裂试验研究

实验研究了X70钢级感应加热弯管不同部位抗HIC（hydrogen induced cracking)能力的差异，分析了影响其抗HIC能力变化的主要原因，并提出了提高其抗HIC性能的工艺改进措施。     

X65MS钢级Φ914 mm×19.8 mm耐蚀管线管的开发与生产

为了满足高要求耐蚀管线管的需求,通过优化炼钢工艺,改善钢中夹杂物和中心偏析,合理设定厚板工艺得到均匀的针状铁素体组织,并优化UOE成型和扩径工艺,成功开发并生产了X65MS钢级Φ914 mm×19.8 mm管线管,并对研制的管线钢管进行了理化性能试验及抗HIC和SSC性能试验。试验结果显示,82 ℃时的屈服强度和抗拉强度较常温分别下降25 MPa和32 MPa,屈强比低于0.90;焊缝、熔合线冲击功＞200 J,-20 ℃管体 SA均值为99%;附加UT定位试样缺陷后测得裂纹指标满足CLR≤10%;抗HIC、SSC、SOHIC试验均合格。试验结果表明,通过良好的成分和轧制工艺设计可获得高要求X65MS耐腐蚀管线管。     

H2S应力腐蚀开裂和氢致开裂的评定

在开发含H2S油气田中常接触含H2S介质。由于H2S存在,当采用碳钢时除考虑化学失重腐蚀外,压力容器和压力管道受压元件还存在硫化物应力腐蚀开裂（SSC）和氢致开裂（HIC）,如处理不当,将会使压力容器和管道突然破裂,危及安全。本文从试验和工程实践中提出了硫化物应力腐蚀开裂（SSC）和氢致开裂（HIC）评定、鉴定、评审和具体作法。     

X80级感应加热弯管性能及静水压爆破试验分析

采用力学性能试验分析了X80级φ1219 mm×22 mm感应加热弯管直管段、过渡区及弯曲段的强度及韧性变化规律,并结合其微观金相组织进行比对。结果显示,经过950~1000℃感应淬火、580~630℃回火后,X80感应加热弯管强度均超出标准要求,内弧侧管体强度最低而冲击韧性最高;中性区及右过渡区管体强度水平较高;外弧侧管体冲击韧性最低;同时,对感应加热弯管进行了静水压爆破试验,并测量了不同部位的应变值。随着水压不断增加,试验结果表明:弯管各点的横向微应变值大于纵向微应变值;弯曲段外弧侧附近的横向应变值高于弯管其他各点的应变值。当加压至24.5 MPa时,弯管在弯曲段外弧侧附近爆破失效。     

形变与残余应力对管线钢氢致开裂行为的影响

为探讨管线钢服役过程中和性能检验时引入的塑性变形及残余应力对钢的氢致开裂(HIC)敏感性行为的影响,选用低强度的X52钢和高强度的X80钢进行了试验研究,探讨了力学因素和焊接组织对管线钢的HIC敏感参数测试结果的影响,并利用电子探针分析了成分偏析对HIC成因的影响。结果表明,管线钢的HIC敏感性与显微组织、化学成分偏析及应力状态有密切的联系;钢的形变和残余应力状态对其HIC敏感性的影响依赖于钢的固有HIC敏感性大小,钢的固有HIC敏感性愈高,形变和残余应力的影响愈为显著;从钢管上直接取样进行HIC试验评价更能揭示管线钢固有的HIC敏感行为,采用机械展平法制备试样进行HIC敏感性检验则可能会引起误判后果,尤其是对于小口径管线钢。     

X70MS抗酸直缝焊管的研制

对HIC和SSC的腐蚀原理和试验方法进行了分析。介绍了抗酸管的适用范围。通过对X70MS母材和焊接规范的设计,采用合理的制管工艺试制了φ1016mm×26.2mm抗酸钢管。力学、金相和腐蚀试验表明钢管性能满足API SPEC 5L标准要求。     

X65MO海底管线钢焊接适应性研究

采用多丝埋弧焊设备对首钢公司生产的15.9 mm厚X65MO海底管线钢进行了焊接工艺试验研究。通过金相试验分析了焊接接头的显微组织;通过拉伸、冲击、弯曲、硬度、CTOD试验评价了焊接接头的力学性能;通过HIC试验评价了接头的抗HIC腐蚀性能。试验结果表明,X65MO海底管线钢焊接接头的力学性能和抗HIC腐蚀性能均达到相应技术标准的要求,能够满足用户的使用要求。     

高强度天然气输送管抗氢致开裂试验研究

通过对X60、X70不同化学组成,组织结构和应力状态多种管线钢进行的抗HIC性能试验,分析讨论了钢的化学成分中碳、锰、硫、磷元素含量、试验时间和应力状态对天然气输送管抗HIC性能的影响。结果表明,降低钢中碳、硫元素含量,可明显提高管材的抗HIC性能;延长试验时间,氢致裂纹生成长度增加;组织不均匀和受过应力的管材,裂纹长度增加较明显;同类管线中,晶粒度级别数值小,裂纹敏感率增大。