隨著海洋石油工業(yè)的蓬勃發(fā)展,高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、抗低溫海底管線管的開發(fā)已成為管線管制造廠家研究的熱點(diǎn)。但由于這類產(chǎn)品技術(shù)含量高,制造難度大,同時受生產(chǎn)設(shè)備條件的限制,國內(nèi)能生產(chǎn)這類產(chǎn)品的企業(yè)較少,我國以往建設(shè)海底管道所用的管線管基本上從國外進(jìn)口,國產(chǎn)率很低。本文結(jié)合衡陽華菱鋼管（集團(tuán)）有限公司的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),基于管材失效分析理論,通過組織調(diào)研、成分設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化,研制出一種具有高抗拉強(qiáng)度和良好抗沖擊韌性及焊接性能的HSL450S海底石油管線管。同時對材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能和微觀組織進(jìn)行了研究,對其抗腐蝕和環(huán)焊工藝進(jìn)行了評定,所得結(jié)論如下:1.所設(shè)計(jì)合金成分合理,具有較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性,滿足GB/T9711.3-2005的要求。該合金材料兼?zhèn)漭^好的抗H₂S性能和一定的抗CO₂腐蝕能力,同時具有良好的可焊性。2.所得HSL450S海管無縫鋼管幾何精度高,表面質(zhì)量好,鑄坯化學(xué)成分和低倍質(zhì)量均達(dá)到預(yù)期目標(biāo),其優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)如下。a.穿孔、軋制工藝:Φ150mm園鑄坯→加熱1280℃→穿孔Φ142×21mm（延伸比2.21面縮變形54.75%）→三輥... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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43一1管線管夾雜物形貌IO0x(未浸蝕)

中南大學(xué)工程碩士論文第三章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論圖3一 2444一4管線管夾雜物形貌100x(未浸蝕)從表3一10和圖3一1、圖3一2可以看出，兩爐鋼材料中夾雜物含量級別低，鋼的純凈度高。夾雜物形態(tài)呈球狀、點(diǎn)狀，無長條狀MnS夾雜，說明夾雜物變質(zhì)處理效果達(dá)到預(yù)期要求。3.3管線管連鑄坯的組織與性能3.3.1連鑄坯的硬度與金相組織HSL45OS用連鑄坯硬度HRC:17，16，15。連鑄坯縱向(拉錠方向)、橫向組織如圖3一3所示，其中，F(xiàn)為鐵素體;P為珠光體;B為貝氏體;M為馬氏體。

中南大學(xué)工程碩士論文第三章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論圖3一 3HSL45OS用連鑄坯組織a.縱向組織，B+少 M+Fb.縱向組織，B+少M(fèi)+Fc.橫向組織，B+少M(fèi)+F從圖3一3可以看出，其組織主要為貝氏體，還有少量的馬氏體和鐵素體;HSL45OS鋼的水平連鑄工藝按低C鋼的工藝執(zhí)行，采用普鋼結(jié)晶器生產(chǎn)，取得了較好的效果。3.3.2鋼的相變點(diǎn)在Fe一C平衡圖中Al、A3轉(zhuǎn)變溫度是指在加熱或冷卻速度極為緩慢的情況下，即接近于“平衡狀態(tài)”下的轉(zhuǎn)變溫度。但實(shí)際上常用Acl、Ac3、Acm和Arl、戶J3來分別表示鋼在加熱和冷卻時所測定的臨界點(diǎn)。用連鑄坯低倍樣弦切向(約1/2R處)山 3x40nlln的膨脹樣測定的膨脹值隨溫度變化結(jié)果見圖3一。︸匕 0.1勺01﹄J︵11︺民 442JQd2C.111..od您、當(dāng).任卜匕一0 01002003004005006007008009001000溫度/℃圖3一HSL450S用連鑄坯合金熱膨脹與溫度關(guān)系由圖3碑曲線轉(zhuǎn)變點(diǎn)得到Acl、Ac3分別為720℃及900℃，即為熱加工溫度及淬火加熱溫度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黃河水下三角洲海底管道沉降量確定方法研究[J]. 張建,常方強(qiáng),賈永剛.  海岸工程. 2008(03)
[2]新型再加熱爐懸壁輥的研制[J]. 潘曉紅,韓旭.  金屬材料與冶金工程. 2007(04)
[3]石油工業(yè)中管道的腐蝕與防腐[J]. 涂小華,王修杰.  江西化工. 2006(04)
[4]超低碳貝氏體鋼生產(chǎn)概述[J]. 韓孝永.  新疆鋼鐵. 2006(04)
[5]不同CO2/H2S分壓下油管鋼腐蝕速率預(yù)測模型[J]. 張清,李萍,白真權(quán).  焊管. 2006(01)
[6]中國管道運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展與建設(shè)[J]. 梅云新.  交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2005(02)
[7]CO2對油氣管材的腐蝕規(guī)律及預(yù)測防護(hù)[J]. 李全安,張清,文九巴,白真權(quán).  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2004(06)
[8]海底管道失效原因分析及其對策[J]. 金偉良,張恩勇,邵劍文,劉德華.  科技通報. 2004(06)
[9]我國海上石油天然氣開發(fā)快速發(fā)展[J].   石油學(xué)報. 2004(04)
[10]模擬油田H2S/CO2環(huán)境中N80鋼的腐蝕及影響因素研究[J]. 白真權(quán),李鶴林,劉道新,王獻(xiàn)昉.  材料保護(hù). 2003(04)

博士論文
[1]海底管道分布式光纖傳感技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 張恩勇.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]海底油氣管道系統(tǒng)風(fēng)險評價技術(shù)研究[D]. 謝云杰.西南石油大學(xué) 2007
[2]鉻含量對低碳合金鋼沖擊腐蝕磨損性能和機(jī)理影響的研究[D]. 孫國棟.合肥工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：2994778