石油管道在我們的石油和天然氣開采工業(yè)中發(fā)揮著極其重要的作用,油氣田開采中因腐蝕現(xiàn)象所造成的損失,是極其巨大且需要盡快著手解決的。含鉻元素類不銹鋼材料通過添加9%至14%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Cr元素,且在比較嚴(yán)苛的腐蝕環(huán)境中也能保持較高的抗CO_2腐蝕性。本文主要研究00Cr9NiMo多元含鉻鉬耐二氧化碳腐蝕油井管,降低油氣田開采過程中的使用成本,應(yīng)用于溫度為60-90℃、二氧化碳分壓低于3 MPa的油氣田中,年腐蝕速率小于0.076 mm/a,具有相對(duì)較低的成本,在服役時(shí)不發(fā)生點(diǎn)蝕反應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)00Cr9NiMo鋼進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,以及各類耐蝕性評(píng)估,補(bǔ)充耐蝕性能數(shù)據(jù),探究腐蝕性能影響因素,提升實(shí)驗(yàn)鋼的耐蝕性能,對(duì)熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過腐蝕失重實(shí)驗(yàn)、掃描電鏡(SEM)、金相觀察、原位統(tǒng)計(jì)分析、電子探針(EMPA)等手段對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼在實(shí)驗(yàn)室模擬油井開采環(huán)境條件下的耐蝕性進(jìn)行了分析,重點(diǎn)探究溫度、C元素含量、CO_2氣體分壓、調(diào)質(zhì)處理工藝對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼耐蝕性的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、硬度、延伸率、沖擊功進(jìn)行測(cè)試,通過腐蝕失重實(shí)驗(yàn)確定920℃淬火與640℃回火的調(diào)質(zhì)工藝。中低溫環(huán)境下,9Cr-0.085C鋼和13Cr鋼的耐蝕效果等同。在不高于90℃的情況下,調(diào)質(zhì)處理后的試驗(yàn)鋼腐蝕速率可達(dá)到工程使用要求(0.076 mm/a),且60℃環(huán)境下各類試驗(yàn)鋼均表現(xiàn)出較為優(yōu)異的耐蝕性能�？傻贸鼋Y(jié)論溫度越低,CO_2對(duì)含鉻鋼的腐蝕效果也會(huì)有極大的減緩,00Cr9NiMo實(shí)驗(yàn)鋼的抗氫致開裂性能(HIC)十分出色,抗硫化物應(yīng)力腐蝕(SSCC)結(jié)果較差,SEM、EMPA結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)鋼的成分偏析較為嚴(yán)重,存在Cr的碳化物析出。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE988.2
【部分圖文】：

第2 章 實(shí)驗(yàn)材料和方法于研制出的含鉻鋼將運(yùn)用到油田開采的油井管工程實(shí)際運(yùn)用中，根據(jù)工求，因此必須對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)試，滿足實(shí)際工程服役的性能要求學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)沖擊試驗(yàn)參照國家標(biāo)準(zhǔn)，即《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法229-1994)的測(cè)定方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼選取標(biāo)準(zhǔn)的半沖擊試樣（規(guī)格為：55 mm mm），實(shí)驗(yàn)室采用擺錘式夏比沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)（型號(hào)為 JB30B 式），對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)性能的沖擊性能測(cè)定，同樣，參照國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)B/T228.1-2010)的測(cè)定方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼選取拉伸試樣進(jìn)行力學(xué)性能的拉伸，實(shí)驗(yàn)室采用 WE-300 型拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。2）試樣準(zhǔn)備準(zhǔn)的夏比沖擊半尺寸試樣（R0.25的 V 型缺口）制樣尺寸與規(guī)格如下圖 2采用螺紋狀拉伸樣品試樣尺寸與規(guī)格如下圖 2.2 所示。

實(shí)驗(yàn)室采用 WE-300 型拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。（2）試樣準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的夏比沖擊半尺寸試樣（R0.25的 V 型缺口）制樣尺寸與規(guī)格如下圖 2.1室采用螺紋狀拉伸樣品試樣尺寸與規(guī)格如下圖 2.2 所示。圖 2.1 標(biāo)準(zhǔn)的夏比沖擊半尺寸試樣（R0.25的 V 型缺口）尺寸示意圖Fig. 2.1 The diagram of the standard Charpy v-notch i MPact sample

- 15 -圖 2.3 00Cr9NiMo 實(shí)驗(yàn)鋼的金相照片F(xiàn)ig. 2.3 Metallographic photos of 00Cr9NiMo experimental steel

【相似文獻(xiàn)】

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1 龔杰;00Cr9NiMo鋼耐蝕性規(guī)律研究[D];中國石油大學(xué)(北京);2018年

本文編號(hào)：2827813