L360QS/NO8825復(fù)合管母材及焊縫腐蝕性能研究
發(fā)布時間:2021-07-07 19:05
基于油氣儲運工程中油氣管道的腐蝕問題,本文對L360QS/NO8825復(fù)合管母材及焊縫在不同溫度下的耐蝕性能進(jìn)行了研究,結(jié)果表明L360QS/NO8825復(fù)合管母材及焊縫在四種不同溫度下均具有較好的耐蝕性能,滿足油氣儲運工程中性能要求。
【文章來源】:全面腐蝕控制. 2016,30(12)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
四點彎曲夾具加載試樣示意圖
L360QS/NO8825復(fù)合管母材及焊縫的腐蝕性能,目的在于深入了解該型復(fù)合管在不同溫度下的腐蝕性能,為該型復(fù)合管在油氣儲運工程中進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。1實驗材料及腐蝕實驗研究1.1實驗材料實驗采用材料的合金牌號和焊接方法見表1,化學(xué)成分見表2。焊后表觀檢查美觀均勻,RT檢驗結(jié)果無缺陷,焊接質(zhì)量合格。合金牌號N08825+L360QS焊材基材CHW-SHAJ507SHAH09MnSHA+SH204SHA復(fù)材ERNiCrMo-3焊接方法基材GMAWSMAWSAW復(fù)材GTAW表1合金牌號和焊接方法圖1四點彎曲夾具加載試樣示意圖圖2模擬工況SSCC腐蝕試驗設(shè)備表2L360QS/NO8825復(fù)合管母材和焊縫成分(%)管體復(fù)材復(fù)材焊縫管體基材基材焊縫C0.0160.0210.0460.078Si0.1670.192吧0.2700.365Mn0.560.0431.181.40P0.0110.0080.0110.009S0.0010.0080.0020.003Cr23.0222.510.1100.104Ni39.2062.50.0880.066Mo2.918.480.0190.079Cu1.850.0830.1250.084Al0.1510.1350.0260.017Ti0.870.2230.0130.007Fe30.222.08--V--0.0010.003Nb0.1033.470.0410.0101.2腐蝕實驗研究1.2.1NO8825母材及焊縫SSCC試驗(1)試驗方法SSCC試驗采用四點彎曲試樣,試樣尺寸為(67.3±1.3)×(4.57±0.13)×(1.52±0.13)mm,加載方式見圖1。加載位移依據(jù)ISO7539-2:1989標(biāo)準(zhǔn),由以下公式計算:式中:—最大張應(yīng)力即加載應(yīng)力,Pa;E—彈性模量,Pa;t—試樣厚度,m;y—外支點間的最大撓度即加載位移,m;H—外支點間的距離,m;A—內(nèi)外支點間的距離,m。試驗前,將試樣清洗、除油、冷風(fēng)吹干后測量尺寸。然后,根據(jù)公式計算出加載位移、加載應(yīng)力,放入高壓釜內(nèi)的腐蝕介質(zhì)中,用高純氮氣除氧2h,升溫到預(yù)定溫度,然后通入CO2/H2S到預(yù)定壓力。試驗
6363技術(shù)腐蝕研究CorrosionResearch全面腐蝕控制第30卷第12期2016年12月圖3高溫高壓腐蝕模擬試驗裝置圖表3抗SSCC性能檢測的模擬試驗條件表4不同溫度下NO8825母材及焊縫高溫高壓失重腐蝕試驗條件(2)SSCC試驗條件825鎳基合金母材和焊縫抗SSCC性能檢測的模擬試驗條件見表3。825母材焊縫加載力(MPa)387.6385.1溫度(℃)134H2S(MPa)0.46CO2(MPa)0.64介質(zhì)(mg/L)CaCl2:31699;MgCl2:9627;NaHCO3:2557;Na2SO4:1047;NaCl:156577試驗周期(天)301.2.2不同溫度下NO8825母材及焊縫高溫高壓失重腐蝕試驗(1)試驗方法試驗采用高溫高壓失重掛片試驗,母材和焊縫的試樣尺寸分別為30×20×2mm、30×10×2mm。試驗前,將試樣分別用320#、600#、800#、1200#砂紙逐級打磨以消除機加工的刀痕;試樣清洗、除油、冷風(fēng)吹干后測量尺寸并稱重,然后將試樣相互絕緣安裝在特制的試驗架上,放入高壓釜內(nèi)腐蝕介質(zhì)中;用高純氮氣除氧2h,升溫到預(yù)定溫度通入CO2/H2S到預(yù)定壓力。試驗裝置見圖3。試驗結(jié)束后,用蒸餾水沖洗試樣表面去除腐蝕介質(zhì)、無水酒精除水后,冷風(fēng)吹干,用定性濾紙包起,放入干燥皿待用。清洗液根據(jù)JB/T7901-2001《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)配制。成分為鹽酸(比重1.19)500mL,加蒸餾水至1000mL。清洗后的試樣立即在自來水中沖洗,并在飽和碳酸氫鈉溶液中浸泡約2~3min進(jìn)行中和處理,之后自來水沖洗并用濾紙吸干后置于無水酒精中浸泡3~5min脫水、冷風(fēng)吹干,用BS124S電子天平(精度0.1mg)稱重并計算其失重腐蝕速率。均勻腐蝕速率的計算方法為:式中:vcorr—均勻腐蝕速率,mm/a;Δg—試樣失重,g;γ—材料比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油氣管道CO2/H2S腐蝕及防護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王丹,袁世嬌,吳小衛(wèi),謝飛,趙啟慧,楊帆,程貴鑫. 表面技術(shù). 2016(03)
[2]碳鋼/鎳基雙金屬復(fù)合管工藝分析及質(zhì)量控制[J]. 王冬林,武剛,衛(wèi)棟,李昱坤,劉建敏. 熱加工工藝. 2013(23)
[3]油氣田用雙金屬復(fù)合管研究現(xiàn)狀[J]. 朱世東,王棟,李廣山,魏斌,趙雪會,李發(fā)根. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(06)
[4]埋地油氣管道腐蝕機理研究及防護(hù)[J]. 林新宇,吳明,程浩力,龍世華,王鵬. 當(dāng)代化工. 2011(01)
[5]雙金屬復(fù)合管在強腐蝕油氣田環(huán)境下的應(yīng)用分析及其在國內(nèi)的發(fā)展[J]. 郭崇曉,張燕飛,吳澤. 全面腐蝕控制. 2010(02)
博士論文
[1]新型輸油氣雙金屬復(fù)合管道腐蝕及可靠性研究[D]. 范兆廷.重慶大學(xué) 2013
碩士論文
[1]油氣管道腐蝕后剩余強度的評價研究[D]. 高建華.東北石油大學(xué) 2013
本文編號:3270196
【文章來源】:全面腐蝕控制. 2016,30(12)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
四點彎曲夾具加載試樣示意圖
L360QS/NO8825復(fù)合管母材及焊縫的腐蝕性能,目的在于深入了解該型復(fù)合管在不同溫度下的腐蝕性能,為該型復(fù)合管在油氣儲運工程中進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。1實驗材料及腐蝕實驗研究1.1實驗材料實驗采用材料的合金牌號和焊接方法見表1,化學(xué)成分見表2。焊后表觀檢查美觀均勻,RT檢驗結(jié)果無缺陷,焊接質(zhì)量合格。合金牌號N08825+L360QS焊材基材CHW-SHAJ507SHAH09MnSHA+SH204SHA復(fù)材ERNiCrMo-3焊接方法基材GMAWSMAWSAW復(fù)材GTAW表1合金牌號和焊接方法圖1四點彎曲夾具加載試樣示意圖圖2模擬工況SSCC腐蝕試驗設(shè)備表2L360QS/NO8825復(fù)合管母材和焊縫成分(%)管體復(fù)材復(fù)材焊縫管體基材基材焊縫C0.0160.0210.0460.078Si0.1670.192吧0.2700.365Mn0.560.0431.181.40P0.0110.0080.0110.009S0.0010.0080.0020.003Cr23.0222.510.1100.104Ni39.2062.50.0880.066Mo2.918.480.0190.079Cu1.850.0830.1250.084Al0.1510.1350.0260.017Ti0.870.2230.0130.007Fe30.222.08--V--0.0010.003Nb0.1033.470.0410.0101.2腐蝕實驗研究1.2.1NO8825母材及焊縫SSCC試驗(1)試驗方法SSCC試驗采用四點彎曲試樣,試樣尺寸為(67.3±1.3)×(4.57±0.13)×(1.52±0.13)mm,加載方式見圖1。加載位移依據(jù)ISO7539-2:1989標(biāo)準(zhǔn),由以下公式計算:式中:—最大張應(yīng)力即加載應(yīng)力,Pa;E—彈性模量,Pa;t—試樣厚度,m;y—外支點間的最大撓度即加載位移,m;H—外支點間的距離,m;A—內(nèi)外支點間的距離,m。試驗前,將試樣清洗、除油、冷風(fēng)吹干后測量尺寸。然后,根據(jù)公式計算出加載位移、加載應(yīng)力,放入高壓釜內(nèi)的腐蝕介質(zhì)中,用高純氮氣除氧2h,升溫到預(yù)定溫度,然后通入CO2/H2S到預(yù)定壓力。試驗
6363技術(shù)腐蝕研究CorrosionResearch全面腐蝕控制第30卷第12期2016年12月圖3高溫高壓腐蝕模擬試驗裝置圖表3抗SSCC性能檢測的模擬試驗條件表4不同溫度下NO8825母材及焊縫高溫高壓失重腐蝕試驗條件(2)SSCC試驗條件825鎳基合金母材和焊縫抗SSCC性能檢測的模擬試驗條件見表3。825母材焊縫加載力(MPa)387.6385.1溫度(℃)134H2S(MPa)0.46CO2(MPa)0.64介質(zhì)(mg/L)CaCl2:31699;MgCl2:9627;NaHCO3:2557;Na2SO4:1047;NaCl:156577試驗周期(天)301.2.2不同溫度下NO8825母材及焊縫高溫高壓失重腐蝕試驗(1)試驗方法試驗采用高溫高壓失重掛片試驗,母材和焊縫的試樣尺寸分別為30×20×2mm、30×10×2mm。試驗前,將試樣分別用320#、600#、800#、1200#砂紙逐級打磨以消除機加工的刀痕;試樣清洗、除油、冷風(fēng)吹干后測量尺寸并稱重,然后將試樣相互絕緣安裝在特制的試驗架上,放入高壓釜內(nèi)腐蝕介質(zhì)中;用高純氮氣除氧2h,升溫到預(yù)定溫度通入CO2/H2S到預(yù)定壓力。試驗裝置見圖3。試驗結(jié)束后,用蒸餾水沖洗試樣表面去除腐蝕介質(zhì)、無水酒精除水后,冷風(fēng)吹干,用定性濾紙包起,放入干燥皿待用。清洗液根據(jù)JB/T7901-2001《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)配制。成分為鹽酸(比重1.19)500mL,加蒸餾水至1000mL。清洗后的試樣立即在自來水中沖洗,并在飽和碳酸氫鈉溶液中浸泡約2~3min進(jìn)行中和處理,之后自來水沖洗并用濾紙吸干后置于無水酒精中浸泡3~5min脫水、冷風(fēng)吹干,用BS124S電子天平(精度0.1mg)稱重并計算其失重腐蝕速率。均勻腐蝕速率的計算方法為:式中:vcorr—均勻腐蝕速率,mm/a;Δg—試樣失重,g;γ—材料比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油氣管道CO2/H2S腐蝕及防護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王丹,袁世嬌,吳小衛(wèi),謝飛,趙啟慧,楊帆,程貴鑫. 表面技術(shù). 2016(03)
[2]碳鋼/鎳基雙金屬復(fù)合管工藝分析及質(zhì)量控制[J]. 王冬林,武剛,衛(wèi)棟,李昱坤,劉建敏. 熱加工工藝. 2013(23)
[3]油氣田用雙金屬復(fù)合管研究現(xiàn)狀[J]. 朱世東,王棟,李廣山,魏斌,趙雪會,李發(fā)根. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(06)
[4]埋地油氣管道腐蝕機理研究及防護(hù)[J]. 林新宇,吳明,程浩力,龍世華,王鵬. 當(dāng)代化工. 2011(01)
[5]雙金屬復(fù)合管在強腐蝕油氣田環(huán)境下的應(yīng)用分析及其在國內(nèi)的發(fā)展[J]. 郭崇曉,張燕飛,吳澤. 全面腐蝕控制. 2010(02)
博士論文
[1]新型輸油氣雙金屬復(fù)合管道腐蝕及可靠性研究[D]. 范兆廷.重慶大學(xué) 2013
碩士論文
[1]油氣管道腐蝕后剩余強度的評價研究[D]. 高建華.東北石油大學(xué) 2013
本文編號:3270196
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