本文關(guān)鍵詞：抗硫管抗硫性能影響因素研究

  更多相關(guān)文章： 抗硫管 氫滲透 擴散系數(shù) H_2S應(yīng)力開裂

【摘要】：本文在高強度油套管理化性能分析和H2S應(yīng)力開裂(SSC)性能試驗評價的基礎(chǔ)上,以P110鋼為對比材料,研究了酸性環(huán)境中抗硫管C110和125S的抗硫性能;利用氫滲透實驗裝置探討了不同因素對油套管用鋼的氫滲透行為和抗SSC性能的影響。結(jié)果表明:相比于P110鋼,由于C110抗硫管的C、Mn和P、S元素含量低,Cr、Mo元素含量較高;晶粒細小,夾雜程度低;屈服強度和硬度較小,通過了NACE A溶液的抗SSC性能檢測,具有良好的抗SSC性能;而基于同樣合金成分設(shè)計和制造工藝的125S抗硫管,由于屈服強度過高,硬度較大,抗SSC性能較差。在NACE TM 0177-2011標準A溶液中,通入H2S氣體后,促進了氫原子向金屬基體內(nèi)部的擴散,氫的穩(wěn)態(tài)擴散電流密度增大;相比于P110和125S鋼,C110鋼的屈服強度和硬度較小、夾雜程度較低,氫的穩(wěn)態(tài)擴散電流密度及晶格擴散系數(shù)較小,而有效擴散系數(shù)較大,抗SSC性能較優(yōu)。溶液pH值、CO_2和電極電位顯著影響到抗硫管的氫滲透行為和其抗SSC性能。溶液pH值降低、CO_2氣體的存在和電極電位的降低,都促進了C110鋼表面活性氫原子向金屬基體內(nèi)部的擴散,氫的穩(wěn)態(tài)擴散電流密度增大,SSC敏感性增強。
【關(guān)鍵詞】：抗硫管 氫滲透 擴散系數(shù) H_2S應(yīng)力開裂
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE931.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-21
• 1.1 引言7-8
• 1.2 硫化氫腐蝕機理8-9
• 1.2.1 陽極反應(yīng)機理8
• 1.2.2 陰極反應(yīng)機理8
• 1.2.3 氫損傷機理8-9
• 1.3 硫化氫腐蝕類型9-10
• 1.3.1 氫致開裂（HIC）9
• 1.3.2 硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSC）9-10
• 1.3.3 應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂（SOHIC）10
• 1.4 硫化氫腐蝕影響因素10-12
• 1.4.1 外界環(huán)境因素10-12
• 1.4.2 材料因素12
• 1.5 抗硫管研究現(xiàn)狀12-14
• 1.6 氫對金屬造成的損傷14-16
• 1.6.1 氫的來源14
• 1.6.2 氫陷阱14-15
• 1.6.3 氫的擴散15-16
• 1.6.4 氫損傷原理16
• 1.7 氫滲透研究16-20
• 1.7.1 實驗原理16-17
• 1.7.2 氫的擴散系數(shù)17-19
• 1.7.3 氫滲透法19-20
• 1.8 研究的主要內(nèi)容20-21
• 第二章 抗硫油套管鋼理化性能分析21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 實驗方法21-23
• 2.2.1 拉伸實驗方法21-22
• 2.2.2 硬度實驗方法22
• 2.2.3 沖擊實驗方法22
• 2.2.4 金相顯微鏡22
• 2.2.5 透射電鏡22
• 2.2.6 化學(xué)成分實驗方法22-23
• 2.3 實驗結(jié)果分析與討論23-29
• 2.3.1 化學(xué)成分23
• 2.3.2 機械性能23-26
• 2.3.3 顯微組織26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 抗硫油套管鋼抗SSC性能研究31-47
• 3.1 引言31
• 3.2 試驗材料、裝置和試驗條件31-32
• 3.2.1 試驗材料31
• 3.2.2 試驗裝置31-32
• 3.2.3 試驗條件32
• 3.3 抗SSC試驗方法32-41
• 3.3.1 拉伸試驗法（A法）33-36
• 3.3.2 彎曲梁試驗法（四點彎曲法）36-37
• 3.3.3 雙懸臂梁試驗法（D法）37-41
• 3.4 試驗結(jié)果41-45
• 3.4.1 拉伸試驗法（A法）41-43
• 3.4.2 彎曲梁試驗法（四點彎曲法）43
• 3.4.3 雙懸臂梁試驗法（D法）43-45
• 3.5 分析與討論45
• 3.6 本章小結(jié)45-47
• 第四章 抗硫油套管鋼氫滲透行為研究47-56
• 4.1 引言47
• 4.2 試驗材料、裝置和試驗條件47
• 4.3 試驗方法47-48
• 4.4 試驗結(jié)果分析與討論48-54
• 4.4.1 不同材質(zhì)管材的氫滲透行為48-51
• 4.4.2 氫滲透行為的影響因素51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第五章 結(jié)論56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63-64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 裘智超;劉翔;趙志宏;葉正榮;趙春;王春才;;CO_2/H_2S分壓比對BG90SS材質(zhì)腐蝕行為的影響[J];腐蝕與防護;2013年11期

2 王樹濤;鄭新艷;李明志;黃雪松;關(guān)建慶;鄭樹啟;陳長風(fēng);陳月民;;抗硫套管鋼P110SS在高含H_2S/CO_2環(huán)境中的腐蝕行為和硫化物應(yīng)力開裂敏感性研究[J];腐蝕科學(xué)與防護技術(shù);2013年01期

3 呂祥鴻;趙國仙;王宇;張建兵;董會;謝凱意;;低鉻抗硫套管的H_2S/CO_2腐蝕行為研究[J];鋼鐵研究學(xué)報;2010年07期

4 呂祥鴻;趙國仙;張建兵;謝凱意;;超級13Cr馬氏體不銹鋼在CO_2及H_2S/CO_2環(huán)境中的腐蝕行為[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2010年02期

5 何興利;趙國仙;劉會;;模擬油田CO_2/H_2S環(huán)境下3Cr和P110鋼的腐蝕行為研究[J];焊管;2009年03期

6 劉偉;蒲曉林;白小東;趙昊煒;;油田硫化氫腐蝕機理及防護的研究現(xiàn)狀及進展[J];石油鉆探技術(shù);2008年01期

7 李鶴林;張亞平;韓禮紅;;油井管發(fā)展動向及高性能油井管國產(chǎn)化(上)[J];鋼管;2007年06期

8 宋生奎;石永春;朱坤鋒;彭著良;;輸油管道修復(fù)業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J];石油工程建設(shè);2006年03期

9 王成達,嚴密林,趙新偉,李平全,王輝;油氣田開發(fā)中H_2S/CO_2腐蝕研究進展[J];西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年05期

10 馮耀榮,李鶴林;管道鋼及管道鋼管的研究進展與發(fā)展方向(上)[J];石油規(guī)劃設(shè)計;2005年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李鶴林;白真權(quán);李鵬亮;劉道新;周繼明;;模擬H_2S/CO_2環(huán)境中APIN80鋼的腐蝕影響因素研究[A];第二屆石油石化工業(yè)用材研討會論文集[C];2001年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉猛;熱浸鍍鋼材在海水中的氫滲透行為和脆性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2008年

，

本文編號：969637