X65管线钢焊接接头抗H2S应力腐蚀开裂性能

中海石油(中国)有限公司天津分公司在渤海湾某油田开展了天然气利用项目,天然气外输海管选用国产X65管线钢手工电弧焊接敷设完成.随着油田不断深入开发,伴生天然气中H2S含量持续增长,该海底管道特别是焊接接头等薄弱部位在运行过程中面临着H2S应力腐蚀开裂风险.根据NACE相关标准方法研究了X65管线钢焊接接头抗HB/HIC/SSCC性能,并对SSCC发生机制进行了探讨.研究结果表明:该天然气外输管道所选的国产X65钢焊接接头具有优良的抗H2S应力腐蚀性能,在管道敷设达标及目前运行工况条件下发生硫化物应力腐蚀开裂的风险较小.     

管道焊缝抗H2S腐蚀性能试验

对不同焊接匹配的管道焊接接头进行了抗H2S性能试验，将试验结果与国外的类似试验结果进行了对比分析，旨在建立我国的抗H2S腐蚀管道钢的焊接工艺匹配试验方法，以填补抗H2S腐蚀管道钢焊接接头性能研究的空白。     

管道焊缝的应力腐蚀及其控制

通过研究管道焊缝应力腐蚀的规律，发现焊缝比母材具有更高的应力腐蚀敏感性，焊缝硬化层越宽，对应力腐蚀越敏感，工作温度越高，应力腐蚀敏感电位区间就越宽。介绍了控制管道钢缝应力腐蚀的控制合金元素、控制焊接工艺、控制介质因素等方法。指出适量加入合金元素可提高管道焊缝的抗应力腐蚀能力。     

油气管道在役焊接研究进展

油气管道在役焊接是管道修复和抢修的重要发展方向之一,从在役焊接影响因素和工艺评定两方面介绍了国内外油气管道在役焊接技术的研究进展。根据国内外在役焊接接头出现的失效研究案例,分析了影响管道在役焊接的主要因素,认为除烧穿和氢致开裂以外,介质热分解、管壁渗碳、管壁渗氢、应力腐蚀、疲劳等问题亦应成为焊接工艺评定的主要考虑因素。结合油气管道现场焊接经验,提出目前管道在役焊接所遇到的预热、层间温度难以达标等问题以及相关的解决方法。     

CO2、H2S对油气管道内腐蚀影响机制

介绍了单相流和多相流CO2腐蚀反应机理,研究了H2S电化学腐蚀和H2S应力腐蚀开裂(SSCC)反应条件及作用机制。测试了不同CO2含量对几种材料腐蚀速率的影响,给出了腐蚀反应速率曲线,分析了CO2对油气管道内腐蚀的影响规律。使用N80钢试样,在高温高压釜中进行测试,得出了不同H2S浓度下N80钢的腐蚀规律。     

软密封高压阀门焊接接头热处理的解决方案

中石化股份高桥分公司在加氢裂化装置管道上的轨道阀门，密封面采用Teflon材料，该类阀门安装后为防止硫化氢应力腐蚀而需要对焊接接头进行热处理，由于焊接接头距离Teflon材料非常短，出现了热处理可行性问题。通过试验证实了在现场处理问题存在的难度，结合有关规范和要求，提出解决该类阀门热处理要求的方案，并在管道施工过程中予以实施。     

φ529mm管道在弯曲与外压共同作用下全尺寸的实测实验

通过φ529mm管道在弯曲与外压共同作用下全尺寸实测实验结果表明,管道的应力状态具有良好的薄膜力状态,此结论完全支持了挪威船级社《海洋管道规范》等文献中关于管道耐压强度设计的规定。此外,实验还揭示了各种加载单独作用迭加与复合加载作用结果的一致性。     

X65+Inconel 625复合管道焊接接头断裂韧性评定

针对复合管道焊接接头的断裂失效现象,采用单边缺口三点弯曲断裂韧性试验,对X65+Inconel625复合管道焊接接头不同区域(焊缝区、熔合区及热影响区)在0℃下的断裂韧性进行测试。通过在焊接接头不同区域预制表面型裂纹和贯穿厚度型裂纹,对比焊接接头不同区域CTOD值的变化趋势,结果显示组织不均匀性对CTOD值分散性的影响较大。研究表明:复合管焊接接头不同区域的断裂韧性不同,其中热影响区的应变时效区CTOD值较高,焊缝区CTOD值较低但分散性不大,而焊缝熔合区和复合层熔合区不但CTOD值较低,且分散性很大,因此熔合区和复合熔合区是X65+Inconel 625复合管道焊接接头的薄弱环节。(图4,表3,参20)     

钢激光表面淬火后的固相焊接工艺参数正交试验优化设计

以基于表面激光淬火预处理的40Cr和T10A钢的固相焊接为研究对象,采用正交试验设计方法科学安排试验过程,研究了焊接工艺参数与接头力学性能的关系。试验结果表明,当采用焊接温度为780℃、保温时间为7.5min,预压应力为56.6MPa的参数组合时,可获得接头最佳力学性能。     

张弦及加载方式对预应力胶合木梁受弯性能的影响

采用一点张弦一点加载、一点张弦两点加载、两点张弦一点加载、两点张弦两点加载等4种不同的张弦加载方式,对4组12根预应力胶合木梁进行受弯试验,分析4种不同张弦和加载方式对预应力胶合木梁受弯性能的影响。结果表明:在预加力数值一定的前提下,加载点相同时,改变张弦方式对胶合木梁的极限承载力影响不大;张弦点相同时,两点加载比一点加载胶合木梁的极限承载力提高28.8%~38.9%;只有两点张弦两点加载时,梁顶受压区出现褶皱、梁底发生延性受拉破坏,其余破坏形态均为梁底脆性受拉破坏;加载过程中,两点加载较一点加载梁刚度略有提高、可使木材的抗压强度发挥更为充分,提高木材与钢丝的利用率。     

如何减少长输管道热煨弯管用量

根据大型管道的设计情况，结合大口径热煨弯管的制造难度，论述了如何减少热煨弯管用量的一些方法。指出减少热煨弯管用量必须在管道走向合量的情况下实施，并且管道的质量标准不能降低，管道的基本埋深不能改浅，尤其是穿跨越工程，必须严格按照设计图纸施工。     

隧道口弯管系应力计算模型

基于隧道穿越管道进出洞口的约束状态及应力分析,提出了隧道进出口弯管设计形状简化的处理方法。推导了弯管参数简化后的受力平衡方程,利用该方程导出最大弯矩状态下的管壁应力σBmax的计算方法。可利用最大计算应力选取或验算弯管壁厚,以保证弯管形式的安全可靠。计算结果全面反映了施工安装阶段的实际情况,体现了隧道内管道施工安装中的工程参数,有利于工程质量的控制。（图4,参6）     

热煨弯管在大口径管道中的应用

随着管道建设向大口径、高强度方向的发展，管道转向采用的弹性敷设、弯头或冷弯弯管由于在使用和制作工艺上受到一定的客观条件限制，应用数量会逐渐减少，而热煨弯管则随着制作工艺的逐渐成熟，具有良好的应用前景。特别是对于同一直径不同角度的弯管，热煨弯管可进行连续生产，且具有作业线固定，弯管质量可靠，可调性和适用性强等特点，能较好地适应各类油气管道的发展。     

埋地钢质管道补口材料的失效分析

通过案例分析和研究调查，提出埋地管道补口材料的早期失效是影响管道外防腐层完整性的主要形式。对管道外防腐层补口材料失效的原因进行了分析，指出补口材料施工工艺复杂、现场施工难度高导致了补口材料失效。根据各种防腐涂料的不同性能和应用条件，提出了管道补口材料的选用应注意的问题。     

大口径长输管道用弯管的设计制造

在国内外缺少适用于大口径长输管道用的大曲率半径的弯管设计、制造规范的情况下，建议在符合现有规范的条件下设计时，应考虑曲率半径的选取尽可能小，以减小所需变制设备、芯模的规格尺寸和空间场地；当弯管和与之相连的直管材质不同时，应在壁厚计算公式中乘以两种不同材质的屈服强度比值；为节省投资和合理利用钢材，应慎重确定弯管制造的壁厚减薄量；为保证弯头质量，在选材上不宜选用螺旋焊缝钢管，而应选用高强度低合金钢管或     

管道补口热收缩带粘接质量的超声检测方法

为解决管道补口热收缩带剥离强度人工抽检效率低、人为因素影响大的问题,通过超声波理论分析以及对不同粘接强度管道补口试件的试验分析,以及采用超声检测技术对管道补口热收缩带的粘接质量进行无损检测,实现剥离强度的定性及半定量评价,确定了能够明显反映管道补口热收缩带剥离强度的超声波特征参数。研究表明：超声波信号平均功率和低频能量两个参量与热收缩带剥离强度呈反比,可用于剥离强度的全面、快速检测。基于这两个参数指标,采用超声波反射法对补口样品的测试结果与补口样品手动机械拉伸测试结果一致,验证了参数选择的有效性。超声波特征参数可为建立补口热收缩带粘接质量的超声无损检测方法提供参考依据。     

我国管道防腐层技术现状

阐述了国内外各种管道防腐层在不同时期的应用状况及其发展趋势,介绍了聚烯烃、熔结接头、液态材料和三层聚丙烯4种防腐层补口新技术,并根据试验室评价和现场检测结果,对各种管道防腐层性能要求及其选用方法进行了综合分析,指出我国防腐层虽然基本实现了标准化,某些技术参数已达到国外先进标准,但与国外相比,我国管道防腐层在设计、应用、材料品质、设计方案和补口技术等方面还存在一定的差距.     

双层环氧粉末覆盖层在钢质弯头上的应用

双层环氧粉末系统是一种具有优良防腐性能和抗机械损伤性能的防腐结构。介绍了双层环氧粉末覆盖层技术首次在弯头防腐生产线进行现场试验的情况及现场性能测试结果。试验结果表明，钢制弯头双层环氧粉末外防腐技术可靠，施工工艺可行，防腐性能优越，符合我国管道建设的实际需要，在国内推广应用是可行的。     

成品油管网双罐区中转油库油罐收发油计划编制

双罐区的成品油管网中转油库在油罐收发油作业时,既要满足管网运行要求,又要满足罐区与油罐作业工艺流程的复杂要求,导致油罐收发油作业计划难度较大。针对给定的成品油管网批次计划,提出了一种编制双罐区中转油库油罐收、发油计划的时序递推法:通过引入罐容上限、罐容下限、油罐作业连续性、罐区作业连续性、油品沉降时间等经验规则,对罐区与油罐划分优先级,在每个时段均可选择出最合适的油罐来进行收、发油作业,确定整个计划期内任意时刻中转油库各油罐的状态(收油、发油或静置)和收油/发油流量。将该方法应用于某成品油管网的一个双罐区中转油库,验证了方法的可行性与实用性。基于该方法开发的计算机软件可以作为成品油管网双罐区中转油库油罐收、发油计划编制的有效工具。     

输气管道中焊缝钢制弯管的试验研究

石油天然气长输管道中的弯管是整个长输管道中的薄弱部分.多年来输气管道中的弯管一直都采用进口的UOE成型直缝钢管来制作,其管材的成本费用较高及进口的时间太长,为了提高输气管道的安全系数,将螺旋埋弧焊钢管作为一种比较经济的管材用于天然气长输管道中的弯管,并进行了试验研究.