无缝管材料的抗氢致裂纹

发布时间：2018-05-02

无缝管线管重要用于井口四周输送高压油气。随着硫化氢腐化成绩的日益严重，抗硫无缝管线管的研制刻不容缓，而抗硫性能的优劣是关键。探索了影响抗氢致裂纹（hic）性能的介质与资料要素，以为cu、ni的加入可以进步无缝管线管资料的hic性能，降低钢中的s含量，经喷硅钙粉处理还可降低氢鼓泡的敏感性。

随着石油跟天然气开采的日益深入，开采条件复杂且处于含硫情形的油气井越来越多，硫化氢腐化成绩异样尖锐。近年来，国内外反抗硫无缝管线管的需要一直增加。无缝管线管重要用于井口四周输送高压油气，是采用无缝管生产方式制作的不焊缝的钢管。本文拟对抗硫无缝管线管的研制作一探讨。

1 实验办法
根据iso3183标准，采用浸入法，在实验室冶炼7炉1 t钢锭，经过铸造、穿孔、顶管及张减制作成管，在钢管上截取20 mm×100 mm×5 mm板厚或管厚试样，将其浸入按标准划定设置的溶液中，96 h后取出并垂直轧向取截面，用金相法盘算3个参量（裂纹长度率clr、裂纹厚度率ctr、开裂敏感率csr），以此来比拟抗氢致裂纹（hic）敏感性。

1） ph值。大量的研讨结果表明，在ph为1～6的范围内，氢鼓泡的敏感性随ph的增加而降低，当ph＞6时，则不发生氢鼓泡［1］。
2） h2s浓度。硫化氢的浓度愈高，则氢鼓泡的敏感性愈大。
3） 氯离子。在ph 值为3.5～4.5 的范围内，cl-的存在，使腐化速度增加，氢鼓泡的敏感性增加。
4） 温度。25℃时clr最大，氢鼓泡的敏感性最大。低于25℃时，升温使腐化反应及氢分散速度加快，从而氢鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于h2s浓度的降低，反而使氢鼓泡的敏感性降低。
5） 时光。实验采用96 h作为对比，正常情形下随实验时光的增加，腐化水平趋向严重。

2.2.1 化学身分的影响
在实验室冶炼了一轮根据差别级别设计的钢种，具体身分见表1，并对其停止hic浸泡实验。从浸泡后的试样名义观察，b2、b6、b7的鼓泡面积明显多于b9、b10，裂纹敏感性指标结果见表2。从表2 可看出，b2、b6、b7 的抗hic 性能明显劣于b9、b10。表1 中b2、b6、b7 钢种不含cu、ni，而b9、b10 钢种则含有cu、ni。由此可见，cu、ni 的加入，使腐化产品在钢的名义造成了保护膜，克制了名义的腐化反应，从而降低氢的逸出，增加了氢从情形中进入钢的基体，降低氢鼓泡敏感性，增加了抗hic 的性能，这与oriani 的研讨结果［2］ 异样相符，并且oriani 还指出只有加入0.2 %的ni 及大于0.2 %的cu才能发生后果。