基于JMatPro软件对22MnB5钢热处理参数的计算

采用JMat Pro 7.0对22Mn B5高强钢的热平衡相组成、等温奥氏体化曲线(TTA)、过冷奥氏体连续转变曲线(CCT)、淬透性预测和淬火后的力学性能进行了数值计算,并对22Mn B5高强钢进行了高温淬火试验。计算结果表明：22Mn B5高强钢的相转变温度A_c1为713.9℃,A_c3为812.0℃,M_s为401℃,M_f为290℃;22Mn B5钢在连续加热过程中加热速率越快,奥氏体化程度越高且均匀化时间越短;钢在连续冷却过程中,其屈服强度、抗拉强度和硬度均随冷却速度的增大而增大,当冷却速度为100℃/s时,硬度、屈服强度和抗拉强度分别达到其最大值481.1HV_0.1、1 261 MPa和1 507.9 MPa。22Mn B5高强钢经高温热处理后冷水浴淬火试验,获得的组织、硬度、屈服强度和抗拉强度与JMat Pro计算结果一致。     

镀钨合金在H_2S/CO_2共存环境中的腐蚀试验研究

为研究H2S、CO2共存腐蚀环境下镀钨合金的腐蚀行为,通过高温高压模拟工况腐蚀试验,测试钨合金的腐蚀速率。应用拉开法测试镀钨合金腐蚀产物膜的附着力。结果表明:镀钨合金的腐蚀速率比抗硫油管BG90SS有很大的降低,腐蚀产物膜附着力有较大的提高。能谱分析表明,镀钨合金在此共存环境下的腐蚀主要由H2S控制。     

改善平台用钢耐海水腐蚀性能的试验研究

以海洋平台钢E32为对比材料。在实验室通过加速腐蚀试验和力学试验对几种低合金钢进行了分析和评估。其中重点考察了钢中碳含量和合金元素总量的影响。结果表明。钢中碳含量低于0．07％时，基体组织中珠光体百分比小于13％。此时低合金钢耐海水腐蚀性能明显提高；而由碳含量减少所引起钢的抗拉强度或屈服强度损失可由合金化途经来弥补。     

高温高压多相流体动态腐蚀速率测试装置

针对现有腐蚀试验测试与实际工况不符，腐蚀速率测试结果精度不高的难题，研制了高温高压多相流体动态腐蚀速率测试装置。根据试验测试过程中高温、高压、测试时间长及腐蚀流体逐渐消耗等特征，设计了多相流体动态腐蚀测试系统、安全保护系统、流体注入系统、流体排出系统、数据采集与监测系统，实现了测试过程中腐蚀流体的恒温恒压，有效提高了腐蚀速率的测试精度。试验结果表明，在试验周期3、7和14 d中，动态工况下9Cr钢材的腐蚀速率是其静态工况的1.6～3.2倍，电镜扫描发现，动态工况下钢材表面腐蚀产物更明显，酸洗后表面粗糙度增大。研究结果可为高温高压多相流体腐蚀工况管材优选提供指导。     

耐腐蚀合金套管磨损机理试验研究

套管和钻具接头的摩擦与磨损问题越来越突出,深入认识磨损机理极为重要。为此,利用各种套管材料和环境液体进行了摩擦和电化学试验及摩擦界面的原位观察与分析,研究中,耐腐蚀合金显示了黏附磨损机理,磨损速率相对较高,而低合金钢显示了磨料磨损或腐蚀磨损机理,磨损速率相对较低。磨损速率随着腐蚀电流密度的增大而降低。在使用碳钢的情况下,产生腐蚀产物的同时摩擦引起了划痕,而在使用耐腐蚀合金的情况下,没有产生腐蚀产物。耐腐蚀合金易于与铁基材料发生黏附,磨损速率较高,而低合金钢套管能够避免表面氧化引起的黏附,磨损速率较低。研究结果可为耐腐蚀合金套管磨损机理及防磨措施更进一步的研究提供借鉴和依据。     

TC4钛合金在有机盐完井液中的腐蚀性能

针对钛合金在苛刻油田环境中的适用性,通过模拟腐蚀失重实验以及电化学测试分析,研究了TC4钛合金在高温高压完井液中的抗腐蚀及电化学腐蚀行为。结果表明,在总压为10 MPa,密度为1.4 g/cm3的甲酸钾完井液环境中经过360 h腐蚀,TC4钛合金有较高的腐蚀速率,其抗腐蚀性能较差,在210℃时,腐蚀速率达0.1361 mm/a。TC4钛合金阳极极化曲线均有钝化区,随温度升高,自腐蚀电流密度增大,腐蚀倾向性增大。电化学阻抗谱有明显的容弧特征,电荷转移电阻随温度升高减小很快,钝化膜的保护性减弱,表明TC4钛合金在高温高压甲酸钾完井液中的抗腐蚀性逐渐降低。      

TC4钛合金在有机盐完井液中的腐蚀性能

针对钛合金在苛刻油田环境中的适用性，通过模拟腐蚀失重实验以及电化学测试分析，研究了TC4钛合金在高温高压完井液中的抗腐蚀及电化学腐蚀行为。结果表明，在总压为10 MPa，密度为1.4 g/cm3的甲酸钾完井液环境中经过360 h腐蚀，TC4钛合金有较高的腐蚀速率，其抗腐蚀性能较差，在210℃时，腐蚀速率达0.1361 mm/a。TC4钛合金阳极极化曲线均有钝化区，随温度升高，自腐蚀电流密度增大，腐蚀倾向性增大。电化学阻抗谱有明显的容弧特征，电荷转移电阻随温度升高减小很快，钝化膜的保护性减弱，表明TC4钛合金在高温高压甲酸钾完井液中的抗腐蚀性逐渐降低。     

N80钢在CO2、H2S及其混合介质环境中的腐蚀行为研究

针对N80钢油套管在CO2/H2S共存环境中的腐蚀问题,利用失重法与电化学测试方法作对比分析,并利用扫描电子显微镜以及X射线衍射仪对浸泡腐蚀试验后的N80钢试样进行研究。结果显示,浸泡腐蚀试验结果与电化学测试结果一致,在单独CO2环境中,N80钢的自腐蚀电流与平均腐蚀速率最大,腐蚀最严重;在单独H2S环境中,N80钢试样腐蚀速率最小,自腐蚀电流最小;在PCO2/PH2S=1∶ 0.3 时,主要以H2S腐蚀为主,但在表面发生局部产物膜剥落,此时的腐蚀速率高于纯H2S条件下的腐蚀速率。研究表明,在单独CO2环境中,腐蚀以阴极反应过程控制为主;在单独H2S环境中,腐蚀以阳极反应过程控制为主;在PCO2/PH2S=1∶ 0.3时,腐蚀以阴极反应过程控制为主。     

大庆油田采油四厂三元复合驱结垢类型研究

利用高温高压反应釜模拟普光气田的气井油套环空工况环境,研究了抗硫套管钢P110SS在环空保护液中的腐蚀规律和与镍基合金电偶腐蚀规律,并对P110SS抗硫套管的整体性能(抗挤强度、管体屈服强度和抗内压强度)进行了计算分析研究。结果表明,在无H2S/CO2条件下,环空保护液对P110SS保护效果非常好,电偶加速P110SS腐蚀的效果不显著;P110SS抗硫套管的抗挤毁强度、管体屈服强度、抗内压强度下降很小。在p(H2S)为5.0 MPa、p(CO2)为3.0MPa的条件下,环空保护液保护效果不好,P110SS腐蚀严重,腐蚀速率呈百倍增长,电偶加速P110SS腐蚀的效果显著;P110SS抗硫套管的抗挤毁强度、管体屈服强度、抗内压强度下降严重。     

几种钢材的硫化物应力腐蚀性能研究

对炼油工业中5种常用钢材进行了腐蚀评价,旨在从腐蚀的角度为炼油装置的合理设计、选材、有效防护和开发新的耐蚀材料提供依据。采用恒载荷法中的应力环研究了这5种材料在NACE饱和硫化氢溶液中的耐硫化物应力腐蚀性能,并对影响材料抗硫化物应力腐蚀性能的合金成分、合金组织等相关因素进行了讨论。试验结果表明,在NACE饱和硫化氢溶液中,0Cr13和CF62抗SSCC的门槛应力值小于0.75倍的屈服强度,16MnR的门槛应力值大于等于0.75倍的屈服强度而小于0.95倍的屈服强度,0Cr18Ni10Ti和316L门槛应力值大于等于0.95倍的屈服强度,各种材料抵抗SSCC的能力从小到大的顺序为0Cr13,CF62,16MnR,0Cr18Ni10Ti和316L。为保证炼油装置的长周期安全运行,对于炼油装置中硫化物应力腐蚀非常苛刻的环境,应首先考虑316L和0Cr18Ni10Ti等抵抗硫化物应力腐蚀能力大的材料,诸如0Cr13和CF62等抵抗硫化物应力腐蚀能力小的材料要慎重选用。     

抽油泵阀座失效分析

本文对失效阀座的成分、形貌、组织和表面应力分布作了分析,结果表明:阀座破坏的主要形式是刺漏、磨损和腐蚀,破坏部位集中在阀口密封面和端面;铬钼钢和铬锰钢阀座失效的主要原因是耐蚀性较差;铬13型不锈钢阀座则主要是由于强度和硬度过低导致阀口严重变形而失效。选择新型耐蚀抗磨的泵阀材料,将是减少抽油泵阀座失效的主要途径。     

石墨烯增强铝基可溶球座研制与性能评价

为了解决水平井多级投球滑套球座在钻除过程中存在的钻除效率低、钻除不彻底影响作业工具重入等问题,研制了石墨烯增强铝基复合材料用于制备滑套可溶球座.利用石墨烯及碳化硅陶瓷颗粒增强铝合金,结合粉末冶金方法,制备得到石墨烯增强铝基复合材料,其具有高强度、高硬度和在盐水环境下实现自行快速溶解等特点,屈服强度达469 MPa,表面...     

平板闸阀防腐蚀防擦伤试验

对平板闸阀闸板和阀座的传统材料与耐磨耐蚀的热喷涂涂层材料进行了盐酸腐蚀对比试验、硫化氢腐蚀对比试验、不同比压下的摩擦对比试验和７００平板闸阀台架模拟试验，并用扫描电镜对摩擦表面进行形貌观察和分析。试验结果表明，采用热喷涂技术喷焊镍基自熔合金，其涂层的耐盐酸和耐硫化氢腐蚀的性能优于Ｃｒ１３不锈钢和堆焊Ｃｏ、Ｃｒ、Ｗ合金，而耐擦伤性能比后两者高３～４倍，适合于制作平板闸阀的闸板和阀座。设计油田用高压油密封平板闸阀时，推荐选取摩擦系数０．０４较合适。     

裸眼分段压裂投球式滑套球座关键技术研究

投球式滑套为裸眼分段压裂管柱中建立压裂级数和压裂过流通道的关键部件,但目前国内尚未开展滑套球座与其匹配的憋压球的密封能力、滑套球座的可钻性与耐冲蚀性方面的研究。通过滑套球座的结构设计、憋压球的材料优选及球座与憋压球密封能力的有限元分析与试验,研究了滑套球座与憋压球之间的密封技术;通过滑套球座材料优选和相关试验,研究了滑套球座的可钻性;通过滑套球座表面硬化处理探讨及冲蚀和密封试验,研究了其耐冲蚀性能。8井次共72段的现场试验表明,滑套设计合理,性能可靠,解决了投球式滑套高承压密封及完井管柱的全通径问题。      

抽油泵泵阀刺漏机理研究与对策

抽油泵泵阀刺漏是造成胡庆区块油田抽油井检泵的主要因素。为此 ,分析了泵阀刺漏的内在影响因素 ,即泵阀加工工艺技术和材质 ,并结合油田实际 ,分析了液击、气蚀、出砂和腐蚀对泵阀刺漏的外在影响因素 ,阐明了这些因素的影响机理。针对胡庆区块油田的自身特点 ,采取了相应的预防泵阀刺漏的对策 :一般井用碳化钨钢结硬质合金阀座代替 6Cr18Mo阀座 ,高液量井应用双固定阀 ,出砂井采取相应的挡砂、排砂、沉砂、抑砂和固砂措施 ,优化抽油井工作制度和向井筒投加缓蚀剂等 ,收到了较好的防治效果     

深层高温高压气井完井测试管柱失效分析

深层高温高压油气井完井测试管柱的安全可靠对于确保深层油气的安全高效开发具有重要意义。考虑测试过程中的温压变化、管柱端部约束及屈曲摩阻等因素综合影响,建立了测试管柱受力分析模型,开发了深层高温高压气井完井测试管柱力学分析软件,对新疆顺南地区某井测试管柱进行了温度压力分析、受力变形计算和力学强度校核,揭示了该井完井测试管柱失效的原因。结果表明:利用开发的软件能够较为准确地分析高温高压井测试管柱所处的温压环境,并能对其进行受力变形分析和强度校核,可用于工程实际;该井测试管柱表面受到的局部腐蚀损伤和产生的裂纹会使管柱强度降低,是导致其失效的主要原因;该地区高温高压井中腐蚀对管柱力学强度的影响应给予特别重视。该研究可为高温高压井完井测试管柱优化设计及安全控制提供理论依据。     

高温高压氢腐蚀研究回顾与展望(一)

综述了高温高压氢腐蚀的工业背景与研究发展历史,对高温高压氢腐蚀的评定方法和实验方法进行了概括,给出了高温高压氢腐蚀的热力学和动力学研究体系,讨论了氢蚀检测技术和有关焊接部位氢蚀研究的进展。     

炼油领域几种常用钢材的高温硫腐蚀性能研究

选择炼油工业中5种具有代表性的钢材,采用失重法研究它们在高含硫原油中的耐高温硫腐蚀性能,并对影响材料抗高温硫腐蚀性能的相关因素进行了讨论。试验结果表明,316L和0Cr18Ni9Ti具有较好的抗高温硫腐蚀性能,Cr5Mo,Cr9Mo和5Cr0.5Mo抗高温硫腐蚀性能差,Cr含量对提高材料的抗高温硫腐蚀性能有重要影响。     

热处理对UMCo50耐热合金抗热腐蚀性能的影响

文章主要介绍热处理制度对热锻状态下的UMCo50耐热合金抗热腐蚀性能的影响.实验通过真空冶炼铸锭、热锻成形和热处理制备实验样品;热腐蚀实验使用Na2SO4涂敷法,计量在950℃大气条件下样品重量损失与时间的关系;用金相法分析热处理组织相变和热腐蚀界面特征.结果表明,热处理对UMCo50合金抗热腐蚀性能的影响非常明显.不同热处理对合金组织的影响主要是碳化物的析出与分解,从而导致合金基体Cr含量的变化.碳化物析出行为是弱化合金抗热腐蚀性能的主要因素,合金只有在完全固溶状态下才具有最佳的抗热腐蚀性能.     

合成氨气厂抗氢蚀材料的应用

介绍了合成氨装置及煤液化气化装置高温高压环境下的氢蚀机理及影响因素,钢中加入稳定碳化物的Cr,Mo,W,V,Nb等元素可延缓氢蚀趋势;焊后淬火加回火可提高抗氢蚀能力;冷加工使钢的抗氢蚀能力减弱,而应力和高压氢的共同作用不但影响钢的持久强度,而且影响其耐蚀性。合理的设计选材及严格的工艺管理可防止事故发生。