提高油气管耐蚀性的工艺研究

普通油气管耐蚀性差，影响油气的正常生产。文中研究了自蔓延高温合成陶瓷内衬钢管工艺，同时还研究了添加剂对陶瓷层耐蚀性的影响。在铝热剂中加入SiO2,CrO3可提高陶瓷致密度，改善耐蚀性，为了进一步提高陶瓷衬管的耐蚀性，研究了不锈钢内衬复合管工艺，其耐蚀性比普通钢管提高10倍以上，用于油气管有望大幅度提高其使用寿命。     

Na2B4O7添加剂对复合钢管陶瓷衬层组织性能的影响

采用铝热离心法制备了陶瓷内衬钢管，研究了Ｎａ２Ｂ４Ｏ７ 添加剂和过铝量对陶瓷内衬致密度、组织和性能的影响。在自蔓延过程中作为稀释剂存在的Ｎａ２Ｂ４Ｏ７，降低燃烧温度和燃烧速率。添加剂对陶瓷致密化具有双重影响。５％ ～１０ ｗ ｔ％ 添加剂，延长陶瓷层的熔融期，可明显改善陶瓷致密度和内表面光整度。陶瓷层无裂纹和剥皮现象。陶瓷晶粒呈等轴状。随着添加剂量的增加，陶瓷硬度和耐蚀性均稍有下降。陶瓷内衬钢管具有优异的抗热冲击性能。     

SHS陶瓷内衬复合钢管研究现状及应用前景

介绍了国内外自蔓延高温合成陶民复合钢管研究现状及用ＳＨＳ法生产陶瓷内衬复合钢管的原理、工艺特点,给出了ＳＨＳ陶瓷内衬复合钢管的应用前景。     

陶瓷内衬复合钢管的耐腐蚀性能评定

在综合国内外陶瓷内衬复合钢管性能评定试验的基础上,设计了新的陶瓷内衬复合钢管的耐腐蚀性能测试方法.通过实验发现:与普通钢管相比复合钢管具有良好的耐腐蚀性能;其内壁的金属颗粒和飞溅造成腐蚀率在实验的开始阶段逐渐减小,但随着时间的增加,趋向一个定值;复合钢管在酸中的腐蚀主要沿晶界进行.     

静态燃烧合成陶瓷涂层技术及其应用研究

磨蚀是一种常见的材料失效形式 ,陶瓷涂层技术是解决磨蚀问题的重要途径之一。介绍了燃烧合成涂层技术的原理及制备陶瓷内衬复合钢管的工艺 ,同时对涂层的结构、组成及性能进行了研究。采用静态燃烧合成表面涂层技术制备了陶瓷内衬复合钢管及弯头 ,其涂层主要由主晶相α Al2 O3 及铁铝尖晶石相、莫来石相组成。反应体系中的添加剂SiO2 可以有效地提高熔体的流动性 ,使陶瓷的凝固、结晶过程得到进一步控制 ,有助于减少孔隙及提高陶瓷涂层的致密度。现场应用试验表明这种涂层具有较好的耐磨蚀性能 ,可大大延长设备的使用寿命。     

静态燃烧合成陶瓷涂层技术及其应用研究

磨蚀是一种常见的材料失效形式，陶瓷涂层技术是解决磨蚀问题的重要途径之一。介绍了燃烧合成涂层技术的原理及制备陶瓷内衬复合钢管的工艺，同时对涂层的结构、组成及性能进行了研究。采用静态燃烧合成表面涂层技术制备了陶瓷内衬复合钢管及弯头，其涂层主要由主晶相α—Al2O3及铁铝尖晶石相、莫来石相组成。反应体系中的添加剂SiO2可以有效地提高熔体的流动性，使陶瓷的凝固、结晶过程得到进一步控制，有助于减少孔隙及提高陶瓷涂层的致密度。现场应用试验表明这种涂层具有较好的耐磨蚀性能，可大大延长设备的使用寿命。     

用均匀设计法研究重力分离自蔓延高温合成反应的燃烧速度

采用均匀设计方法 ,研究了 Si O2 ,Cr O3添加剂对重力分离自蔓延高温合成法制造陶瓷内衬复合钢管的燃烧速度的影响 ,并回归出一个方程式 .通过分析和验证该方程式 ,发现 Si O2 对燃烧速度的影响没有 Cr O3 的明显 ,Cr O3对燃烧速度的影响是非线性的     

陶瓷内衬钢管陶瓷层的裂纹修补及表面质量改善

研究了在ＳＨＳ－离心法制备陶瓷内衬钢管时,利用自蔓延反应余热熔化改性剂修性陶瓷层中的裂纹。通过对裂纹修补前后陶瓷层的缺陷研究表明：裂纹修补后,陶瓷内衬钢管陶瓷层内的缺陷得到很好修复,已无穿透性裂纹或通孔;同时改善了陶瓷内衬钢管陶瓷层的表面质量,得到与瓷层结合良好,表面光滑的内表面。     

静态自蔓延法制备内衬陶瓷喷嘴的研究

基于静态自蔓延过程，采用A1一Fe2O3—CrO3燃烧体系，制备出变口径的内衬陶瓷层不锈钢喷嘴，其反应过程工艺稳定，内衬陶瓷层厚度均匀、致密、性能可靠。通过试验研究了影响工艺性能的因素，探讨了Al—Fe2O3—CrO3燃烧体系的燃烧机理，试验结果证实自蔓延反应是不平衡的过程，氧化—还原反应进行不彻底，陶瓷层的成分比较复杂。研究表明，与添加传统的SiO2、CaF2相比，采用一种新型的添加剂配方可显著提高陶瓷层的力学性能，改善其表面质量。     

添加剂对自蔓延陶瓷内衬钢管组织的影响

采用静态自蔓延高温合成法制备陶瓷内衬复合钢管 ,研究了添加剂对反应过程及陶瓷衬层的显微组织的影响 ,所用添加剂主要有SiO2 、NaF、Al2 O3、CrO3等 前三种主要起稀释剂的作用 ,能降低系统的反应温度 ,CrO3主要起激活剂的作用 ,提高反应温度 SiO2 、NaF对陶瓷衬层致密化有双重影响 ,一方面降低反应温度不利于排气 ,另一方面形成低熔点相延长熔体液相停留时间 ,促进致密化 ;添加Al2 O3降低反应温度 ,不利于排气 ,增加陶瓷层中气孔含量 ;添加CrO3提高反应温度 ,延长熔体高温停留时间促进排气     

一种制备不锈钢内衬复合钢管的新工艺

介绍了一种制备不锈钢内衬复合钢管的新型工艺－－ＳＨＳ－离心技术，讨论了所制备的复合管材的组织和不锈钢层的性能，这种不锈钢复合管的内外层可实现冶金结合。ＳＨＳ不锈负抗腐蚀性能优于相应的常规不锈钢，该工艺具有节能、高效、设备简单等优点。     

复合管焊接接头整管段应力腐蚀试验方法研究

西南某高酸性气田拟采用双金属复合管作为内腐蚀控制手段,为了评估复合管焊接接头的耐腐蚀性能,根据其结构特点,建立整管段试件有限元力学模型,并通过加载应力应变测试试验验证了有限元模型的准确性,确定出焊缝合理的应力槽形式和试验总压。采用自主研制的双金属复合管整管段的腐蚀评价装置和方法,开展了X52/825冶金复合管焊接接头在苛刻应力状态和腐蚀工况下的耐蚀性能评价,结果表明,X52/825冶金复合管焊接接头在模拟工况下,经720 h腐蚀实验后,均未出现破裂或刺漏,100%射线探伤检验结果显示X52/825冶金复合管焊接接头无开裂性裂纹,具有良好的耐蚀性能。研究结果为酸性气田复合管的性能评估和安全使用提供了技术借鉴。     

PHC管桩金属端头在土壤模拟液中的腐蚀行为

通过自然浸泡、动电位极化、电化学阻抗谱测量、电偶腐蚀试验研究预应力高强混凝土(PHC)管桩金属端头处端板和主筋在氯盐土、盐碱土、中性草甸土和酸性土模拟液中的腐蚀速率、电化学腐蚀行为以及电偶腐蚀行为.研究结果表明:主筋的耐蚀性能比端板的差,盐渍土中主筋的耐蚀程度差;端板和主筋的阴极过程受氧扩散控制;盐渍土中端板和主筋的锈层不具保护作用;主筋与端板偶接时主筋为阳极,端板为阴极;主筋在酸性土中的电偶腐蚀效应最大,而在草甸土中最小.     

CO2辅助蒸汽驱对四种钢的腐蚀性能影响模拟

CO₂辅助蒸汽驱是稠油开采的新型方式,但有关CO₂辅助蒸汽驱注气井中井下管柱CO₂腐蚀行为的研究较少。为此,利用高温高压釜模拟CO₂辅助蒸汽驱注气井筒工况,在CO₂分压为2 MPa,240 ℃的条件下,对4种常用的油套管钢进行了失重腐蚀挂片试验,得到了模拟工况下油套管钢的腐蚀速率,利用SEM观察了4种材质的微观腐蚀形貌,并采用SEM和EDS对4种管材的腐蚀产物进行了表征。结果表明,在实验条件下,4种材质的均匀腐蚀速率均小于油田的腐蚀控制指标（0.076 mm/a）;N80钢的腐蚀形态为均匀腐蚀,而3Cr、9Cr和13Cr钢的腐蚀形态为局部腐蚀;4种钢材的腐蚀速率均满足CO₂辅助蒸汽驱注气井筒腐蚀控制要求。     

水平旋喷组合结构中管棚受力特点数值分析

为研究隧道预加固管棚水平旋喷桩组合结构中管棚的力学行为、管棚搭接处的受力特点,采用三维弹塑性有限元方法,对比分析在开挖过程中,管棚水平旋喷桩组合结构和超前管棚注浆结构中管棚的轴应力、剪应力、弯矩分布特点。结果表明:管棚水平旋喷桩组合结构中,钢管所受弯矩和剪应力约为超前管棚注浆结构的10%,所受轴应力约为超前管棚注浆结构的40%;钢管的受力特点与超前管棚注浆结构存在较大差异。2种结构的管棚搭接处的力学行为均较为特殊,在分析管棚水平旋喷桩组合结构中钢管的受力情况,或对超前管棚注浆结构考虑管棚搭接效应进行受力分析时,应将现有受力简化模型进行修正。     

TC4钛合金钻杆在腐蚀条件下的力学性能研究

为研究适用于腐蚀环境下的钛合金钻杆材料,参照NACE和GB规范中的腐蚀要求和试验标准,首先对TC4钛合金试件进行腐蚀处理（设置未经腐蚀处理的对照组）,然后进行拉伸、冲击和硬度试验,研究其在腐蚀条件下的综合力学性能. 结果表明:在NaCl、H₂S、CO₂、205 ℃条件下,TC4钛合金的拉伸性能下降不超过10%,冲击性能变化仅为0.33%,硬度下降3.21%,说明TC4钛合金具有出色的耐腐蚀性,在腐蚀条件下能够保持良好的综合力学性能. 以API规范中对钢钻杆材料的力学性能要求为指标,腐蚀处理后TC4钛合金的力学性能表现为屈服强度、拉伸强度及伸长率均不低于X级钢;冲击吸收功高于API对钢钻杆要求的62%（20 ℃）;硬度超过G级钢约37%,接近S级钢;故可将TC4钛合金应用于腐蚀性油气井钻杆中以避免或减轻钻杆腐蚀失效.      

超超临界机组水冷壁向火侧裂纹和高温腐蚀原因分析

15CrMo合金管在锅炉水循环中常发生管壁开裂、腐蚀等现象.对使用2年的15CrMo合金管在锅炉上产生的裂纹进行分析.结果表明,管壁开裂均为单一裂纹,主要分布在水冷壁高温焊接区,向火面腐蚀较严重,且组织已球化,表现为高温腐蚀,由于焊接区应力集中,高温下易产生疲劳裂纹.     

油井管特殊螺纹力学损伤与控制研究进展

油井管螺纹失效是目前油气田开采作业中常见且难以治理的事故之一,这一情况不仅制约开采进度,更是威胁井下安全的主要因素之一。普通螺纹存在密封性能差、承载能力低、抗腐蚀能力弱等问题。本文主要从疲劳失效、密封失效、腐蚀失效3个方面不同角度阐述了油井管特殊螺纹接头力学性能的研究进展以及控制方法。在介绍了油井管特殊螺纹接头发展历史进程的基础上进一步阐述目前油井管特殊螺纹接头的发展情况。指出当下我国油井管特殊螺纹研究所存在的不足。最后,在结合过去研究的前提下,提出油井管特殊螺纹力学性能未来研究的新方向。     

钢管-水泥土组合桩的抗拔性能

针对传统抗拔桩承载能力的局限性,根据劲性搅拌桩施工及荷载传递特点,提出钢管-水泥土组合抗拔桩形式,并借助ANSYS数值模拟软件,分析钢管直径及壁厚对组合桩承载能力及破坏模式的影响。结果表明:钢管直径对组合桩的抗拔性能影响显著。钢管直径小于0.4 m时组合桩的承载力增幅很大,达到0.4 m时承载力接近极限值;钢管直径为0.3~0.4 m时组合桩破坏模式较合理。钢管壁厚对组合桩的抗拔性能影响较小。壁厚为10 mm时组合桩的极限承载力增幅较大,钢管壁厚宜取10 mm。钢管壁厚不影响组合桩的破坏模式,破坏均发生在钢管与外桩界面。该研究为改善水泥土搅拌桩的抗拔性能提供了参考。