成果名称 完成单位 报告编号
  钢制弯管内壁堆焊层耐晶间腐蚀关键技术研究及应用 郑州万达重工股份有限公司 202401003083
成果简介
随着石油天然气开采量的日益扩大,油气管道的腐蚀及防护备受重视。CO2 作为石油、天然气或地层水的组分存在于油气层中,采用CO2 混相技术提高原油采收率时,也会将CO2 带入原油生产系统。CO2 溶于水后,在相同PH值时其总酸度比盐酸高,故对井内管材的腐蚀比盐酸更严重。加之有的油气井中含有H2S 气体,管内混合液的流动状态、温度、pH 值、材料等也对腐蚀产生很大影响,因此,腐蚀过程更加复杂。
目前,国内外对CO2 或H2S 单独作用下腐蚀的研究比较充分,而对H2S、CO2共存体系中,尤其是高温高压H2S、CO2 多相流动介质以及实际工况条件下应用研究较少,需求迫切。如:四川盆地铁山坡气田飞仙关组气藏开发产能建设项目,采用公称直径DN150~DN300、弯曲半径R≥5D 耐蚀合金复合弯管,主要输送介质为高含硫天然气,硫化氢含量约15.5%。在此介质环境下,若堆焊层内壁晶间腐蚀速率无法实现≤1㎜/年,则严重影响其服役寿命。由于镍基堆焊复合弯管为碳钢基材加内壁堆焊层结构组成,虽具备良好的耐腐蚀性能,但易受内壁堆焊层晶间腐蚀影响,难以满足高含硫介质耐晶间腐蚀要求。
项目针对高含硫气田的油气输送管道使用要求,开展了专项研发:创新研发了热丝TIG自动堆焊工艺技术。采用焊丝电弧前控温预热,通过堆焊设备优配,堆焊电流和速度、送丝速度及保护气体流量关键参数控制,保证了堆焊均匀性和精度,提高了焊丝熔敷效率和堆焊质量;优化了复合直管热煨弯制工艺。通过调控淬火、回火温度及冷却等处理工艺,保证了堆焊层与基体材料的适配性,并增强了堆焊层晶间耐腐蚀能力(腐蚀速率低至0.34mm/年),满足了高含硫介质输送管道使用要求;研制了通用型热煨弯管成型自动化控制系统,并采用超声波、磁粉、渗透等检测技术,提高了产品质量和生产效率。
项目产品具有自主知识产权,已获多件授权专利。研发的专用管道产品已通过第三方检测并被中国石油天然气股份有限公司西南油气田物资分公司等单位采用,应用效果良好。
项目咨询:王艳欣13371759156
成果完成人
1.肖松节  2.袁希海  3.白 杨  4.刘保国  5.王英豪  6.薛如勋  7.刘松桥  8.许江新  9.高元元  
成果评价情况
  评价单位: 中国民营科技促进会 报告编号: 202401003083 评价日期: 2024-05-28
  组织单位: 中国民营科技促进会科技成果转化办公室 项目负责: 雷智旺、王艳欣 成果管理: 13681429210
评价意见
1.提供的资料齐全,符合评价要求。
2.项目针对高含硫气田的油气输送管道使用要求,开展了专项研发,主要创新点及特点如下:
(1)研发了热丝TIG自动堆焊工艺技术。采用焊丝电弧前控温预热,通过堆焊设备优配,堆焊电流和速度、送丝速度及保护气体流量关键参数控制,保证了堆焊均匀性和精度,提高了焊丝熔敷效率和堆焊质量。
(2)优化了复合直管热煨弯制工艺。通过调控淬火、回火温度及冷却等处理工艺,保证了堆焊层与基体材料的适配性,并增强了堆焊层晶间耐腐蚀能力(腐蚀速率低至0.34mm/年),满足了高含硫介质输送管道使用要求。
(3)研制了通用型热煨弯管成型自动化控制系统,并采用超声波、磁粉、渗透等检测技术,提高了产品质量和生产效率。
3.项目产品具有自主知识产权,已获多件授权专利。
4.研发的专用管道产品已通过第三方检测并被中国石油天然气股份有限公司西南油气田物资分公司等单位采用,应用效果良好。
评价委员会认为:项目在高含硫油气储运钢制弯管的堆焊层与基体材料适配性、堆焊层晶间耐腐蚀性达到国际先进水平,同意通过科技成果评价。
评价专家
姓名 工作单位 职称 从事专业
曲选辉 北京科技大学材料学院 正高金属材料
丁天怀 清华大学精密制造研究院 正高精密制造
聂军刚 机械科学研究总院 正高重大装备
李安定 生态环境部环境发展中心 正高环境保护
宋银立 中国机电一体化技术应用协会 正高机电一体化
孙家跃 中国化工学会新材料委员会 正高功能材料
周 迎 科技部火炬中心 正高科技管理
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