Para evitar danos por corrosão eletroquímica e rachaduras por corrosão sob alta tensão H2S/CO2 Oleodutos e gasodutos foram usados para estudar a tecnologia de processamento e a resistência à corrosão de tubos compostos de liga de níquel N08825 a serem usados no gasoduto bruto de uma planta de processamento de gás natural. Os resultados mostram que as propriedades mecânicas e propriedades SCC de EUA N08825 Os tubos compostos de liga de níquel atendem aos requisitos da SEI “Especificação para tubos e acessórios de aço composto soldado” do projeto de controle de problemas ocultos do gasoduto da planta de purificação de campo de gás Sinopec Puguang. Os resultados mostram que, controlando a tecnologia de processamento de acessórios para tubos de liga de níquel de grande diâmetro e aplicando um agente protetor à superfície interna do tubo compósito, a qualidade de moldagem dos acessórios para tubos compósitos e a resistência à fissuração por corrosão sob tensão sob alto H podem ser melhorou2S/CO2 ambiente pode ser garantido.
Nos últimos anos, com a crescente procura de energia, os problemas energéticos tornaram-se um importante constrangimento ao desenvolvimento económico dos países. Com o crescimento contínuo da procura de petróleo e gás natural, a exploração dos campos de petróleo e gás passou da produção original de petróleo bruto para a produção de petróleo fino, e a proporção de exploração de campos de petróleo e gás com elevado teor de S também está a aumentar gradualmente. Atualmente, na transmissão de gás natural com alto teor de enxofre (w(S)>17%) em dutos compostos usados no processo de transporte, a parede interna do material compósito (316L) está severamente corroída, a vida útil é curta, e há um grande risco de segurança. A indústria precisa urgentemente resolver esse problema.
Para H alto2S/CO2 Campos de petróleo e gás, H2S e CO2 Coexistência de corrosivo do que a existência de um H separado2S mais corrosivo, evite H2S/CO2 causada por danos por corrosão eletroquímica e corrosão sob tensão, a resposta usual é usar tubos caros de aço inoxidável. Para garantir a resistência à corrosão da tubulação e manter os custos sob controle, podemos escolher tubos compostos bimetálicos em vez de tubos de aço inoxidável. Um compósito à base de níquel é um dos materiais mais representativos. A liga de níquel N08825 é uma liga Ni-Fe-Cr-Mo estabilizada com titânio, resistente à corrosão. Esta liga tem boa resistência à corrosão e usinabilidade, mas também é resistente a altas temperaturas. Devido à sua excelente resistência à corrosão por sulfeto e cloreto, a liga é amplamente utilizada na indústria de processamento de petróleo bruto com alto teor de enxofre para equipamentos ou materiais de tubulação em plantas de hidrogenação onde ocorre corrosão severa por sulfeto e cloreto. Este estudo analisa a tecnologia de processamento e a resistência à corrosão de tubos compostos de liga à base de níquel N08825 para uso em um projeto de gerenciamento de risco de segurança de gasoduto bruto de uma planta de processamento de gás natural.
O processamento térmico do material da liga de níquel N08825 sempre foi um processo metalúrgico e enfrenta um problema difícil: dificuldade na fabricação do produto; O principal problema é a resistência à deformação térmica do material e a estreita faixa de temperatura na qual os termoplásticos podem ser melhor processados. Os acessórios para tubos de liga de níquel Q245R+N08825 usados neste estudo para uma planta de processamento de gás natural são tubos de linha de gás bruto. O tubo de aço é uma placa de aço composta de explosão enrolada e depois soldada, com diâmetro nominal de DN700mm e espessura de parede de 36mm + 3,2mm.
A resistência à corrosão sob tensão é composta por materiais compósitos à base de níquel N08825 em alto H2S/CO2 As empresas de campos de petróleo e gás usam um importante indicador de desempenho antes do tratamento térmico de tubos compostos para proteger a superfície interna da placa composta. Isso significa que o agente protetor é aplicado uniformemente na superfície interna do tubo de liga de aço à base de níquel N08825. Além disso, para garantir alta resistência à corrosão da superfície interna da camada composta, o design do molde da ferramenta é otimizado. A superfície de contato dos moldes e acessórios da ferramenta é revestida com uma camada de aço inoxidável para evitar contaminação por íons de ferro durante o processo de moldagem. As superfícies dos moldes são processadas por fresadoras CNC para garantir a precisão dimensional e a velocidade do processo de moldagem após a separação dos moldes e acessórios.
A fim de garantir que os acessórios para tubos compostos tenham a resistência à corrosão da camada complexa e as propriedades mecânicas da camada de base após o aquecimento, a temperatura de aquecimento (890 ± 15) ℃ é determinada, esta faixa de temperatura está na base de ambos os faixa de temperatura de normalização do Q245R e faixa de temperatura estabilizada O tratamento térmico das ligas de níquel não apenas garante as propriedades mecânicas da camada base, mas também garante as propriedades mecânicas da resistência à corrosão da camada complexa. O tempo de espera do tratamento térmico é de 59 minutos (espessura total da parede de material metálico básico e camada de conexão × 1,5). O tempo de retenção pode não apenas garantir o efeito de solução sólida das ligas à base de níquel, mas também reduzir os efeitos negativos de condições prolongadas de alta temperatura no desempenho geral dos acessórios para tubos compostos.
2. Acessórios compostos de liga de níquel N08825 com propriedades mecânicas e análise de desempenho SCC
2.1 Propriedades mecânicas de acessórios compostos feitos de liga à base de níquel N08825
Acessórios para tubos de liga à base de níquel Q245R + N08825 material metálico básico São realizados testes de resistência à tração no lado externo do arco do Q245R (1# amostra) e nas juntas soldadas (2# amostra); os resultados do teste estão listados na Tabela 1. A Tabela 1 mostra os resultados dos testes para atender aos requisitos de propriedade de tração da planta de limpeza do campo de gás Sinopec Puguang do gasoduto bruto para segurança e problemas ocultos do projeto SEI “Especificação para tubos de aço composto soldado, acessórios para tubos”. Além disso, foram analisadas as propriedades de tração das juntas soldadas. Além disso, as juntas soldadas foram submetidas a um ensaio de flexão no lado d = 4a; os resultados do teste são mostrados na Tabela 2 e os resultados também atendem aos requisitos padrão.
Tabela 1 Especificações de DN700 mm × (36 + 3,2) mm Propriedades mecânicas das juntas de tubos compostos à base de níquel Q245R + N08825
| Número da amostra ReL/MPa | RM/MPa | A/% | Ponto de ruptura | Local de coleta de amostra | |
| 1 | 314 | 436 | 26 | Direção lateral do lado do arco externo da camada de base | |
| 2 | 459 | Material metálico básico | Junta de solda horizontal da camada base | ||
| Requisitos padrão | ≥235 | 400-520 (Metal base) ≥ 400 (Junta soldada) | ≥25 | ||
Tabela 2: Resultados do teste de flexão de solda para juntas de tubos à base de níquel Q245R + N08825
| Número da amostra | Local de coleta de amostra | Resultado do teste |
| 3-1 | Conexão soldada | Qualificado |
| 3-2 | Conexão soldada | Patualizado |
| 3-3 | Conexão soldada | Qualificado |
| 3-4 | Conexão soldada | Qualificado |
2.2 Comportamento de fissuração por corrosão sob tensão de conexões de tubos compostos feitos de liga à base de níquel N08825
Várias empresas nacionais de desenvolvimento de campos de petróleo e gás estão localizadas na estrutura geológica, que contém um grande número de H2S e CO2 Gás; As soluções aquosas desses dois gases são altamente corrosivas e não são apenas propensas à corrosão localizada, mas também levam à corrosão sob tensão por sulfeto sob tensão, o que afeta seriamente o uso seguro do equipamento correspondente.
De acordo com as especificações técnicas e literatura sobre plantas de purificação de gás natural com juntas de tubos compósitos à base de níquel das juntas soldadas compósitas para o teste de fissuração por corrosão sob tensão, a simulação das condições de trabalho é mostrada na Tabela 3.
Tabela 3: Condições de trabalho simuladas
| Temperatura/°C | Ph.2S/MPa | PCO2/MPa | Valor inicial do pH |
| 120 | 2.2 | 1.1 | 3.4 |
Para o ensaio, a perpendicular à costura de solda na camada composta das peças de conexão soldadas foi medida em três amostras, sendo o tamanho da amostra mostrado na Figura 1.
Figura 1 Representação esquemática do tamanho da amostra
Após as amostras serem desengorduradas com acetona e desidratadas com álcool, elas foram carregadas com um dispositivo de dobramento de quatro pontos conforme mostrado na Figura 2. A carga foi de 209,6 MPa. Três amostras foram colocadas na autoclave para um teste de corrosão sob tensão em alta temperatura de 720 horas.
Figura 2 Representação esquemática do carregamento da amostra de flexão em quatro pontos
A Figura 3 mostra a morfologia macroscópica das três amostras após 720 horas de teste de corrosão sob tensão em alta temperatura. Nenhuma rachadura pode ser vista na superfície da amostra perpendicular à direção da tensão de tração na superfície da amostra, o que atende aos requisitos das especificações técnicas.
Figura 3 Morfologia macroscópica da superfície de uma amostra de solda após o ensaio de corrosão sob tensão
