海洋天然气开发用冶金复合鹅颈热煨弯管开发及性能研究
2021-04-07李华军薛培婧侯书成孙敬轩苑稣文孙嘉悦
李华军, 薛培婧, 侯书成, 孙敬轩, 苑稣文, 陈 迪, 孙嘉悦
(西安向阳航天材料股份有限公司, 西安710025)
0 前 言
我国油气管道建设正处在快速发展的时期,管道输送石油和天然气是最经济、 最方便的输送方式[1]。 双金属复合管主要应用于具有腐蚀环境的油气田、 化工等行业, 由两种不同金属材料构成, 管层之间通过变形和连接技术紧密结合在一起, 基材满足强度要求, 合金层耐腐蚀或磨损等[2]。 随着海洋油气开发逐渐向深海、 高温高压、高腐蚀等苛刻环境转移, 双金属复合管逐渐在国内外海洋油气开采中广泛应用, 并且取得了良好效果[3]。
目前, 国内海洋油气开采用双金属复合管的应用存在几个难题, 其中双金属复合弯管管件制造问题较为突出[4-5], 国内一些学者对常规的冶金复合弯管的生产制造工艺进行了初步的研究[6-7],同时根据DNVGL-ST-F101[8]和ISO 15590-1[9]的要求, 弯管的生产制造角度一般≤90°。 然而,连接海洋天然气开发用海底平台与海底天然气管道的冶金复合鹅颈弯管角度要求为135°, 由于其弯曲角度较大, 生产制造困难, 因此该产品主要依靠进口。 为了实现该弯管的国产化, 本研究使用Φ219 mm× (18.3+3) mm 的UNS N06625(内覆层) /DNVGL SMLS 450D 堆焊冶金复合管作为母管, 热煨弯制135°冶金复合鹅颈弯管,并对其制造工艺进行了研究。
1 母管材料及生产工艺
1.1 母管材料
试制的母管为UNS N06625 (内覆层) /DNVGL SMLS 450D 堆焊冶金复合管, 规格为Φ219 mm× (18.3+3) mm, 其化学成分见表1,力学性能见表2。
内覆层材料为UNS N06625, 使用ERNiCr-Mo-3 焊丝, 通过内壁堆焊方式实现冶金复合,焊丝的化学成分见表3。……
