李 龙， 章传国， 孙磊磊， 郑 磊， 胡 平

（宝钢中央研究院钢管技术中心， 上海 201900）

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油砂是一种非常规的石油资源， 是由沥青、水、 砂及粘土组成的半固态混合物， 其储量丰富， 约占石油储量的30%， 主要分布于加拿大、委内瑞拉和美国。 目前， 加拿大已经进入了大规模商业开发阶段。 由于油砂粘度大， 开采时需要向油井内注入高温高压蒸汽以增加油砂的流动性， 蒸汽的温度和压力可达350 ℃和17 MPa，因此， 要求蒸汽输送用管道必须具备足够的高温强度及抗蠕变性能以保证输送管道的长时安全服役。

早期， 用于蒸汽输送管道的钢管为调质型X65 钢级无缝管[1]， 近年来， 为了提高蒸汽输量并降低管道建设成本， X80 钢级焊管开始尝试应用于蒸汽输送系统。 2002 年， Bishop 等[2]成功在354 ℃/17.2 MPa 条件下进行了X80 钢级UOE 焊管的中试。 2004 年， Muraoka 等[3]使用Larson-miller （L-M） 参数模拟并测试了X80 钢级UOE 焊管在350 ℃下服役20 年后的主要性能， 结果表明该UOE 焊管的高温强度、 蠕变寿命和冲击韧性均满足使用要求。 2014 年， Toyoda 等[4]对X80 钢级HFW 焊管进行了研究， 结果表明该HFW 焊管也具有良好的高温强度、 蠕变寿命和夏比冲击能。 然而， 对于X80 钢级焊管在高温下长时服役的研究仍然较少， 尤其是对X80 钢级焊管管体和焊缝在高温下的蠕变行为的研究相对缺乏。

对于高温服役的材料， 良好的抗蠕变性能是保证材料长时安全服役的关键之一。 但对于蠕变设计寿命动辄数万至数十万小时的材料，使用真实的服役条件来测试蠕变持久寿命显然是不现实的， 因此耐热钢等相关高温构件预测蠕变持久寿命时采用的方法是在更高温度、 更高应力条件下对材料进行蠕变试验， 在相对较短的时间内获得蠕变断裂的数据， 再通过外推的方法来预测材料在真实服役条件下的蠕变持久寿命[5]。……