雙相不銹鋼在石油天然氣中的應(yīng)用
信息來(lái)源:求和不銹鋼 時(shí)間:2019-03-16 13:00:22 瀏覽次數(shù):-
近年來(lái)雙相不銹鋼不僅已被廣泛用于各大石油公司的主要管道系統(tǒng)開(kāi)發(fā),并且也是海上采油采氣輸送工程的主要材料。標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼在甜、濕、酸服役環(huán)境下表現(xiàn)很好。而普通碳素鋼因內(nèi)部腐蝕率較高,盡管可以采用外加防腐劑來(lái)防止外部腐蝕,卻不能有效地防止內(nèi)部腐蝕。
不僅如此,在50℃以上的環(huán)境溫度下,還可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC),所以雙相不銹鋼也就逐步取代了300系列不銹鋼。隨著H2S在輸送油氣中的濃度增加,同時(shí)伴隨著輸氣溫度、壓力及管道溫度的增加,超級(jí)雙相不銹鋼開(kāi)始用于管道系統(tǒng)、閥門、熱交換器、壓力容器油氣用設(shè)備當(dāng)中。當(dāng)石油工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向高溫、高壓工程時(shí),超級(jí)雙相不銹鋼將會(huì)更多地被采用。一般的管道處理系統(tǒng),將會(huì)采用200~1 000 t超級(jí)雙相不銹鋼。此外,超級(jí)雙相不銹鋼還可用于低壓輸送系統(tǒng)、海底輸送管道。但由于雙相不銹鋼價(jià)格較高,其產(chǎn)品的推廣受到影響。雙相不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)主要有下列幾點(diǎn):
屈服強(qiáng)度比普遍奧氏體不銹鋼高l倍多,且有良好成型塑韌性,相同設(shè)計(jì)應(yīng)力下可減少壁厚30%~50%;
具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕能力,在含氯離子環(huán)境中,它可解決奧氏體不銹鋼難以解決的突出問(wèn)題;
最普遍使用的2205雙相不銹鋼耐蝕性優(yōu)于316L奧氏體不銹鋼,超級(jí)雙相不銹鋼在醋酸、甲酸等介質(zhì)中可取代高合金奧氏體不銹鋼;
良好的耐局部腐蝕、耐磨損腐蝕和腐蝕疲勞抗力。優(yōu)于合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼;
線膨脹數(shù)低,與碳鋼接近,適合與碳鋼連接或復(fù)合。
典型的雙相不銹鋼有2205(22Cr-5Ni-3Mo)型和2507(25Cr-7Ni-4Mo)型,2205用途最為廣泛,石油和天然氣工業(yè)目前已鋪設(shè)的油氣輸送管線長(zhǎng)度已超過(guò)850 km,其中約400 km屬于海上油田,絕大部分為2205。鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼(DSS)具有很高的強(qiáng)度和良好的抗氯化物局部腐蝕及應(yīng)力腐蝕性能。然而,需要注意的是雙相不銹鋼在酸性環(huán)境下服役時(shí)還是有一些限制的。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究表明它對(duì)SSCC是比較敏感的,實(shí)際使用時(shí)應(yīng)注意環(huán)境的pH值和應(yīng)力水平。
不僅如此,在50℃以上的環(huán)境溫度下,還可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC),所以雙相不銹鋼也就逐步取代了300系列不銹鋼。隨著H2S在輸送油氣中的濃度增加,同時(shí)伴隨著輸氣溫度、壓力及管道溫度的增加,超級(jí)雙相不銹鋼開(kāi)始用于管道系統(tǒng)、閥門、熱交換器、壓力容器油氣用設(shè)備當(dāng)中。當(dāng)石油工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向高溫、高壓工程時(shí),超級(jí)雙相不銹鋼將會(huì)更多地被采用。一般的管道處理系統(tǒng),將會(huì)采用200~1 000 t超級(jí)雙相不銹鋼。此外,超級(jí)雙相不銹鋼還可用于低壓輸送系統(tǒng)、海底輸送管道。但由于雙相不銹鋼價(jià)格較高,其產(chǎn)品的推廣受到影響。雙相不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)主要有下列幾點(diǎn):
屈服強(qiáng)度比普遍奧氏體不銹鋼高l倍多,且有良好成型塑韌性,相同設(shè)計(jì)應(yīng)力下可減少壁厚30%~50%;
具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕能力,在含氯離子環(huán)境中,它可解決奧氏體不銹鋼難以解決的突出問(wèn)題;
最普遍使用的2205雙相不銹鋼耐蝕性優(yōu)于316L奧氏體不銹鋼,超級(jí)雙相不銹鋼在醋酸、甲酸等介質(zhì)中可取代高合金奧氏體不銹鋼;
良好的耐局部腐蝕、耐磨損腐蝕和腐蝕疲勞抗力。優(yōu)于合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼;
線膨脹數(shù)低,與碳鋼接近,適合與碳鋼連接或復(fù)合。
典型的雙相不銹鋼有2205(22Cr-5Ni-3Mo)型和2507(25Cr-7Ni-4Mo)型,2205用途最為廣泛,石油和天然氣工業(yè)目前已鋪設(shè)的油氣輸送管線長(zhǎng)度已超過(guò)850 km,其中約400 km屬于海上油田,絕大部分為2205。鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼(DSS)具有很高的強(qiáng)度和良好的抗氯化物局部腐蝕及應(yīng)力腐蝕性能。然而,需要注意的是雙相不銹鋼在酸性環(huán)境下服役時(shí)還是有一些限制的。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究表明它對(duì)SSCC是比較敏感的,實(shí)際使用時(shí)應(yīng)注意環(huán)境的pH值和應(yīng)力水平。