海洋柔性管用耐蝕鋼閃光對焊接頭組織及性能研究

王宏巖，高秀華，李旺，李通，杜林秀

(東北大學(xué) 軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧,沈陽,110819)

0 序言

隨著全球能源需求量逐年提高，陸地、淺海油氣資源面臨枯竭，未來油氣開采必然向深海方向發(fā)展.油氣管道輸送具有輸送效率高、低成本等優(yōu)勢，是陸地與海洋油氣資源開發(fā)過程中最佳的輸送手段[1].與傳統(tǒng)油氣輸送管道相比，海洋柔性管的多層結(jié)構(gòu)使其具備高柔順度、耐腐蝕性強(qiáng)、接頭少等優(yōu)點(diǎn)，更適于海洋能源開發(fā)[2-3].目前，中國深海油田開采過程中用輸油輸氣的海洋柔性管主要依賴于進(jìn)口，嚴(yán)重制約深海油氣資源開采步伐[4].為了促進(jìn)柔性管的國產(chǎn)化，部分科研人員針對柔性管的核心材料鎧裝層用耐蝕鋼開展了基礎(chǔ)研究工作，探究了鎧裝層扁鋼的強(qiáng)化機(jī)制、疲勞性能及耐蝕機(jī)理[5-6].然而在海洋柔性管用耐蝕鋼焊接方面的文獻(xiàn)報(bào)道相對較少.

海上油田開采過程中，柔性管輸送原油中含高壓力高濃度的H2S 和CO2等腐蝕氣體.柔性管長期服役后，內(nèi)部的腐蝕氣體可滲透通過密封層對鎧裝層扁鋼進(jìn)行腐蝕.與母材相比，焊接接頭組織存在差異，此處極易引起硫化物應(yīng)力腐蝕斷裂，造成海洋環(huán)境污染和重大的經(jīng)濟(jì)損失.因此，為保證柔性管服役過程的安全性，有必要開展高強(qiáng)度級別鎧裝層用耐蝕鋼焊接方面的基礎(chǔ)研究工作.閃光對焊具有熱效率高、無需添加熔覆金屬、焊接周期短等優(yōu)點(diǎn)，匹配焊接參數(shù)后即可獲得優(yōu)質(zhì)接頭……