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耐蝕合金油井管的應(yīng)用及其發(fā)展

2015-12-21 14:46:13 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：

鎳基合金管不僅在石油、化工、煤炭開(kāi)發(fā)、火力發(fā)電站、核電站等諸多領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，而且在油氣開(kāi)發(fā)上的作用日益凸顯。隨著國(guó)內(nèi)一些地質(zhì)和井況條件惡劣的油氣田相繼投入使用，要求管材具有優(yōu)異的高壓條件下的抗H2S、CO2高溫腐蝕性能。普通油井管包括13Cr等高鉻馬氏體不銹鋼管材已無(wú)法滿足使用條件，迫切需要高抗腐蝕性能的油井管。國(guó)際市場(chǎng)上此類產(chǎn)品基本被壟斷，價(jià)格不菲，且供貨周期長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)的耐蝕合金油井管還處于剛起步階段。

耐蝕合金

2010年2月，美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）頒布了新標(biāo)準(zhǔn)ANSI/API Specification 5CRA，將耐蝕合金油井管分為4組：第1組為馬氏體不銹鋼，第2組為鐵素體-奧氏體不銹鋼（雙相鋼和超級(jí)雙相鋼），第3組為鐵鎳基奧氏體合金，第4組為鎳基奧氏體合金。

鎳基合金管在國(guó)內(nèi)外受到廣泛重視，日本新日鐵住金公司、美國(guó)Special Metals、阿根廷Tenaris、瑞典Sandvik以及我國(guó)的寶鋼特鋼有限公司、天津鋼管等國(guó)內(nèi)外鋼管企業(yè)都先后建立了自己的鎳基合金管生產(chǎn)體系。

國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)證明，耐蝕合金的耐蝕性能隨著Cr、Ni含量的增加而提高。美國(guó)Special Metals公司研究了高含硫以及Cl-1、CO2條件下的鎳基耐蝕合金Incoloy Alloy 028（N08028），Incoloy Alloy 825（N08825），Incoloy Alloy G3（N06985）等，試驗(yàn)條件參照了ISO 15156-3∶2009標(biāo)準(zhǔn)，得出了如下耐腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)：N06985＞N08825＞N08028。

從工程技術(shù)上看，全面腐蝕相對(duì)局部腐蝕其危險(xiǎn)性小些，而局部腐蝕危險(xiǎn)極大。點(diǎn)蝕是一種腐蝕集中在金屬（合金）表面數(shù)十微米范圍內(nèi)且縱深發(fā)展的腐蝕形式，影響點(diǎn)蝕的因素有合金成分、表面狀態(tài)及介質(zhì)的組成、pH值、溫度等。

根據(jù)ISO 15156-3∶2009標(biāo)準(zhǔn)A.12，固溶鎳基合金按合金含量分為5大類。在奧氏體合金中，對(duì)抗腐蝕性能影響最大的是Cr、Ni、Mo3種元素的含量，而且Cr和Mo對(duì)抗點(diǎn)蝕也起到關(guān)鍵作用。

目前，高端鎳基合金油井管已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，能夠滿足油田的要求從而替代進(jìn)口產(chǎn)品，已成功在國(guó)內(nèi)多個(gè)油田下井使用。然而對(duì)鎳基合金的研究工作還需進(jìn)一步展開(kāi)，尤其對(duì)H2S、CO2、S0共同存在條件的腐蝕機(jī)理尚待深入研究。選材方面，主要參考ISO 15156-3∶2009標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)借鑒日本和歐洲等先進(jìn)企業(yè)的選材指南，而國(guó)內(nèi)尚未形成完整的理論體系。調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品檔次，加大科研力度，是我國(guó)鋼管行業(yè)的迫切要求。

責(zé)任編輯：班英飛

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