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由于耐腐蝕性取決于冶金、環(huán)境和應(yīng)力因素之間的相互影響,雙相不銹鋼對含硫介質(zhì)的耐腐蝕性是一個非常復(fù)雜的問題。當(dāng)H2S存在時,主要的失效方法是鐵素體相的氫應(yīng)力斷裂。低pH值和高氯化物含量似乎加速了這一過程。溫度的影響是這樣的,當(dāng)溫度從室溫升高到約100℃(210F)時,敏感性增加,然后在較高的溫度下降。特別是當(dāng)氯化物含量高時,陽極應(yīng)力腐蝕斷裂機(jī)理或均勻腐蝕在較高溫度下占主導(dǎo)地位。從冶金學(xué)的角度來看,如果組織中鐵素體所占比例較高,則有利于氫裂化,而過多的奧氏體會導(dǎo)致兩種形式的斷裂。冷加工可以促進(jìn)兩種斷裂,但往往采用一定程度的冷加工來達(dá)到較高的強(qiáng)度。除了提到的環(huán)境因素外,粘在金屬表面的油可以抑制;一些離子,如海水和人工水中的碳酸氫鹽,也提高了PH值,產(chǎn)生了低于實(shí)驗(yàn)室的介質(zhì)環(huán)境,實(shí)驗(yàn)室使用無緩沖劑的氯化鈉溶液。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中,試樣加載應(yīng)力的方式也會得到不同的試驗(yàn)結(jié)果,必須從工程適用性的角度來解釋。
硫化氫的存在增加了油氣生產(chǎn)中經(jīng)常涉及的高氯化物水溶液的腐蝕性,二氧化碳的存在或故意添加的酸化劑增加了這些介質(zhì)的腐蝕性。隨著介質(zhì)苛刻度的增加,點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕斷裂甚至全面腐蝕的可能性增加。當(dāng)H2S含量相對較低時,所有三種結(jié)構(gòu)類型的標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼都能提供有效的耐腐蝕性,其中許多已被納入NACE標(biāo)準(zhǔn)MR0175,“油田裝置中使用的耐硫化物應(yīng)力腐蝕斷裂的金屬材料”。然而,當(dāng)H2S分壓、氯化物濃度、溫度和酸度增加時,有必要使用高性能奧氏體和雙相不銹鋼來提供有效的耐腐蝕性。從H2S促進(jìn)應(yīng)力腐蝕斷裂的角度來看,高性能奧氏體不銹鋼一般優(yōu)于雙相不銹鋼,鐵素體鋼遠(yuǎn)低于前兩種不銹鋼。由于許多應(yīng)用程序需要高強(qiáng)度,雙相不銹鋼通常是中等腐蝕性介質(zhì)下的首選,并被廣泛研究以確定在這些環(huán)境中的適用性限制。
雙相不銹鋼在中等腐蝕條件下具有優(yōu)異的性能,但在可可應(yīng)用條件下,需要采用高性能奧氏體不銹鋼或鎳基合金材料。 近年來,雙相不銹鋼不僅廣泛應(yīng)用于各大石油公司的主要管道系統(tǒng)開發(fā),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、酸服務(wù)環(huán)境下表現(xiàn)良好。普通碳鋼由于內(nèi)部腐蝕率高,雖然可以使用外部防腐劑來防止外部腐蝕,但不能有效地防止內(nèi)部腐蝕。不僅如此,在50℃以上的環(huán)境溫度下,還可能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC),因此,雙相不銹鋼逐漸取代了300系列不銹鋼。
隨著輸送油氣中H、S濃度的增加,以及輸氣溫度、壓力和管道溫度的增加,管道系統(tǒng)、閥門、換熱器和壓力容器的油氣設(shè)備中開始使用超級雙相不銹鋼。當(dāng)石油工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向高溫高壓工程時,將采用更多的超雙相不銹鋼。一般管道處理系統(tǒng)將采用200~1 000 t超雙相不銹鋼。此外,超雙相不銹鋼還可用于低壓輸送系統(tǒng)和海底輸送管道。但由于雙相不銹鋼價格較高,其產(chǎn)品推廣受到影響。
雙相不銹鋼的優(yōu)點(diǎn):1。屈服強(qiáng)度是普通阿斯特不銹鋼的1倍以上,成型塑性韌性好。在相同的設(shè)計(jì)應(yīng)力下,壁厚可降低30%~50%;2.具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕性,能解決奧氏體不銹鋼在含氯離子環(huán)境中難以解決的突出問題;3.最常用的2205雙相不銹鋼比316L奧氏體不銹鋼具有更好的耐腐蝕性,超雙相不銹鋼可替代醋酸、甲酸等介質(zhì)中的高合金奧氏體不銹鋼;4.優(yōu)于合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼,具有良好的局部腐蝕、耐磨腐蝕和耐腐蝕疲勞性;5.線膨脹率低,接近碳鋼,適用于與碳鋼連接或復(fù)合材料。
TBSS產(chǎn)品:2507雙相鋼管、904L不銹鋼焊管、304不銹鋼焊管、2205雙相鋼管、卡壓不銹鋼焊管、雙相不銹鋼焊管