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双相不锈钢在石油天然气中的应用

发布日期: 2012-7-10          浏览次数: 830


近年来双相不锈钢不仅已被广泛用于各大石油公司的主要管道系统开发,并且也是海上采油采气输送工程的主要材料。标准双相不锈钢在甜、湿、酸服役环境下表现很好。而普通碳素钢因内部腐蚀率较高,尽管可以采用外加防腐剂来防止外部腐蚀,却不能有效地防止内部腐蚀。不仅如此,在50℃以上的环境温度下,还可能会导致应力腐蚀裂纹(SCC),所以双相不锈钢也就逐步取代了300系列不锈钢。随着H2S在输送油气中的浓度增加,同时伴随着输气温度、压力及管道温度的增加,超级双相不锈钢开始用于管道系统、阀门、热交换器、压力容器油气用设备当中。当石油工业逐渐转向高温、高压工程时,超级双相不锈钢将会更多地被采用。一般的管道处理系统,将会采用200~1 000 t超级双相不锈钢。此外,超级双相不锈钢还可用于低压输送系统、海底输送管道。但由于双相不锈钢价格较高,其产品的推广受到影响。双相不锈钢的优点主要有下列几点:

 

1.屈服强度比普遍奥氏体不锈钢高l倍多,且有良好成型塑韧性,相同设计应力下可减少壁厚30%~50%;

 

2.具有优异的耐应力腐蚀能力,在含氯离子环境中,它可解决奥氏体不锈钢难以解决的突出问题;

 

3.最普遍使用的2205双相不锈钢耐蚀性优于316L奥氏体不锈钢,超级双相不锈钢在醋酸、甲酸等介质中可取代高合金奥氏体不锈钢;

 

4.良好的耐局部腐蚀、耐磨损腐蚀和腐蚀疲劳抗力。优于合金含量相当的奥氏体不锈钢;

 

5.线膨胀数低,与碳钢接近,适合与碳钢连接或复合。

 

典型的双相不锈钢有2205(22Cr-5Ni-3Mo)型和2507(25Cr-7Ni-4Mo)型,2205用途最为广泛,石油和天然气工业目前已铺设的油气输送管线长度已超过850 km,其中约400 km属于海上油田,绝大部分为2205。铁素体-奥氏体双相不锈钢(DSS)具有很高的强度和良好的抗氯化物局部腐蚀及应力腐蚀性能。然而,需要注意的是双相不锈钢在酸性环境下服役时还是有一些限制的。因为实验研究表明它对SSCC是比较敏感的,实际使用时应注意环境的pH值和应力水平.

 

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