2205双相不锈钢(2205DSS)是现代双相不锈钢其间一种,选用氮作为合金元素,其含量(质量分数)高达0.14%~0.20%,在确保安排平衡和提高功能方面具有重要作用。2205DSS具有优异的力学功能、耐腐蚀功能和焊接功能等,是目前运用最遍及的双相不锈钢资料,首要用在酸性油、气田,还有运送、炼油、石油、化工以及海洋工程等领域。
塔里木盆地克拉2天然气田介质中含有很高浓度的氯离子,具有很强的腐蚀性,一起最高工作压力达13.3MPa,因此气田开发的运送管道很多选用强度高、耐蚀性好的2205DSS资料。由于运送管道最低运用温度-30℃,工程对管道用管材低温耐性也提出了较高的要求。天然气管道高压运送对安全性要求很高,耐性对管道的安全性有非常重要的影响,因此对用于克拉2气田开发的2205DSS管材的耐性进行了测验、分析。
实验资料选用瑞典Avesta公司出产的2205DSS管材,规范为准508mm×15.9mm。钢管选用15.9mm的钢板经过限制成型,然后焊接,最终进行固溶处理(1050℃固溶+水淬)而成。其化学成分(质量分数,%)为:0.014C,0.38Si,1.45Mn,0.001S,0.021P,22.67Cr,5.69Ni,3.23Mo,0.170N;力学功能:Rm=789MPa,Rp0.2=585MPa,A5=29%,AKV(-40℃)=290J;显微安排为铁素体(基体)+奥氏体的两相安排,体积比例各占50%,没有其它第三相。
耐性测验办法之一,冲击实验:在钢管圆周方向距焊缝90°方位(3点钟方位)取样,取样长度方向沿钢管周向,加工成10mm×10mm×55mm的夏比V形缺口冲击试样,缺口坐落焊缝中心,试样缺口沿厚度方向。实验在JBZ-500冲击实验机上进行,实验规范为GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击实验办法》。
耐性测验办法之二,落锤撕裂实验(DWTT):在钢管圆周方向距焊缝90°方位(3点钟方位)取样,取样长度方向沿钢管周向,加工尺度为15.9mm×75mm×305mm的DWTT试样,缺口方式为规范限制V型缺口,在系列温度下进行落锤撕裂实验。实验机型号为Dynatup8100,实验规范为SY/T6476-2000《运送钢管落锤撕裂实验办法》。
耐性测验办法之三,裂纹尖端打开位移(CTOD)实验:在钢管圆周方向距焊缝90°方位(3点钟方位)取样,取样长度方向沿钢管周向,加工成10mm×20mm×55mm的三点曲折断裂耐性试样,在试样单侧线切割出深2mm的缺口,缺口沿板厚方向。然后在MTS-800实验机上预制疲劳裂纹,其尺度为a0/W=0.45~0.55(a0为原始裂纹长度,mm;W为试样宽度,mm),跨距S=4W。CTOD测验按GB/T2358《金属资料裂纹尖端打开位移实验办法》进行,实验温度为-20℃,选用多试样法断定裂纹扩展阻力曲线。
实验结果标明,实验2205双相不锈钢管材具有高的冲击吸收功、低的韧脆改变温度(FATT)和高的CTOD值,标明这种资料可以满意低温执役条件,具有杰出的延性止裂才能和避免低温脆性断裂才能。该管材的冲击功彻底满意经过研究断定的工程技术指标:-30℃下,管体横向的夏比冲击功平均值最低100J,单个最小值75J,且有很大的裕量,用于克拉2高压天然气管道具有高的安全性。该管材具有的杰出耐性与其显微安排密切相关。实验资料在成型、焊接后进行了固溶处理,具有最佳的显微安排和相比例(α和γ各占约50%),没有金属间分出相存在,因此表现出最佳的耐性。
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