佛山市顺德区朗耀钢铁有限公司主要生产销售:螺旋钢管,无缝管,钢护筒,打桩管,钢管桩,大口径钢管,直缝焊管。兼营:H型钢,镀锌钢管,球墨铸铁管,角钢,槽..

产品描述

抗氢脆性能
X80以上级别的结构钢管对氢脆敏感,曾在桩腿支撑管中发现氢致裂纹,由此造成了海洋平台的垮塌事故。长期在海水环境服役的固定式钻井平台,难以检测结构管的氢致开裂,尤其要关注材料的氢脆问题。HSE建议海工用高强结构钢管宜采用“海水+CP+硫化物”环境的慢应变速率拉伸试验测试氢脆指数EI,且海工用高强结构钢管应符合EI≤60%的要求。EI采用公式定义:EI =(RAa-RAe)/RAa
式中RAa———材料在空气环境中拉伸测得的断面收缩率,%;
RAe———材料在试验环境中拉伸测得的断面收缩率,%。
按上述方法,测试和评价了该X80钢级桩腿支撑管材料的抗环境氢脆性能。试验环境中的海水采用天然海水;CP电位的选取(≤-1100mV)参照相关规范和工程要求;采用H2S模拟硫酸盐还原菌SRB引起的生物硫化物,参考后者在海水中的实际浓度(一般≤0.06%),选取了H2S的浓度范围;拉伸应变速率根据以往工作经验取4.0×10-6s-1。结果表明,X80钢级桩腿支撑管在“海水+CP电位-1100~-750mV(Ag/AgCl)+无硫化物”环境和“海水+CP电位-1000 m V(Ag/Ag Cl)+0.01%~0.06%硫化物”环境中的氢脆指数均符合EI≤60%的要求,即X80钢级桩腿支撑管材料具有较低的氢脆倾向,能够满足海洋平台桩腿在相应环境下对材料抗氢脆性能的要求,具有优良的抗氢脆性能。X80钢级桩腿支撑管抗氢脆的相关机理是:
(1) X80钢级桩腿支撑管用钢的纯净度高,夹杂物数量少、尺寸小,从而减少了氢致裂纹源;
(2) X80钢级桩腿支撑管经淬火+高温回火后,形成了细化的粒状贝氏体和铁素体基体组织,且基体上分布大量弥散合金碳化物粒子、少量位错的组织,氢陷井的数量较多,氢的扩散通道减少,大大减少了钢的吸氢量。
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焊接性能
自升式钻井平台桩腿的支撑结构是重要的受力结构,桩腿支撑管要具有良好的环焊性能。依据美国焊接学会(AWS)和美国船级社(ABS)相关焊接规范进行焊接工艺评定试验。试验结果表明:X80钢级桩腿支撑管在自升式钻井平台桩腿支撑结构常规的焊接制造工艺条件下,所有环焊接头的强度、韧性和硬度均符合相关技术条件的要求,产品具有优良的焊接性能。
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防撞性能
海洋平台用桩腿支撑管在服役过程中可能会遭受油轮和工程船的意外撞击。据测算,船舶撞击时,桩腿支撑管承受速率在10-2~10s-1的变形。因此,采用拉伸试验,通过测试动态拉伸性能,评价X80钢级桩腿支撑管材料的防撞性能。试验结果表明:拉伸应变速率为0.002~5s-1时,随应变速率增加,X80钢级桩腿支撑管的屈服强度、抗拉强度、应变强度(Rp2和Rp5)提高,断后伸长率下降;此外,屈服强度和拉抗强度分别为612~670 MPa和695~790 MPa,仍符合标准规定的要求。因此,X80钢级桩腿支撑管材料具有良好的防撞性能。
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