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

试验材料
国内某钢管公司开发生产了JU2000E自升式钻井平台X80钢级桩腿支撑管,解决了材料成分设计、高纯均质化冶炼—连铸工艺、高精度轧管工艺、热处理工艺等多项关键技术问题,且产品批量生产性能稳定,各项性能指标达到或者超过国外同类产品。选取该公司用于制造JU2000E自升式钻井平台桩腿支撑管Φ323.85mm×28.58mm规格,该支撑管的屈服强度Rt0.5和抗拉强度Rm分别为610MPa和700MPa,断后伸长率A为28%,断面收缩率为85%,-40℃纵向全尺寸冲击功平均值为251J。
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耐火性能
海洋平台用支撑管还可能在油池火焰、喷射火焰或意外火灾引起的高温环境服役,材料的强度损失可能造成桩腿的局部或全部坍塌。因此,结构管在短时(1~3h)高温条件下能够保持较高的强度,足以使人员全部撤离,是一项重要的安全技术指标。耐火设计时,基于火灾发生时钢材中热传导和热变形过程的解析,一般将耐火钢的耐火温度定在600℃,且耐火钢应符合600℃。高温强度Rp600 ℃不低于室温强度Rp的2/3。
即Rp600 ℃≥2/3Rp,或强度系数SF=Rp600 ℃/Rp≥2/3。参照GB/T 4338—2006《金属材料 高温拉伸试验方法》,X80钢级桩腿支撑管的屈服强度和强度系数随环境温度的升高而降低,但该钢在温度为100~600 ℃的高温强度不低于室温强度的2/3,即强度系数不低于2/3;特别是在600 ℃的环境温度下强度系数达到0.70,高于耐火钢的相关技术要求。因此,X80钢级桩腿支撑管材料具有优异的耐火性能。
X80钢级桩腿支撑管的耐火机理是:该桩腿支撑管材料采用Mo-Nb-V的合金化设计,且实际上将Mo、Nb和V的含量分别控制在0.20%、0.04%和0.08%的水平;与普通耐火钢相比,X80钢的Mo含量相当,但Nb和V的总含量是前者的2~3倍,从而在该钢高温拉伸断口附近观察到数量更多的(Nb,V)(C,N)粒子。
在位错上析出的细小粒子发挥钉扎作用,明显推迟了位错在高温下的回复;在铁素体边界上析出的细小粒子阻止了铁素体的回复。因此,X80钢级桩腿支撑管的高温强度显著提高。
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对于500ft 的自升式钻井平台,其桩腿支撑管用无缝钢管多为大直径厚壁管,钢级一般以NVE550、X80及以上的超高强度钢管为主。
X80支撑管在结构上采用了较大壁厚和小管径壁厚比,在选材上采用了X80钢级无缝钢管,以确保承载能力、减轻平台自重、减小移动阻力,与弦管组焊成X型或K型管节点,形成桁架式高强承力结构。
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金相组织
X80钢级桩腿支撑管采用淬火+高温回火的调质热处理工艺,X80钢级桩腿支撑管960 ℃淬火+650 ℃,形成了以细化的粒状贝氏体和针状铁素体为基体、分布少量M/A组元脆性相和大量弥散细小沉淀粒子的多相组织,晶粒度可达9级以上。这种多相组织来自于采用降碳、低碳当量、多元合金化和微合金化设计的钢种,对X80钢级桩腿支撑管材料的低温冲击性能、疲劳性能、抗氢脆等方面都有积极的意义。
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