pengantar: Dengan terus memperdalam strategi eksplorasi dan pengembangan minyak dan gas Tiongkok, ruang lingkup eksploitasi secara bertahap diperluas ke laut dalam, daerah lapisan dalam dan daerah dengan sulfur tinggi, dan kondisi pengoperasian jaringan pipa minyak dan gas menjadi semakin sulit. Korosi pipa, sebagai faktor kunci yang membatasi operasi industri minyak dan gas yang aman dan stabil, telah menyebabkan kerugian ekonomi yang besar dan potensi bahaya keselamatan bagi industri setiap tahunnya. Tindakan anti-korosi tradisional seperti pipa baja karbon biasa yang dilapisi sulit memenuhi kebutuhan anti-korosi jangka panjang dalam kondisi kerja yang keras.. pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, yang mengintegrasikan kekuatan tinggi baja karbon/baja paduan rendah dan ketahanan korosi yang sangat baik dari paduan tahan korosi, telah muncul sesuai kebutuhan zaman dan telah banyak digunakan dalam berbagai proyek pipa minyak dan gas utama. Berdasarkan pembelajaran profesional saya selama tiga tahun di bidang sains dan teknik material dan pengalaman magang saya selama empat bulan di perusahaan manufaktur material pipa minyak dan gas, makalah ini berfokus pada penelitian pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, membahas secara sistematis ciri-cirinya, proses persiapan, Pengujian kinerja, kasus aplikasi dan tren pengembangan, bertujuan untuk memberikan referensi praktis untuk penerapan teknik dan perbaikan teknis pipa baja komposit tersebut di industri minyak dan gas.

Pengujian kinerja pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam merupakan tautan penting untuk memverifikasi produk kualitas dan memastikan bahwa mereka dapat beradaptasi dengan kondisi kerja yang keras di industri minyak dan gas. Kinerja pipa baja komposit terutama mencakup sifat mekanik, Tahan korosi, kinerja ikatan dan integritas struktural. Hanya melalui pengujian kinerja yang sistematis dan komprehensif kita dapat menentukan apakah pipa baja komposit memenuhi persyaratan aplikasi teknik. Selama saya magang, Saya berkesempatan untuk memasuki pusat pengujian perusahaan, berpartisipasi dalam pekerjaan tambahan berbagai tes kinerja, dan belajar tentang metode pengujian, standar pengujian dan peralatan pengujian pipa baja komposit. Dikombinasikan dengan GB/T terbaru 31940-2025 standar nasional dan spesifikasi pengujian internal perusahaan, bagian ini akan fokus pada item pengujian kinerja utama, metode pengujian dan standar pengujian pipa baja komposit, dan berbagi pengalaman pengujian saya sendiri.

Kinerja mekanis dari pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam merupakan jaminan penting untuk pengoperasian pipa yang aman, yang terutama mencakup kekuatan tarik, Kekuatan Luluh, Elongasi, dampak ketangguhan dan kekerasan. Sifat mekanik ini tidak hanya berkaitan dengan sifat material lapisan dasar dan lapisan clad/lined, namun juga dipengaruhi oleh proses persiapannya. Pengujian kinerja mekanik bertujuan untuk memastikan bahwa pipa baja komposit memiliki kekuatan yang cukup, ketangguhan dan kekerasan untuk menahan tekanan sedang, dampak mekanis dan beban lainnya selama proses transportasi dan operasi.

Item pengujian kinerja mekanik yang pertama adalah pengujian kekuatan tarik dan kekuatan luluh. Kekuatan tarik adalah tegangan maksimum yang dapat ditanggung oleh pipa baja komposit sebelum putus, dan kekuatan luluh adalah tegangan ketika pipa baja komposit menghasilkan deformasi plastis tertentu. Metode pengujian terutama mengadopsi uji tarik, yang dilakukan dengan menggunakan mesin uji tarik universal. Selama ujian, pipa baja komposit dipotong menjadi sampel tarik standar sesuai standar nasional, dan sampel dijepit pada mesin uji tarik. Kemudian, mesin uji menerapkan beban tarik yang seragam pada sampel dengan kecepatan tertentu hingga sampel pecah. Mesin pengujian secara otomatis mencatat data gaya tarik dan deformasi selama pengujian, dan menghitung kuat tarik dan kuat luluh sesuai data. Sesuai dengan persyaratan GB/T 31940-2025 Standar Nasional, kekuatan tarik pipa baja komposit yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam tidak boleh kurang dari kekuatan tarik bahan lapisan dasar, dan kekuatan luluh tidak boleh kurang dari 80% kekuatan luluh material lapisan dasar. Misalnya, jika lapisan dasar mengadopsi baja paduan rendah Q355 (kekuatan tarik 470-630MPa, kekuatan luluh 355MPa), kekuatan tarik pipa baja komposit tidak boleh kurang dari 470MPa, dan kekuatan luluh tidak boleh kurang dari 284MPa. Selama saya magang, Saya membantu personel penguji menyiapkan sampel tarik, menjepit sampel pada mesin penguji, dan mencatat data pengujian. Saya menemukan bahwa kekuatan tarik pipa baja komposit yang diproduksi oleh perusahaan biasanya 5%-10% lebih tinggi dari kekuatan tarik bahan lapisan dasar, Hal ini disebabkan oleh efek sinergis antara lapisan clad/lined dan lapisan dasar.

Item pengujian kinerja mekanik yang kedua adalah pengujian elongasi. Perpanjangan adalah persentase deformasi total sampel sebelum putus, yang mencerminkan kemampuan deformasi plastis dari pipa baja komposit. Semakin tinggi perpanjangannya, semakin baik ketangguhan pipa baja komposit, dan semakin kecil kemungkinannya untuk pecah akibat benturan dan beban lainnya. Pengujian perpanjangan dilakukan bersamaan dengan pengujian tarik. Setelah uji tarik, petugas penguji mengukur panjang sampel sebelum dan sesudah pecah, dan hitung perpanjangannya sesuai rumus: perpanjangan δ=(L1-L0)/L0×100%, dimana L0 adalah panjang asli sampel, dan L1 adalah panjang sampel setelah putus. Sesuai dengan standar nasional, perpanjangan pipa baja komposit tidak boleh kurang dari 15%. Untuk pipa baja komposit dengan lapisan clad/lined alloy berbahan dasar nikel, perpanjangannya tidak boleh kurang dari 20% karena ketangguhan yang baik dari paduan berbasis nikel. Selama ujian, Saya menemukan bahwa perpanjangan pipa baja komposit yang dibuat dengan proses pengelasan permukaan biasanya lebih tinggi dibandingkan dengan proses penyemprotan termal., hal ini dikarenakan proses pengelasan permukaan membentuk ikatan metalurgi antara lapisan kelongsong dan lapisan dasar, dan ketangguhan komposit lebih baik.

Item pengujian kinerja mekanik yang ketiga adalah pengujian ketangguhan impak. Ketangguhan impak adalah kemampuan pipa baja komposit untuk menyerap energi akibat beban impak yang tiba-tiba, yang mencerminkan kemampuan anti benturan dari pipa baja komposit. Pipa minyak dan gas akan terkena benturan mekanis selama pengangkutan, instalasi dan pengoperasian (seperti tabrakan selama transportasi, dampak gelombang angin pada jaringan pipa lepas pantai), sehingga perlu adanya ketangguhan impact yang baik. Pengujian ketangguhan impak dilakukan dengan menggunakan mesin uji impak, dan metode pengujiannya terutama mengadopsi uji dampak Charpy. Selama ujian, pipa baja komposit dipotong menjadi sampel tumbukan standar (Takik V atau Takik U), dan sampel ditempatkan di mesin uji dampak. Palu tumbukan dari mesin penguji mengenai sampel dengan kecepatan tertentu, dan mesin penguji mencatat energi tumbukan yang diserap oleh sampel. Ketangguhan impak dinyatakan dengan energi impak per satuan luas penampang sampel. Sesuai dengan standar nasional, ketangguhan impak pipa baja komposit pada suhu kamar tidak boleh kurang dari 34J/cm². Untuk pipa baja komposit digunakan dalam kondisi kerja suhu rendah (seperti jaringan pipa lepas pantai di daerah dingin), ketangguhan dampak pada suhu rendah (-20℃ atau -40℃) tidak boleh kurang dari 27J/cm². Selama saya magang, Saya berpartisipasi dalam uji ketangguhan impak pipa baja komposit yang digunakan di anjungan lepas pantai. Suhu pengujian adalah -20℃, dan energi tumbukan seluruh sampel memenuhi persyaratan, yang menunjukkan bahwa pipa baja komposit memiliki ketangguhan impak suhu rendah yang baik.

Item pengujian kinerja mekanik yang keempat adalah pengujian kekerasan. Kekerasan adalah kemampuan pipa baja komposit dalam menahan lekukan benda luar, yang mencerminkan ketahanan aus dan ketahanan deformasi pipa baja komposit. Dinding bagian dalam pipa migas akan tergerus oleh media pengangkut, jadi lapisan yang dilapisi/dilapisi harus memiliki kekerasan tertentu agar tahan terhadap keausan. Pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan alat uji kekerasan, dan metode pengujian yang umum termasuk uji kekerasan Brinell, Uji kekerasan Rockwell dan uji kekerasan Vickers. Untuk lapisan pipa baja komposit yang dilapisi/dilapisi, uji kekerasan Vickers biasanya digunakan karena akurasi pengujiannya yang tinggi dan kerusakan kecil pada sampel. Selama ujian, petugas penguji menggunakan alat uji kekerasan Vickers untuk memberikan beban tertentu pada permukaan lapisan yang dilapisi/dilapisi, dan ukur panjang diagonal lekukan tersebut, kemudian hitung nilai kekerasan Vickers (HV). Menurut standar internal perusahaan, kekerasan Vickers dari lapisan/lapisan baja tahan karat 316L harus antara 180-220HV, kekerasan Vickers dari Inconel 625 lapisan berlapis/berlapis paduan berbahan dasar nikel harus antara 220-260HV, dan kekerasan Vickers pada lapisan dasar (Baja paduan rendah Q355) harus antara 140-180HV. Selama ujian, Saya menemukan bahwa kekerasan lapisan kelongsong yang dibuat melalui proses penyemprotan termal sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan proses pengelasan permukaan., Hal ini karena proses penyemprotan termal membentuk struktur padat setelah pendinginan cepat bubuk cair, sehingga menghasilkan kekerasan yang lebih tinggi.

Perlu diperhatikan bahwa pengujian kinerja mekanik pipa baja komposit perlu memperhatikan posisi pengambilan sampel dan metode pengambilan sampel. Sampel harus diambil dari posisi berbeda pada pipa baja komposit (seperti bagian tengahnya, bagian akhir) untuk memastikan keterwakilan sampel. Pada waktu bersamaan, metode pengambilan sampel harus menghindari kerusakan pada lapisan yang dilapisi/dilapisi dan antarmuka antara lapisan yang dilapisi/dilapisi dan lapisan dasar, agar tidak mempengaruhi hasil tes. Selama saya magang, personel penguji memberi tahu saya bahwa pekerjaan pengambilan sampel sangat penting. Jika posisi pengambilan sampel tidak tepat atau metode pengambilan sampel salah, itu akan menyebabkan hasil tes yang tidak akurat, yang akan mempengaruhi penilaian produk kualitas.

Ketahanan korosi adalah kinerja inti dari pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, yang secara langsung menentukan masa pakai pipa baja komposit dalam kondisi kerja yang keras di industri minyak dan gas. Pengujian ketahanan korosi bertujuan untuk mensimulasikan kondisi kerja sebenarnya media dan lingkungan, menguji laju korosi dan bentuk korosi pada pipa baja komposit, dan verifikasi apakah dapat menahan erosi media korosif. Menurut mekanisme korosi dan kondisi kerja yang berbeda, pengujian ketahanan korosi pada pipa baja komposit terutama mencakup pengujian korosi elektrokimia, pengujian korosi perendaman, pengujian retak korosi tegangan dan pengujian retak akibat hidrogen. Selama saya magang, Saya berpartisipasi dalam pekerjaan tambahan pengujian korosi perendaman dan pengujian korosi elektrokimia, dan mempelajari prinsip-prinsip pengujian dan metode pengujian retak korosi tegangan dan pengujian retak akibat hidrogen.

Item pengujian ketahanan korosi yang pertama adalah pengujian korosi elektrokimia. Korosi elektrokimia adalah jenis korosi yang paling umum pada pipa minyak dan gas, jadi pengujian korosi elektrokimia merupakan metode penting untuk mengevaluasi ketahanan korosi pada pipa baja komposit. Pengujian korosi elektrokimia terutama mencakup pengujian kurva polarisasi dan spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS) Pengujian, yang dilakukan dengan menggunakan stasiun kerja elektrokimia. Prinsip inti pengujian kurva polarisasi adalah menerapkan potensi tertentu pada sampel pipa baja komposit (elektroda kerja) dalam media korosi yang disimulasikan, mengukur kepadatan arus yang sesuai, dan gambarkan kurva polarisasinya. Kurva polarisasi dapat mencerminkan laju korosi dan kecenderungan korosi sampel. Semakin rendah kerapatan arus korosi, semakin baik ketahanan korosi sampel. Pengujian spektroskopi impedansi elektrokimia adalah dengan menerapkan arus bolak-balik dengan amplitudo kecil ke elektroda kerja, mengukur impedansi sampel pada frekuensi yang berbeda, dan menganalisis proses korosi dan ketahanan korosi sampel dengan menggunakan spektrum impedansi. Selama ujian, sampel pipa baja komposit dipotong menjadi ukuran tertentu, dan permukaan sampel diberi perlakuan (dipoles, dibersihkan), kemudian sampel direndam dalam media korosi simulasi (misalnya larutan yang mengandung hidrogen sulfida, karbon dioksida, ion klorida, dan lain-lain). Elektroda referensi dan elektroda bantu dimasukkan ke dalam medium, dan ketiga elektroda dihubungkan ke stasiun kerja elektrokimia untuk pengujian. Menurut standar internal perusahaan, rapat arus korosi sampel pipa baja komposit dalam media lapangan gas belerang ultra-tinggi yang disimulasikan tidak boleh lebih besar dari 1,0×10⁻⁶A/cm². Selama saya magang, Saya membantu personel penguji menyiapkan media korosi simulasi, memoles permukaan sampel, dan sambungkan elektrodanya, dan mengamati proses pengujian stasiun kerja elektrokimia. Hasil pengujian menunjukkan rapat arus korosi pada pipa baja komposit dengan Inconel 625 lapisan berlapis paduan berbasis nikel jauh lebih sedikit dari persyaratan standar, yang menunjukkan bahwa ia memiliki ketahanan korosi elektrokimia yang sangat baik.

Item pengujian ketahanan korosi yang kedua adalah pengujian korosi perendaman. Pengujian korosi perendaman adalah metode pengujian ketahanan korosi yang sederhana dan intuitif, yaitu merendam sampel pipa baja komposit dalam media korosi simulasi, letakkan di lingkungan bersuhu konstan untuk waktu tertentu, kemudian amati bentuk korosi sampel dan hitung laju korosinya. Metode ini dapat mensimulasikan proses korosi jangka panjang pada pipa baja komposit pada media kondisi kerja sebenarnya. Selama ujian, sampel pipa baja komposit dipotong menjadi sampel standar, dan luas permukaan, berat dan parameter sampel lainnya diukur sebelum direndam. Kemudian, sampel direndam dalam media korosi yang disimulasikan (komposisi medium dan suhu konsisten dengan kondisi kerja sebenarnya), dan media diganti secara berkala untuk menjamin kestabilan komposisi media. Setelah direndam selama waktu tertentu (biasanya 720 jam atau 1000 jam), sampelnya dikeluarkan, produk korosi di permukaan dibersihkan, dan berat sampel setelah korosi diukur. Laju korosi dihitung berdasarkan rumus: laju korosi v=(m0-m1)/(S×t), dimana m0 adalah berat sampel sebelum korosi, m1 adalah berat sampel setelah korosi, S adalah luas permukaan sampel, dan t adalah waktu perendaman. Sesuai dengan standar nasional, laju korosi seragam pipa baja komposit dalam media korosi yang disimulasikan tidak boleh lebih besar dari 0,01 mm/a. Untuk pipa baja komposit yang digunakan di ladang gas sulfur ultra-tinggi, laju korosi seragam tidak boleh lebih besar dari 0,005 mm/a. Selama saya magang, Saya berpartisipasi dalam uji korosi perendaman pipa baja komposit berlapis baja tahan karat 316L. Waktu pencelupannya adalah 720 jam, media yang disimulasikan adalah larutan yang mengandung ion karbon dioksida dan klorida, dan suhu pengujian adalah 80℃. Setelah tes, permukaan sampel halus tanpa bekas korosi, dan laju korosinya jauh lebih kecil dari persyaratan standar, yang menunjukkan bahwa pipa baja komposit memiliki ketahanan korosi perendaman yang baik.

Item pengujian ketahanan korosi yang ketiga adalah retak korosi tegangan (SSC) Pengujian. Seperti yang disebutkan sebelumnya, retak korosi tegangan adalah bentuk korosi yang sangat berbahaya, yang mudah menyebabkan kegagalan pipa secara tiba-tiba. Oleh karena itu, pengujian retak korosi tegangan adalah item pengujian penting untuk pipa baja komposit yang digunakan dalam sulfur tinggi, kondisi kerja ion klorida tinggi. Pengujian retak korosi tegangan dilakukan sesuai dengan persyaratan standar NACE TM0177 (standar resmi internasional untuk pengujian retak korosi tegangan), dan metode pengujiannya terutama mengadopsi metode balok bengkok atau metode beban tarik. Selama ujian, sampel pipa baja komposit diolah menjadi sampel balok bengkok standar atau sampel tarik, dan tegangan tarik tertentu diterapkan pada sampel (stres biasanya 80% dari kekuatan luluh sampel). Kemudian, sampel direndam dalam media korosi tegangan simulasi (seperti solusi NACE A, yang merupakan larutan yang mengandung ion hidrogen sulfida dan klorida) pada suhu dan tekanan tertentu. Sampel disimpan dalam media selama waktu tertentu (biasanya 720 jam), kemudian sampel dikeluarkan untuk diamati apakah terdapat retakan pada permukaan dan bagian dalam sampel. Jika tidak ada retakan, Hal ini menunjukkan bahwa pipa baja komposit memiliki ketahanan retak korosi tegangan yang baik. Selama saya magang, Saya mengetahui bahwa perusahaan tersebut melakukan pengujian retak korosi tegangan pada semua pipa baja komposit yang digunakan di ladang gas belerang ultra-tinggi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pipa baja komposit dengan Inconel 625 lapisan berlapis paduan berbasis nikel tidak retak setelahnya 720 jam pengujian, yang menunjukkan bahwa ia dapat secara efektif menahan retak korosi tegangan.

Item pengujian ketahanan korosi yang keempat adalah retak yang disebabkan oleh hidrogen (INI) Pengujian. Retakan yang disebabkan oleh hidrogen juga merupakan bentuk korosi berbahaya yang umum terjadi pada pipa minyak dan gas, yang sering disertai dengan retak korosi tegangan. Pengujian perengkahan akibat hidrogen dilakukan sesuai dengan persyaratan standar NACE TM0284, dan metode pengujiannya terutama mengadopsi metode perendaman. Selama ujian, sampel pipa baja komposit dipotong menjadi sampel standar, dan sampel direndam dalam media perengkahan yang diinduksi hidrogen yang disimulasikan (seperti larutan yang mengandung hidrogen sulfida dan uap air) pada suhu dan tekanan tertentu. Sampel disimpan dalam media selama waktu tertentu (biasanya 96 jam), kemudian sampel dikeluarkan untuk diamati apakah terdapat tonjolan, retakan dan cacat lainnya pada permukaan dan bagian dalam sampel. Pada waktu bersamaan, sampel dipotong dan dipoles untuk mengamati cacat internal di bawah mikroskop. Menurut standar, sampel pipa baja komposit tidak boleh memiliki cacat retak akibat hidrogen yang jelas setelah pengujian. Selama saya magang, Saya mengamati uji retak yang diinduksi hidrogen pada pipa baja komposit. Media uji adalah larutan yang mengandung hidrogen sulfida konsentrasi tinggi, dan suhu pengujian adalah 25℃. Setelah tes, sampel dipotong dan diamati, dan tidak ditemukan cacat retak akibat hidrogen, yang menunjukkan bahwa pipa baja komposit memiliki ketahanan retak akibat hidrogen yang baik.

Sebagai tambahan, untuk pipa baja komposit yang digunakan di anjungan minyak dan gas lepas pantai, perusahaan juga melakukan pengujian korosi laut, yang mensimulasikan lingkungan laut (perendaman air laut, korosi atmosfer laut) untuk menguji ketahanan korosi pada pipa baja komposit. Pengujian korosi laut dilakukan dengan cara merendam sampel pada air laut alami atau air laut simulasi, dan menempatkannya di lingkungan atmosfer laut untuk waktu yang lama (biasanya 6 bulan sampai 1 TAHUN), kemudian mengamati bentuk korosi dan menghitung laju korosi. Pengujian ini dapat lebih mencerminkan ketahanan korosi pipa baja komposit di lingkungan laut. Selama saya magang, Saya melihat bahwa perusahaan tersebut memiliki lokasi uji korosi laut khusus, dan sejumlah besar sampel pipa baja komposit sedang diuji dalam simulasi lingkungan laut.

Perlu ditekankan bahwa pengujian ketahanan korosi pada pipa baja komposit perlu mengontrol kondisi pengujian secara ketat (komposisi sedang, suhu, Tekanan, waktu), yang secara langsung mempengaruhi hasil tes. Kondisi pengujian harus konsisten dengan kondisi kerja pipa yang sebenarnya, sehingga hasil pengujian benar-benar dapat mencerminkan ketahanan korosi pipa baja komposit pada proses aplikasi sebenarnya. Selama saya magang, personel penguji memberi tahu saya bahwa setiap parameter uji ketahanan korosi harus dikontrol dengan ketat, dan penyimpangan apa pun akan menyebabkan hasil tes tidak akurat, yang akan mempengaruhi pemilihan dan penerapan pipa baja komposit di bidang teknik. Sebagai tambahan, pengujian ketahanan korosi pada pipa baja komposit juga perlu memperhatikan perlindungan sampel uji. Selama persiapan sampel dan proses pengujian, hal ini perlu untuk menghindari kerusakan buatan pada lapisan yang dilapisi/dilapisi, agar tidak mempengaruhi hasil tes. Misalnya, selama proses pemolesan sampel, kekuatan pemolesan perlu dikontrol untuk menghindari goresan pada lapisan yang dilapisi/dilapisi atau lapisan dasar terlihat, yang akan menyebabkan evaluasi ketahanan korosi yang tidak akurat.

Kinerja ikatan antara lapisan dasar (baja karbon/baja paduan rendah) dan lapisan yang dilapisi/dilapisi (Paduan tahan korosi) adalah jaminan inti untuk keseluruhan kinerja pipa baja komposit yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam. Jika kinerja ikatannya buruk, lapisan yang dilapisi/dilapisi akan terkelupas dari lapisan dasar selama pengangkutan, instalasi atau pengoperasian, memaparkan lapisan dasar ke media korosif dan menyebabkan korosi yang cepat dan kegagalan pipa. Oleh karena itu, pengujian kinerja ikatan merupakan bagian tak terpisahkan dari pengujian kinerja komprehensif pipa baja komposit. Selama saya magang, Saya berpartisipasi dalam pekerjaan tambahan pengujian kinerja ikatan, dan belajar tentang metode pengujian utama, standar dan poin-poin penting yang menjadi perhatian, yang dikombinasikan dengan pengalaman pengujian aktual perusahaan dan GB/T 31940-2025 standar nasional untuk diuraikan secara rinci.

Pengujian kinerja ikatan pipa baja komposit terutama mengevaluasi kekuatan ikatan antara lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi, serta integritas antarmuka ikatan. Metode pengujian utama meliputi uji geser tarik, uji kupas dan observasi metalografi, di antaranya uji geser tarik dan uji kupas adalah metode pengujian kuantitatif yang paling umum digunakan, dan observasi metalografi adalah metode pengujian kualitatif untuk melengkapi dan memverifikasi keadaan ikatan. Proses persiapan yang berbeda sesuai dengan persyaratan kekuatan ikatan yang berbeda, dan perusahaan akan merumuskan standar pengujian yang ditargetkan sesuai dengan jenis produk.

Metode pengujian kinerja ikatan pertama yang umum adalah uji geser tarik, yang terutama digunakan untuk menguji kekuatan ikatan geser antara lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi. Metode ini cocok untuk semua jenis pipa baja komposit yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, terutama untuk pipa baja komposit yang dibuat melalui proses pengikatan metalurgi (seperti pengelasan permukaan, lapisan ledakan, kelongsong bergulir panas). Prinsip pengujiannya adalah memotong pipa baja komposit menjadi sampel geser tarik standar, yang sepenuhnya dapat mencerminkan antarmuka ikatan antara lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi. Kemudian, sampel dijepit pada mesin uji tarik universal, dan beban geser seragam diterapkan sepanjang arah sejajar dengan antarmuka ikatan sampai antarmuka ikatan terpisah atau sampel rusak. Mesin pengujian secara otomatis mencatat beban geser maksimum, dan kekuatan ikatan geser dihitung berdasarkan luas penampang antarmuka ikatan. Sesuai dengan persyaratan GB/T 31940-2025 Standar Nasional, kekuatan ikatan geser pipa baja komposit lapisan dalam yang dibuat dengan proses ikatan metalurgi tidak boleh kurang dari 200MPa, dan kekuatan ikatan geser dari pipa baja komposit berlapis yang dibuat melalui proses ikatan mekanis (seperti ekspansi pipa hidrolik) tidak boleh kurang dari 150MPa. Selama saya magang, Saya membantu personel pengujian untuk memotong dan memproses sampel geser tarik, dan mengamati proses pengujian. Saya menemukan bahwa kekuatan ikatan geser pipa baja komposit yang dibuat dengan proses kelongsong ledakan adalah yang tertinggi, biasanya mencapai lebih dari 300MPa, sedangkan kekuatan ikatan geser pipa baja komposit yang dibuat dengan proses ekspansi pipa hidrolik adalah sekitar 160-180MPa, yang semuanya memenuhi persyaratan standar.

Metode pengujian kinerja ikatan yang umum kedua adalah uji kupas, yang terutama digunakan untuk menguji kekuatan kupas antara lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi. Metode ini lebih cocok untuk pipa baja komposit yang dibuat dengan proses pengikatan atau pengikatan mekanis (seperti ekspansi pipa hidrolik, metode lapisan ikatan), dan juga berlaku untuk pipa baja komposit lapis tipis / berlapis. Prinsip pengujiannya adalah memotong pipa baja komposit menjadi sampel kulit standar, dan pisahkan terlebih dahulu salah satu ujung lapisan yang dilapisi/dilapisi dari lapisan dasar. Kemudian, jepit lapisan dasar dan lapisan sampel yang dilapisi/dilapisi masing-masing pada dua klem mesin uji tarik universal, dan berikan beban tarik yang seragam sepanjang arah tegak lurus terhadap antarmuka ikatan untuk mengupas lapisan yang dilapisi/dilapisi dari lapisan dasar. Mesin penguji mencatat beban pengelupasan selama keseluruhan proses pengelupasan, dan beban pengelupasan rata-rata per satuan lebar adalah kekuatan pengelupasan. Menurut standar internal perusahaan, kekuatan kupas pipa baja komposit berjajar yang dibuat dengan proses ekspansi pipa hidrolik tidak boleh kurang dari 15N/mm, dan kekuatan kupas pipa baja komposit yang dibuat dengan metode lapisan pengikat tidak boleh kurang dari 10N/mm. Selama ujian, Saya menemukan bahwa jika perlakuan awal pada lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi tidak pada tempatnya, kekuatan kulitnya akan berkurang secara signifikan, dan bahkan lapisan yang dilapisi/dilapisi dapat dikupas secara manual, yang sepenuhnya menunjukkan bahwa perlakuan awal adalah kunci untuk memastikan kinerja ikatan.

Metode pengujian kinerja ikatan ketiga adalah observasi metalografi, yang merupakan metode pengujian kualitatif yang digunakan untuk mengamati keadaan antarmuka ikatan pipa baja komposit. Cara ini bisa mengamati secara langsung apakah ada cacat seperti celah, pori-pori, retakan dan lapisan oksida pada antarmuka ikatan, dan juga dapat mengamati keseragaman ketebalan lapisan yang dilapisi/dilapisi dan keadaan reaksi metalurgi pada antarmuka (untuk proses ikatan metalurgi). Langkah-langkah pengujiannya adalah: potong pipa baja komposit menjadi sampel metalografi kecil, menggiling dan memoles sampel untuk memperjelas antarmuka ikatan, kemudian etsa sampel dengan etsa khusus (etsa yang berbeda dipilih sesuai dengan lapisan dasar dan bahan lapisan yang dilapisi/dilapisi), dan akhirnya mengamati antarmuka ikatan di bawah mikroskop optik atau mikroskop elektron pemindaian (Siapa). Selama saya magang, Saya belajar menggiling dan memoles sampel metalografi di bawah bimbingan master penguji, dan mengamati antarmuka ikatan pipa baja komposit yang dibuat dengan proses berbeda di bawah mikroskop. Misalnya, antarmuka ikatan pipa baja komposit yang dibuat dengan proses pengelasan permukaan bersifat kontinyu dan padat, tanpa cacat yang jelas, dan lapisan reaksi metalurgi tipis terbentuk pada antarmuka; antarmuka ikatan pipa baja komposit yang disiapkan dengan proses ekspansi pipa hidrolik dipasang dengan erat, tanpa celah, tetapi tidak ada lapisan reaksi metalurgi yang terbentuk.

Selain tiga metode pengujian utama di atas, perusahaan juga melakukan pemeriksaan kinerja ikatan melalui pengujian ultrasonik. Pengujian ultrasonik adalah metode pengujian non-destruktif, yang dapat mendeteksi cacat ikatan internal pipa baja komposit (seperti kesenjangan antarmuka, mengelupas, dan lain-lain) tanpa merusak sampel. Metode ini cocok untuk inspeksi batch pipa baja komposit jadi, dan dapat dengan cepat menyaring produk yang tidak memenuhi syarat dengan cacat ikatan. Selama saya magang, Saya mengamati tenaga teknis menggunakan peralatan pendeteksi cacat ultrasonik untuk mendeteksi kinerja ikatan pipa baja komposit. Peralatan dapat menampilkan status antarmuka ikatan melalui gambar, dan tenaga teknis dapat menilai apakah terdapat cacat ikatan berdasarkan karakteristik gambar. Metode ini mempunyai keunggulan efisiensi pendeteksian yang tinggi, non-destruktif dan penerapan yang luas, dan telah menjadi metode tambahan yang penting untuk menguji kinerja bonding.

Perlu diperhatikan bahwa pengujian kinerja ikatan pipa baja komposit juga perlu memperhatikan posisi pengambilan sampel dan metode pengambilan sampel, yang konsisten dengan pengujian kinerja mekanis. Sampel harus diambil dari posisi berbeda pada pipa baja komposit untuk memastikan keterwakilan hasil pengujian. Pada waktu bersamaan, proses pengambilan sampel dan pemrosesan sampel harus menghindari kerusakan pada antarmuka ikatan, agar tidak mempengaruhi keakuratan hasil pengujian. Selama saya magang, ahli pengujian menekankan bahwa kinerja ikatan pipa baja komposit dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk kualitas bahan baku, efek pra-perawatan, kontrol parameter proses dan kualitas pasca perawatan. Oleh karena itu, hanya melalui kontrol ketat pada setiap sambungan dalam proses persiapan, kinerja pengikatan pipa baja komposit dapat dijamin memenuhi persyaratan.

Integritas struktural pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam mengacu pada kelengkapan dan keseragaman keseluruhan struktur pipa baja komposit., termasuk keakuratan dimensi pipa, keseragaman ketebalan lapisan yang dibalut/dilapisi, tidak adanya cacat internal dan permukaan, dan konsentrisitas lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi. Integritas struktural merupakan prasyarat penting untuk pengoperasian pipa baja komposit yang aman. Jika ada cacat struktural (seperti ketebalan yang tidak rata pada lapisan yang dilapisi/dilapisi, retakan internal, Keanehan, dan lain-lain), ini akan menyebabkan distribusi tegangan pipa yang tidak merata selama operasi, mempercepat korosi dan kerusakan, dan bahkan menyebabkan kebocoran pipa. Oleh karena itu, pengujian integritas struktural merupakan bagian penting dari pengujian kinerja pipa baja komposit. Dikombinasikan dengan pengalaman magang saya dan spesifikasi pengujian perusahaan, bagian ini akan menguraikan item pengujian utama, metode dan standar pengujian integritas struktural.

Item pengujian integritas struktur yang pertama adalah pengujian akurasi dimensi, yang terutama mencakup pengujian diameter pipa, Dinding tebal, Panjangnya, ovalitas dan konsentrisitas. Parameter dimensi ini secara langsung mempengaruhi kinerja pemasangan dan pencocokan pipa baja komposit di bidang teknik, dan juga mempengaruhi kapasitas menahan tekanan dan umur layanan pipa. Metode pengujian terutama dilakukan dengan menggunakan alat ukur profesional, seperti kaliper, mikrometer, pita pengukur, meter ovalitas dan meter konsentrisitas. Untuk pengujian diameter, diameter luar dan diameter dalam pipa baja komposit diukur pada posisi yang berbeda (biasanya di kedua ujung dan bagian tengah pipa), dan nilai rata-rata diambil untuk memastikan bahwa deviasi diameter berada dalam kisaran standar. Menurut GB/T 31940-2025 Standar Nasional, deviasi diameter pipa baja komposit tidak boleh melebihi ±1% dari diameter nominal. Untuk pengujian ketebalan dinding, ketebalan dinding pipa diukur di beberapa titik sepanjang keliling dan panjang pipa untuk memastikan keseragaman ketebalan dinding. Penyimpangan ketebalan dinding tidak boleh melebihi ±5% dari ketebalan dinding nominal. Selama saya magang, Saya bertanggung jawab membantu petugas penguji mengukur ketebalan dinding pipa baja komposit dengan mikrometer, dan mencatat data pengukurannya. Saya menemukan bahwa keseragaman ketebalan dinding pipa baja komposit yang dibuat dengan proses pelapisan panas adalah yang terbaik, dan deviasi pada dasarnya berada dalam kisaran ±3%.

Item pengujian integritas struktural yang kedua adalah pengujian keseragaman ketebalan lapisan yang dilapisi/dilapisi. Keseragaman ketebalan lapisan clad/lined secara langsung mempengaruhi ketahanan korosi pada pipa baja komposit. Jika ketebalan lapisan clad/lined tidak merata, bagian yang tipis akan cepat terkorosi, mengekspos lapisan dasar, menyebabkan kegagalan keseluruhan pipa. Metode pengujian terutama mencakup pengukuran ketebalan ultrasonik, pengukuran ketebalan radiografi dan observasi metalografi. Diantaranya, pengukuran ketebalan ultrasonik adalah metode yang paling umum digunakan, yang memiliki keunggulan non-destruktif, efisiensi tinggi dan akurasi tinggi. Prinsip pengujiannya adalah menggunakan gelombang ultrasonik untuk mentransmisikan melalui lapisan yang dilapisi/dilapisi, dan menghitung ketebalan lapisan yang dilapisi/dilapisi sesuai dengan perbedaan waktu antara gelombang ultrasonik yang dipantulkan dari permukaan lapisan yang dilapisi/dilapisi dan antarmuka ikatan. Selama ujian, personel penguji akan mengukur ketebalan lapisan yang dilapisi/dilapisi di beberapa titik (setidaknya 20 poin per meter) sepanjang keliling dan panjang pipa baja komposit, dan hitung deviasi ketebalannya. Menurut standar internal perusahaan, penyimpangan ketebalan lapisan yang dilapisi/dilapisi tidak boleh melebihi ±10% dari ketebalan nominal, dan ketebalan minimum lapisan yang dilapisi/dilapisi tidak boleh kurang dari 80% dari ketebalan nominal. Selama saya magang, Saya belajar menggunakan alat ukur ketebalan ultrasonik untuk mengukur ketebalan lapisan kelongsong di bawah bimbingan personel penguji, dan menguasai keterampilan pengoperasian dasar instrumen.

Item pengujian integritas struktural ketiga adalah deteksi cacat permukaan dan internal, yang terutama digunakan untuk mendeteksi apakah ada cacat seperti retak, pori-pori, inklusi, terkelupas dan tergoresnya permukaan dalam dan luar pipa baja komposit serta bagian dalam pipa. Metode pendeteksiannya dibagi menjadi deteksi cacat permukaan dan deteksi cacat internal. Deteksi cacat permukaan terutama mencakup inspeksi visual, deteksi cacat partikel magnetik dan deteksi cacat penetran. Inspeksi visual adalah metode deteksi paling dasar, yang digunakan untuk memeriksa cacat permukaan yang jelas (seperti goresan, gerinda, mengelupas) dari pipa baja komposit. Selama saya magang, Saya berpartisipasi dalam inspeksi visual pipa baja komposit, dan memeriksa permukaan dalam dan luar pipa dengan bantuan endoskopi (untuk permukaan bagian dalam). Deteksi cacat partikel magnetik dan deteksi cacat penetran digunakan untuk mendeteksi cacat permukaan dan dekat permukaan (seperti retakan mikro) yang tidak mudah ditemukan dengan inspeksi visual. Kedua metode ini cocok untuk mendeteksi cacat permukaan bahan feromagnetik (seperti lapisan dasar baja karbon dan lapisan berlapis/berlapis baja tahan karat).

Deteksi cacat internal terutama mencakup deteksi cacat ultrasonik dan deteksi cacat radiografi, yang merupakan metode deteksi non-destruktif terpenting untuk pipa baja komposit. Deteksi cacat ultrasonik terutama digunakan untuk mendeteksi cacat internal seperti retakan internal, pori-pori, inklusi dan pengelupasan antarmuka pipa baja komposit. Prinsip pengujiannya adalah menggunakan gelombang ultrasonik untuk ditransmisikan melalui pipa baja komposit, dan cacatnya akan memantulkan dan membiaskan gelombang ultrasonik, untuk menilai posisinya, ukuran dan bentuk cacat. Deteksi cacat radiografi terutama digunakan untuk mendeteksi cacat internal pada pipa baja komposit berdinding tebal, dan dapat dengan jelas menunjukkan kondisi cacat internal pipa. Prinsip pengujiannya adalah dengan menggunakan sinar X atau sinar γ untuk menembus pipa baja komposit, dan cacat tersebut akan mempengaruhi kemampuan penetrasi sinar, membentuk gambar skala abu-abu yang berbeda pada film, untuk menilai cacat internal. Sesuai dengan standar nasional, cacat internal pipa baja komposit tidak boleh melebihi persyaratan tingkat II GB/T 31940-2025. Selama saya magang, Saya mengamati proses deteksi cacat ultrasonik dan deteksi cacat radiografi pada pipa baja komposit, dan belajar mengidentifikasi gambar deteksi cacat sederhana di bawah bimbingan tenaga teknis.

Item pengujian integritas struktur yang keempat adalah pengujian konsentrisitas, yang terutama ditujukan untuk pipa baja komposit berjajar. Konsentrisitas lapisan dasar dan lapisan berjajar mengacu pada tingkat kebetulan garis tengah pipa baja dasar dan BERJAJAR PIPA. Jika konsentrisitasnya buruk, lapisan yang dilapisi akan mendapat tekanan yang tidak merata selama proses pemuaian pipa, dan bagian tipis dari lapisan yang dilapisi akan mudah rusak selama pengoperasian, menyebabkan kegagalan korosi. Cara pengujiannya adalah dengan menggunakan alat pengukur konsentrisitas atau dial indikator untuk mengukur jarak antara garis tengah lapisan dasar dan lapisan berjajar pada berbagai posisi pipa baja komposit., dan hitung deviasi konsentrisitasnya. Menurut standar internal perusahaan, deviasi konsentrisitas pipa baja komposit berjajar tidak boleh melebihi 0,5 mm/m. Selama saya magang, Saya membantu personel penguji mengukur konsentrisitas pipa baja komposit berlapis, dan menemukan bahwa deviasi konsentrisitas pipa baja komposit yang dibuat dengan peralatan penyisipan otomatis lebih kecil dibandingkan dengan peralatan penyisipan manual.

Singkatnya, pengujian integritas struktural pipa baja komposit adalah pekerjaan pengujian yang komprehensif, yang mencakup berbagai aspek seperti akurasi dimensi, keseragaman ketebalan lapisan yang dilapisi/dilapisi, cacat permukaan dan internal, dan konsentrisitas. Hanya melalui pengujian integritas struktur yang sistematis kita dapat memastikan bahwa pipa baja komposit memiliki struktur yang lengkap dan seragam, dan meletakkan dasar bagi pengoperasian pipa yang aman. Selama saya magang, Saya sangat menyadari bahwa integritas struktural pipa baja komposit berkaitan erat dengan proses persiapan. Misalnya, akurasi dimensi pipa baja komposit yang dibuat dengan peralatan produksi otomatis lebih tinggi dibandingkan dengan operasi manual, dan keseragaman ketebalan lapisan pelapis yang dibuat dengan proses penyemprotan termal mudah dipengaruhi oleh kecepatan gerak pistol semprot dan kecepatan pengumpanan bubuk.

Dengan terus meningkatnya tingkat eksplorasi dan pengembangan minyak dan gas Tiongkok, kondisi pengoperasian jaringan pipa minyak dan gas menjadi semakin sulit, dan permintaan akan jaringan pipa anti korosi berkinerja tinggi semakin meningkat dari hari ke hari. pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, dengan keunggulan uniknya berupa kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik dan biaya yang wajar, telah banyak digunakan dalam berbagai proyek pipa minyak dan gas utama, termasuk jaringan pipa transmisi jarak jauh bertekanan tinggi di darat, pengumpulan lapangan gas sulfur ultra-tinggi dan jaringan pipa transmisi, pipa minyak dan gas lepas pantai dan bidang lainnya. Berdasarkan pengalaman magang saya dan pengumpulan data teknik yang relevan, bagian ini akan menguraikan penerapan pipa baja komposit di berbagai ladang minyak dan gas, menganalisis efek aplikasi dan permasalahan yang ada, dan memberikan referensi praktis untuk promosi dan penerapan lebih lanjut pipa baja komposit.

Selama saya magang di perusahaan manufaktur material pipa minyak dan gas, Saya mengetahui bahwa perusahaan tersebut telah menyediakan sejumlah besar pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam untuk banyak proyek minyak dan gas utama di dalam dan luar negeri., dan telah mengumpulkan pengalaman aplikasi teknik yang kaya. Tenaga teknis perusahaan akan merumuskan skema produk yang ditargetkan dan proses persiapan sesuai dengan kondisi kerja yang berbeda dan persyaratan setiap proyek, memastikan bahwa kinerja pipa baja komposit memenuhi kebutuhan teknik. Melalui pemahaman proyek-proyek ini, Saya memiliki pemahaman lebih dalam tentang nilai penerapan dan ruang lingkup penerapan pipa baja komposit.

Jaringan pipa transmisi minyak dan gas jarak jauh bertekanan tinggi di darat merupakan bagian utama dari jaringan transmisi minyak dan gas Tiongkok, yang biasanya beroperasi pada kondisi tekanan tinggi, jarak jauh dan lingkungan geologi yang kompleks. Media transportasi biasanya mengandung komponen korosif seperti karbon dioksida, hidrogen sulfida dan ion klorida, dan pipa mudah terkorosi. Pada waktu bersamaan, pipa harus menanggung tekanan sedang yang besar dan beban lingkungan (seperti tekanan tanah, perubahan suhu), sehingga memiliki persyaratan yang tinggi pada kekuatan dan ketangguhan pipa. Pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam dapat memenuhi persyaratan ini dengan baik, dan telah menjadi bahan pipa pilihan untuk proyek transmisi jarak jauh bertekanan tinggi di darat.

Pipa baja komposit yang digunakan pada pipa transmisi jarak jauh bertekanan tinggi di darat sebagian besar merupakan pipa baja komposit berbalut bagian dalam yang dibuat dengan proses pengelasan permukaan atau pelapisan ledakan., dan lapisan dasar biasanya mengadopsi baja paduan rendah Q355 atau X80 (kekuatan tinggi dan ketangguhan yang baik), dan lapisan yang dibalut mengadopsi baja tahan karat 316L atau Inconel 625 paduan berbasis nikel (Ketahanan korosi yang sangat baik). Diameter nominal pipa biasanya 800-1400mm, dan ketebalan dinding 12-25mm, yang dapat memenuhi persyaratan transmisi tekanan tinggi (tekanan ≥10MPa). Selama saya magang, Saya belajar tentang proyek transmisi jarak jauh gas alam darat yang penting di Tiongkok bagian barat, yang mengadopsi total panjang pipa baja komposit lapisan dalam 1200 km yang disiapkan dengan proses pengelasan permukaan. Lapisan dasar pipa baja komposit adalah baja paduan rendah X80, dan lapisan yang dibalutnya adalah baja tahan karat 316L (ketebalan lapisan berpakaian 3-5mm). Media transportasi berisi 5% karbon dioksida dan jejak hidrogen sulfida, dan tekanan transmisi 12MPa. Proyek ini telah beroperasi selama 5 tahun, dan operasi pipa stabil. Tidak ada korosi, ditemukan cacat pengelupasan atau kebocoran pada pemeriksaan rutin.

Keuntungan penerapan pipa baja komposit pada pipa transmisi jarak jauh bertekanan tinggi di darat terutama tercermin dalam tiga aspek: Pertama, lapisan dasar baja paduan rendah memastikan kekuatan dan ketangguhan pipa yang tinggi, yang dapat menahan tekanan menengah besar dan beban lingkungan, dan menghindari pecahnya pipa yang disebabkan oleh fluktuasi tekanan atau dampak lingkungan; Kedua, lapisan berlapis paduan tahan korosi secara efektif mengisolasi media korosif dari lapisan dasar, mencegah korosi pipa dan memperpanjang masa pakai pipa (kehidupan pelayanan bisa mencapai lebih dari 30 tahun, yang 2-3 kali lipat dari pipa baja karbon tradisional dengan pelapis); Ketiga, dibandingkan dengan seluruh pipa paduan tahan korosi, pipa baja komposit memiliki biaya lebih rendah, yang dapat mengurangi total investasi proyek sebesar 30%-50%, dan memiliki manfaat ekonomi yang jelas. Misalnya, dalam proyek transmisi gas alam barat yang disebutkan di atas, penggunaan pipa baja komposit berbalut bagian dalam sebagai pengganti pipa baja tahan karat 316L utuh mengurangi investasi proyek sekitar 40%.

namun, terdapat juga beberapa permasalahan dalam penerapan pipa baja komposit pada pipa transmisi jarak jauh bertekanan tinggi di darat: Pertama, proses persiapan pengelasan permukaan dan pelapisan ledakan sangatlah rumit, efisiensi produksi rendah, dan sulit untuk memenuhi permintaan mendesak dari proyek-proyek berskala besar; Kedua, pengelasan pipa baja komposit sulit dilakukan. Lapisan dasar dan lapisan kelongsong merupakan bahan yang berbeda, dan proses pengelasan perlu dikontrol secara ketat untuk menghindari cacat pengelasan (misalnya fusi tidak sempurna, retak); Ketiga, biaya pemeliharaan pipa baja komposit tinggi. Jika lapisan kelongsongnya rusak, sulit untuk diperbaiki, dan seluruh bagian pipa perlu diganti, yang meningkatkan biaya pemeliharaan. Mengingat permasalahan-permasalahan tersebut, perusahaan tempat saya magang terus mengoptimalkan proses persiapan dan teknologi pengelasan, meningkatkan efisiensi produksi, dan mengembangkan serangkaian teknologi perbaikan pipa baja komposit yang matang, Yang secara efektif mengurangi biaya pemeliharaan.

Ladang gas belerang ultra tinggi mengacu pada ladang gas dengan kandungan hidrogen sulfida ≥15% (fraksi volume), yang merupakan lingkungan korosi yang keras. Hidrogen sulfida dalam gas alam sangat korosif terhadap pipa, dan mudah menyebabkan retak korosi tegangan (SSC) dan retak yang diinduksi hidrogen (INI) dari pipa, menyebabkan kegagalan pipa secara tiba-tiba, yang membawa bahaya keamanan besar pada produksi dan transportasi gas alam. Oleh karena itu, pipa yang digunakan di ladang gas sulfur ultra-tinggi memiliki persyaratan ketahanan korosi yang sangat tinggi, terutama ketahanan terhadap retak korosi tegangan dan retak akibat hidrogen. pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, terutama yang dilapisi/dilapisi paduan berbahan dasar nikel, memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dan secara efektif dapat menahan korosi hidrogen sulfida konsentrasi tinggi, sehingga banyak digunakan dalam pengumpulan ladang gas belerang ultra-tinggi dan jaringan pipa transmisi.

Pipa baja komposit yang digunakan dalam pengumpulan lapangan gas sulfur ultra-tinggi dan pipa transmisi sebagian besar adalah pipa baja komposit berbalut bagian dalam yang dibuat dengan proses pengelasan permukaan atau pelapisan ledakan., dan lapisan yang dibalut sebagian besar adalah Inconel 625 paduan berbasis nikel (bahan paduan paling tahan korosi di lingkungan belerang ultra tinggi saat ini). Lapisan dasar biasanya mengadopsi baja paduan rendah Q355, yang menjamin kekuatan dan kapasitas menahan tekanan pipa. Diameter nominal pipa biasanya 100-500mm, dan ketebalan dinding 8-15mm, yang cocok untuk pengumpulan dan transmisi gas alam di ladang gas (tekanan 3-8MPa). Selama saya magang, Saya berpartisipasi dalam pekerjaan tambahan produksi pipa baja komposit untuk proyek ladang gas belerang ultra-tinggi di Sichuan, Cina. Proyek ini mengadopsi pipa baja komposit lapisan dalam yang disiapkan melalui proses pelapisan ledakan, lapisan dasarnya adalah baja paduan rendah Q355, lapisan yang dibalut adalah Inconel 625 paduan berbasis nikel (ketebalan lapisan berpakaian 2-3mm), dan total panjang pipa adalah 350 km. Kandungan hidrogen sulfida dalam media transportasi adalah 18%, dan proyek tersebut telah beroperasi 3 tahun. Hasil pemeriksaan berkala menunjukkan bahwa pipa tersebut tidak mengalami korosi, retak korosi tegangan atau cacat retak akibat hidrogen, dan operasinya aman dan stabil.

Keuntungan inti dari pipa baja komposit dalam penerapan pipa transmisi dan pengumpulan lapangan gas sulfur ultra-tinggi adalah ketahanannya terhadap korosi yang sangat baik, terutama ketahanan terhadap retak korosi tegangan dan retak akibat hidrogen. Inkonel 625 lapisan berlapis paduan berbahan dasar nikel memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi hidrogen sulfida, dan secara efektif dapat mencegah penetrasi atom hidrogen, menghindari retaknya lapisan dasar akibat hidrogen. Pada waktu bersamaan, paduan berbahan dasar nikel memiliki ketangguhan yang baik dan dapat menahan retak korosi tegangan pada kondisi sulfur tinggi dan tegangan tinggi. Sebagai tambahan, pipa baja komposit memiliki kekuatan dan kapasitas menahan tekanan yang tinggi, yang dapat memenuhi persyaratan pengumpulan lapangan gas dan tekanan transmisi. Dibandingkan dengan tindakan anti-korosi tradisional (seperti pipa baja karbon dengan lapisan anti korosi), pipa baja komposit memiliki umur pemakaian lebih lama (Lebih dari 25 tahun) dan tingkat kegagalan yang lebih rendah, yang dapat mengurangi jumlah pemeliharaan dan penggantian pipa, dan memastikan produksi ladang gas yang berkelanjutan dan stabil.

Masalah utama dalam penerapan pipa baja komposit di ladang gas sulfur ultra tinggi adalah biaya produksi yang tinggi dan persyaratan kendali mutu yang ketat. Harga Inconel 625 paduan berbasis nikel sangat tinggi, yang menyebabkan tingginya biaya produksi pipa baja komposit (biayanya adalah 2-3 kali lipat dari pipa baja komposit dengan lapisan berlapis baja tahan karat). Pada waktu bersamaan, proses persiapan pipa baja komposit untuk ladang gas belerang ultra tinggi sangat ketat, dan cacat kualitas apa pun (seperti kesenjangan antarmuka, ketidakrataan ketebalan lapisan berpakaian) akan menyebabkan kegagalan korosi pipa. Oleh karena itu, perusahaan perlu mengontrol secara ketat setiap bagian dari proses persiapan, dari pemilihan bahan mentah hingga pasca perawatan dan inspeksi, untuk menjamin kualitas produk. Selama saya magang, Saya menemukan bahwa perusahaan tersebut telah membentuk tim kontrol kualitas khusus untuk pipa baja komposit ladang gas sulfur ultra-tinggi, dan mengadopsi mode inspeksi penuh untuk tautan utama, yang menjamin tingkat kualifikasi produk.

Jaringan pipa minyak dan gas lepas pantai merupakan bagian penting dalam eksplorasi dan pengembangan minyak dan gas lepas pantai, yang bertugas di lingkungan laut yang keras. Lingkungan laut sangatlah kompleks, termasuk korosi air laut, korosi atmosfer laut, korosi organisme laut, dan saluran pipa juga terkena dampak gelombang angin, gerusan arus laut, tekanan tanah dasar laut dan beban lingkungan lainnya. Pada waktu bersamaan, Media transportasi migas lepas pantai biasanya mengandung komponen korosif seperti garam, karbon dioksida dan hidrogen sulfida, yang membuat pipa lepas pantai menghadapi tantangan korosi yang lebih parah. Oleh karena itu, pipa minyak dan gas lepas pantai memiliki persyaratan ketahanan korosi yang tinggi, Ketangguhan Dampak, ketahanan lelah dan integritas struktural. Pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam dapat memenuhi persyaratan ini dan telah banyak digunakan dalam pipa pengumpulan dan transmisi minyak dan gas lepas pantai., pipa transmisi minyak dan gas bawah laut dan bidang lainnya.

Pipa baja komposit yang digunakan dalam jaringan pipa minyak dan gas lepas pantai sebagian besar merupakan pipa baja komposit berbalut bagian dalam yang dibuat dengan proses pelapisan ledakan atau pelapisan pengerolan panas., dan pipa baja komposit berjajar yang dibuat dengan proses ekspansi pipa hidrolik. Lapisan dasar biasanya mengadopsi baja paduan rendah berkekuatan tinggi (seperti X65, X80) dengan ketangguhan benturan dan ketahanan lelah yang baik, dan lapisan berlapis/berlapis mengadopsi baja tahan karat 316L atau Inconel 625 paduan berbasis nikel dengan ketahanan korosi yang sangat baik. Diameter nominal pipa biasanya 200-1000mm, dan ketebalan dinding 10-20mm, yang dapat memenuhi persyaratan transmisi tekanan tinggi lepas pantai (tekanan 8-15MPa). Selama saya magang, Saya mengetahui tentang proyek ladang minyak lepas pantai di Laut Cina Selatan, yang mengadopsi total panjang pipa baja komposit 800km, termasuk pipa baja komposit pelapis bagian dalam yang dibuat dengan proses pelapisan ledakan (digunakan untuk pipa transmisi bawah laut) dan pipa baja komposit berjajar yang dibuat dengan proses ekspansi pipa hidrolik (digunakan untuk pengumpulan di platform dan jaringan pipa transmisi). Lapisan dasar pipa baja komposit adalah baja paduan rendah X80, dan lapisan yang dilapisi/dilapisi adalah baja tahan karat 316L. Pipa tersebut telah beroperasi 4 tahun, dan operasinya stabil. Tidak ada korosi, ditemukan cacat pengelupasan atau kebocoran pada pemeriksaan rutin.

Keuntungan penerapan pipa baja komposit pada pipa minyak dan gas lepas pantai terutama tercermin dalam empat aspek: Pertama, lapisan berlapis/lapis paduan tahan korosi dapat secara efektif menahan korosi air laut, korosi atmosfer laut dan korosi organisme laut, dan mencegah pipa terkorosi dan rusak; Kedua, lapisan dasar baja paduan rendah berkekuatan tinggi memiliki ketangguhan impak dan ketahanan lelah yang baik, yang dapat menahan dampak gelombang angin, gerusan arus laut dan beban lingkungan lainnya, dan menghindari pecahnya pipa yang disebabkan oleh kerusakan kelelahan; Ketiga, pipa baja komposit memiliki integritas struktural yang tinggi dan konsentrisitas yang baik, yang nyaman untuk pemasangan dan pengelasan pipa lepas pantai; Keempat, dibandingkan dengan seluruh pipa paduan tahan korosi, pipa baja komposit memiliki biaya lebih rendah dan bobot lebih ringan, yang dapat mengurangi biaya transportasi dan pemasangan jaringan pipa lepas pantai (biaya transportasi dan pemasangan lepas pantai sangat tinggi, dan mengurangi berat pipa dapat mengurangi biaya pemasangan secara signifikan). Misalnya, dalam proyek ladang minyak lepas pantai Laut Cina Selatan yang disebutkan di atas, penggunaan pipa baja komposit sebagai pengganti pipa baja tahan karat utuh mengurangi biaya transportasi dan pemasangan sekitar 35%.

namun, penerapan pipa baja komposit pada jaringan pipa minyak dan gas lepas pantai juga menghadapi beberapa tantangan: Pertama, lingkungan laut sangat buruk, dan pipa tersebut mengalami perendaman jangka panjang dan terkena dampak gelombang angin, yang memiliki persyaratan tinggi pada kinerja ikatan pipa baja komposit. Jika kinerja ikatannya buruk, lapisan yang dibalut/dilapisi akan terkelupas dari lapisan dasar, menyebabkan kegagalan korosi pipa; Kedua, instalasi dan pemeliharaan pipa lepas pantai sulit dilakukan, dan biayanya tinggi. Setelah pipa baja komposit rusak, sulit untuk diperbaiki, dan perlu menggunakan peralatan operasi lepas pantai yang profesional, yang meningkatkan biaya pemeliharaan; Ketiga, korosi organisme laut sulit dihindari. Meskipun lapisan clad/lined alloy tahan korosi memiliki ketahanan korosi yang baik, beberapa organisme laut (seperti teritip) akan menempel pada permukaan pipa, menyebabkan korosi lokal. Mengingat permasalahan-permasalahan tersebut, perusahaan tempat saya magang sedang mengembangkan pipa baja komposit dengan fungsi penempelan organisme anti laut, dan mengoptimalkan proses pengikatan untuk meningkatkan kekuatan ikatan pipa baja komposit, untuk beradaptasi dengan lingkungan laut yang keras.

Melalui praktik penerapan pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam di berbagai ladang minyak dan gas, dapat ditemukan bahwa pipa baja komposit memiliki keunggulan yang jelas dalam ketahanan terhadap korosi, Kekuatan, ketangguhan dan ekonomi, dan dapat beradaptasi dengan baik terhadap kondisi kerja yang keras di industri minyak dan gas. Efek penerapannya luar biasa, terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut: Pertama, umur layanan pipa diperpanjang secara signifikan, yang bisa mencapai lebih dari 25-30 tahun, yang 2-3 kali lipat dari pipa baja karbon tradisional dengan pelapis; Kedua, tingkat kegagalan pipa berkurang secara signifikan, menghindari kerugian ekonomi dan bahaya keselamatan yang disebabkan oleh korosi pipa, terkelupas dan bocor; Ketiga, manfaat ekonomi komprehensifnya bagus. Meskipun investasi awal pipa baja komposit lebih tinggi dibandingkan dengan pipa tradisional, masa pakai yang lama dan biaya perawatan yang rendah membuat manfaat ekonomi komprehensif dari pipa baja komposit lebih baik dibandingkan dengan pipa tradisional; Keempat, cakupan aplikasinya luas, yang dapat diterapkan di daratan, Di lepas pantai, sulfur ultra-tinggi dan lingkungan keras lainnya, dan dapat memenuhi persyaratan spesifikasi dan tingkat tekanan pipa yang berbeda.

Selama saya magang, Saya sangat menyadari bahwa penerapan teknik pipa baja komposit berkaitan erat dengan proses persiapan, kualitas produk dan desain teknik. Hanya dengan memilih proses persiapan yang sesuai dengan kondisi kerja teknik, secara ketat mengontrol kualitas produk, dan melaksanakan desain dan instalasi teknik ilmiah, dapatkah kinerja luar biasa dari pipa baja komposit diterapkan. Misalnya, di ladang gas sulfur ultra-tinggi, perlu untuk memilih proses kelongsong ledakan dengan kekuatan ikatan tinggi dan Inconel 625 lapisan berlapis paduan berbahan dasar nikel; pada jaringan pipa transmisi jarak jauh di darat, dimungkinkan untuk memilih proses pengelasan permukaan dengan biaya yang relatif rendah dan lapisan baja tahan karat 316L; pada jaringan pipa lepas pantai, pipa baja komposit harus dipilih dengan kinerja ikatan dan ketangguhan impak yang baik.

Pada waktu bersamaan, masih terdapat beberapa permasalahan dalam penerapan teknik pipa baja komposit, seperti biaya produksi yang tinggi (terutama pipa baja komposit paduan berbahan dasar nikel), proses persiapan yang rumit, pengelasan dan pemeliharaan yang sulit, dll. Masalah-masalah ini membatasi promosi dan penerapan pipa baja komposit lebih lanjut. Oleh karena itu, perlu untuk lebih mengoptimalkan proses persiapan, mengurangi biaya produksi, meningkatkan teknologi pengelasan dan pemeliharaan, dan mengembangkan kinerja tinggi baru, bahan pipa baja komposit berbiaya rendah, sehingga dapat memperluas cakupan penerapan pipa baja komposit pada industri minyak dan gas.

Dengan terus memperdalam eksplorasi dan pengembangan minyak dan gas Tiongkok hingga laut dalam, daerah lapisan dalam dan daerah dengan sulfur tinggi, tingkat kondisi pengoperasian pipa yang keras semakin meningkat, dan persyaratan kinerja material pipa minyak dan gas juga semakin tinggi. Pada waktu bersamaan, dengan pesatnya perkembangan ilmu material, teknologi manufaktur dan teknologi pengujian, pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, sebagai kinerja tinggi, material pipa yang ekonomis dan ramah lingkungan, menghadapi peluang dan tantangan pembangunan baru. Berdasarkan tingkat teknis saat ini, praktik aplikasi teknik dan pengalaman magang saya, bagian ini akan membahas tren perkembangan dan prospek pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam, berfokus pada tren perkembangan teknologi persiapan, penelitian dan pengembangan bahan, optimalisasi kinerja dan pengembangan cerdas, dan menantikan prospek penerapan pipa baja komposit di industri minyak dan gas.

Teknologi persiapan pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi merupakan faktor inti yang mempengaruhi kualitas produk, efisiensi produksi dan biaya produksi. Saat ini, teknologi persiapan utama (Penyemprotan Termal, pengelasan permukaan, lapisan ledakan, kelongsong bergulir panas, perluasan pipa, dan lain-lain) mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Di masa depan, tren perkembangan teknologi persiapan akan fokus pada efisiensi tinggi, biaya rendah, kualitas tinggi dan perlindungan lingkungan, dan akan terus mengoptimalkan teknologi yang ada dan mengembangkan teknologi persiapan baru.

Tren perkembangan pertama adalah otomatisasi dan kecerdasan teknologi persiapan yang ada. Saat ini, beberapa proses persiapan (seperti penyemprotan termal, pengelasan permukaan) masih mengandalkan pengoperasian manual, yang mempunyai efisiensi produksi rendah, intensitas tenaga kerja yang besar dan kualitas produk yang tidak stabil. Di masa depan, dengan perkembangan otomasi industri dan teknologi cerdas, teknologi persiapan yang ada secara bertahap akan mewujudkan otomatisasi dan kecerdasan penuh. Misalnya, proses penyemprotan termal akan mengadopsi sistem kontrol pistol semprot yang cerdas, yang secara otomatis dapat mengatur suhu nyala api, jarak penyemprotan, kecepatan pengumpanan bubuk dan parameter lainnya sesuai dengan ukuran pipa baja dasar dan persyaratan lapisan kelongsong, memastikan keseragaman dan stabilitas lapisan berpakaian; proses pengelasan permukaan akan mengadopsi teknologi pengelasan otomatis robot, yang dapat meningkatkan efisiensi pengelasan dan kualitas pengelasan, mengurangi kesalahan operasi manual, dan mewujudkan produksi berkelanjutan pipa baja komposit berdiameter besar. Selama saya magang, Saya melihat bahwa perusahaan tersebut mencoba memperkenalkan peralatan pengelasan permukaan robot otomatis, yang dapat meningkatkan efisiensi produksi lebih dari 50% dan mengurangi tingkat cacat produk lebih dari 30% dibandingkan dengan pengelasan permukaan manual.

Tren perkembangan kedua adalah optimalisasi dan integrasi teknologi persiapan yang ada. Teknologi persiapan yang ada memiliki keterbatasannya masing-masing. Misalnya, proses penyemprotan termal memiliki kekuatan ikatan yang rendah, proses pelapisan ledakan berbahaya dan berbiaya tinggi, dan proses pelapisan panas memiliki cakupan penerapan yang sempit. Di masa depan, perusahaan akan mengintegrasikan keunggulan teknologi persiapan yang berbeda untuk mengembangkan teknologi persiapan komposit baru. Misalnya, kombinasi proses penyemprotan termal dan pengelasan permukaan: Pertama, gunakan penyemprotan termal untuk menyiapkan lapisan tipis paduan tahan korosi (sebagai lapisan paling bawah), dan kemudian gunakan pengelasan permukaan untuk menyiapkan lapisan kelongsong yang tebal (sebagai lapisan kerja). Kombinasi ini tidak hanya dapat meningkatkan kekuatan ikatan lapisan kelongsong, tetapi juga meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya produksi; kombinasi proses hot rolling cladding dan ekspansi pipa hidrolik: Pertama, gunakan hot rolling cladding untuk menyiapkan blanko komposit, dan kemudian gunakan ekspansi pipa hidrolik untuk meningkatkan kekencangan ikatan antara lapisan dasar dan lapisan kelongsong, memastikan kualitas produk. Selama saya magang, ahli teknis memberi tahu saya bahwa perusahaan tersebut sedang melakukan penelitian tentang kombinasi proses penyemprotan termal dan pengelasan permukaan, dan telah mencapai hasil awal. Pipa baja komposit yang dibuat dengan teknologi ini memiliki kekuatan ikatan yang tinggi dan efisiensi produksi yang tinggi.

The third development trend is the development of new environment-friendly preparation technologies. Saat ini, beberapa proses persiapan (such as explosion cladding, Penyemprotan Termal) will produce noise, dust and harmful gases during the production process, which will pollute the environment and affect the health of operators. Di masa depan, with the improvement of environmental protection requirements, the development of new environment-friendly preparation technologies will become an important direction. Misalnya, the development of low-noise, low-dust explosion cladding technology, the use of environmentally friendly explosives and dust removal equipment to reduce environmental pollution; the development of vacuum thermal spraying technology, which can avoid the oxidation of the clad layer during the spraying process, improve the product quality, and reduce the emission of harmful gases. Sebagai tambahan, pengembangan teknologi persiapan hemat energi (seperti teknologi hot rolling cladding dengan konsumsi energi rendah) juga akan menjadi tren penting, yang dapat mengurangi konsumsi energi dan biaya produksi.

Bahan pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam secara langsung menentukan kinerja produk. Saat ini, bahan lapisan dasar terutama baja karbon/baja paduan rendah, dan bahan lapisan yang dilapisi/dilapisi sebagian besar adalah baja tahan karat dan paduan berbahan dasar nikel. Di masa depan, dengan semakin kerasnya kondisi kerja jaringan pipa minyak dan gas serta terus berkembangnya ilmu material, penelitian dan pengembangan material pipa baja komposit akan fokus pada kinerja tinggi, biaya rendah dan multifungsi, dan akan mengembangkan lapisan dasar baru dan material lapisan berlapis/berlapis berkinerja tinggi.

Tren perkembangan pertama adalah penelitian dan pengembangan berkekuatan tinggi, bahan lapisan dasar dengan ketangguhan tinggi. Dengan meningkatnya tekanan transmisi minyak dan gas serta perluasan jarak transmisi, persyaratan kekuatan dan ketangguhan lapisan dasar pipa baja komposit semakin tinggi. Saat ini, bahan lapisan dasar terutama Q355, Baja paduan rendah X80. Di masa depan, penelitian dan pengembangan baja paduan rendah kekuatan tinggi (seperti X90, X100) dengan kekuatan dan ketangguhan yang lebih tinggi akan menjadi fokus. Baja paduan rendah X90 dan X100 memiliki kekuatan luluh dan kekuatan tarik yang lebih tinggi, yang dapat mengurangi ketebalan dinding pipa baja komposit di bawah tekanan transmisi yang sama, mengurangi berat pipa, dan mengurangi biaya transportasi dan pemasangan. Pada waktu bersamaan, ketangguhan tinggi dari bahan-bahan ini dapat meningkatkan kinerja anti-benturan dan anti-kelelahan pada pipa, beradaptasi dengan beban lingkungan yang kompleks. Selama saya magang, Saya mengetahui bahwa perusahaan tersebut bekerja sama dengan universitas untuk melakukan penelitian pada pipa baja komposit lapisan dasar baja paduan rendah X90, dan telah menyiapkan sampel dalam jumlah kecil, yang telah lulus uji kinerja dan memenuhi persyaratan transmisi tekanan tinggi.

Tren perkembangan kedua adalah penelitian dan pengembangan berbiaya rendah, bahan berlapis/lapis yang tahan korosi tinggi. Saat ini, bahan lapisan berlapis/berlapis yang tahan korosi tinggi (seperti Inconel 625 paduan berbasis nikel) memiliki harga tinggi, yang menyebabkan tingginya biaya produksi pipa baja komposit, membatasi penerapannya secara luas. Di masa depan, penelitian dan pengembangan berbiaya rendah, bahan paduan tahan korosi tinggi akan menjadi arah yang penting. Misalnya, penelitian dan pengembangan baja tahan karat rendah nikel (seperti 2205 Dupleks Stainless Steel) dan paduan tahan korosi komposit (seperti material komposit paduan berbahan dasar baja tahan karat-nikel) dapat mengurangi kandungan logam mulia (seperti nikel, molibdenum) pada premis untuk memastikan ketahanan terhadap korosi, sehingga mengurangi biaya material. 2205 baja tahan karat dupleks memiliki struktur austenitik dan feritik, yang mempunyai ketahanan korosi yang baik (dekat dengan baja tahan karat 316L) dan kekuatan tinggi, dan biayanya adalah 20%-30% lebih rendah dari baja tahan karat 316L. Saat ini, perusahaan tempat saya magang sudah mulai menggunakan 2205 baja tahan karat dupleks sebagai bahan lapisan berlapis/berlapis untuk beberapa proyek lingkungan korosi sedang, dan efek aplikasinya bagus.

Tren perkembangan ketiga adalah penelitian dan pengembangan material komposit multi fungsi. Di masa depan, pipa baja komposit tidak hanya memiliki ketahanan korosi dan kekuatan tinggi, tetapi juga berkembang ke arah multi-fungsi, seperti keterikatan organisme anti laut, anti-kelelahan, anti-suhu tinggi dan fungsi lainnya. Misalnya, menambahkan bahan anti-fouling ke lapisan/lapisan paduan tahan korosi untuk mencegah organisme laut menempel pada permukaan pipa, mengurangi korosi lokal; menambahkan unsur tanah jarang ke material lapisan dasar untuk meningkatkan kinerja anti-kelelahan pipa, memperpanjang masa pakai pipa di lingkungan dengan beban bolak-balik; mengembangkan bahan paduan tahan korosi suhu tinggi (seperti paduan Hastelloy) untuk beradaptasi dengan kondisi kerja suhu tinggi dari transmisi minyak dan gas lapisan dalam (suhu ≥150℃). Selama saya magang, Saya mengetahui bahwa perusahaan tersebut sedang melakukan penelitian tentang pipa baja komposit anti organisme laut, dan telah menambahkan komponen anti-fouling khusus pada lapisan baja tahan karat 316L, yang secara efektif dapat mencegah menempelnya teritip dan organisme laut lainnya.

Dengan meningkatnya kebutuhan industri minyak dan gas akan keamanan dan keandalan jaringan pipa, optimalisasi kinerja pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi dan deteksi cerdas terhadap kualitas produk akan menjadi tren pengembangan yang penting. Optimalisasi kinerja akan fokus pada peningkatan kinerja ikatan, ketahanan korosi dan integritas struktural pipa baja komposit, sedangkan deteksi cerdas akan fokus pada peningkatan efisiensi deteksi, akurasi dan non-destruktif, mewujudkan kontrol kualitas proses penuh dari pipa baja komposit.

Dalam hal optimalisasi kinerja, fokus pertama adalah meningkatkan kinerja ikatan antara lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi. Kinerja pengikatan adalah kunci untuk memastikan kinerja pipa baja komposit secara keseluruhan. Di masa depan, melalui optimalisasi teknologi pra-perawatan, kontrol parameter proses dan teknologi pasca perawatan, kekuatan ikatan dan integritas ikatan pipa baja komposit akan lebih ditingkatkan. Misalnya, mengoptimalkan proses pra-perawatan sandblasting, penyesuaian tekanan sandblasting dan ukuran partikel pasir untuk meningkatkan kekasaran dan kebersihan permukaan lapisan dasar, meningkatkan kekuatan ikatan antara lapisan dasar dan lapisan yang dilapisi/dilapisi; mengoptimalkan parameter proses pengelasan permukaan dan kelongsong ledakan, mengatur arus pengelasan, kecepatan detonasi dan parameter lainnya untuk membentuk antarmuka ikatan yang lebih padat dan berkelanjutan; mengembangkan teknologi pasca perawatan baru (seperti teknologi peleburan kembali laser), yang dapat melelehkan kembali antarmuka ikatan, menghilangkan cacat antarmuka (seperti kesenjangan, lapisan oksida), dan meningkatkan kekuatan ikatan. Selama saya magang, tenaga teknis menggunakan teknologi peleburan kembali laser untuk merawat antarmuka ikatan pipa baja komposit yang disiapkan melalui proses penyemprotan termal, dan kekuatan ikatan geser ditingkatkan lebih dari 40%.

Fokus kedua dari optimalisasi kinerja adalah meningkatkan ketahanan korosi dan masa pakai pipa baja komposit. Atas dasar pengembangan bahan tahan korosi baru, ketahanan korosi pada pipa baja komposit akan lebih ditingkatkan melalui teknologi modifikasi permukaan dan tindakan perlindungan korosi. Misalnya, mengadopsi teknologi pengerasan permukaan laser untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan korosi pada permukaan lapisan yang dilapisi/dilapisi, meningkatkan ketahanan aus dan korosi pada dinding bagian dalam pipa; pengaplikasian lapisan khusus anti korosi pada permukaan lapisan yang dibalut/dilapisi (seperti lapisan PTFE), yang dapat membentuk sistem perlindungan anti korosi ganda dengan lapisan berlapis/lapis paduan tahan korosi, lebih meningkatkan ketahanan korosi pada pipa; mengoptimalkan struktur lapisan clad/lined, mengadopsi struktur komposit gradien (ketahanan korosi pada lapisan yang dilapisi/dilapisi secara bertahap meningkat dari lapisan dasar ke permukaan), yang tidak hanya dapat memastikan kinerja ikatan dengan lapisan dasar, tetapi juga meningkatkan ketahanan korosi pada permukaan. Misalnya, lapisan berlapis komposit gradien dengan “lapisan dalam baja tahan karat nikel rendah + lapisan luar baja tahan karat nikel tinggi” dapat mengurangi biaya sambil memastikan ketahanan korosi permukaan.

Fokus ketiga dari optimalisasi kinerja adalah meningkatkan integritas struktural dan akurasi dimensi pipa baja komposit. Melalui optimalisasi proses persiapan dan penyempurnaan peralatan produksi, keseragaman ketebalan, konsentrisitas dan akurasi dimensi pipa baja komposit akan lebih ditingkatkan, menghindari cacat struktural seperti ketebalan yang tidak rata, eksentrisitas dan retakan internal. Misalnya, mengadopsi peralatan rolling otomatis dan sistem kontrol cerdas untuk meningkatkan keseragaman ketebalan pipa baja komposit cladding hot rolling; mengadopsi peralatan penyisipan presisi tinggi dan sistem deteksi konsentrisitas untuk meningkatkan konsentrisitas pipa baja komposit berjajar; mengembangkan teknologi deteksi cacat online untuk mendeteksi cacat struktural pipa baja komposit secara real time selama proses persiapan, dan menghilangkan cacat pada waktunya.

Dalam hal deteksi cerdas, tren perkembangan pertama adalah kecerdasan dan otomatisasi peralatan deteksi. Saat ini, beberapa metode deteksi (seperti deteksi cacat ultrasonik manual) memiliki efisiensi deteksi yang rendah dan intensitas tenaga kerja yang tinggi, dan mudah dipengaruhi oleh faktor manusia. Di masa depan, dengan berkembangnya kecerdasan buatan, data besar dan teknologi Internet of Things, peralatan pendeteksi pipa baja komposit secara bertahap akan mewujudkan kecerdasan dan otomatisasi. Misalnya, mengembangkan peralatan deteksi cacat ultrasonik cerdas dengan fungsi pengenalan kecerdasan buatan, yang secara otomatis dapat memindai pipa baja komposit, mengidentifikasi jenisnya, ukuran dan posisi cacat, dan menghasilkan laporan deteksi secara otomatis, meningkatkan efisiensi dan akurasi deteksi; mengadopsi teknologi deteksi real-time online, memasang sensor deteksi di jalur produksi, mendeteksi ketebalan lapisan clad/lined, kinerja ikatan dan cacat struktural pipa baja komposit secara real time selama proses persiapan, mewujudkan kontrol kualitas proses penuh. Selama saya magang, Saya melihat bahwa perusahaan sedang mencoba memperkenalkan peralatan pendeteksi cacat ultrasonik yang cerdas, Yang dapat meningkatkan efisiensi deteksi lebih dari 60% dan mengurangi tingkat deteksi yang terlewat lebih dari 25% dibandingkan dengan deteksi manual.

Tren perkembangan deteksi cerdas yang kedua adalah integrasi dan jaringan teknologi deteksi. Di masa depan, deteksi pipa baja komposit tidak lagi menjadi metode deteksi tunggal, tetapi akan mengintegrasikan beberapa metode deteksi (seperti deteksi cacat ultrasonik, deteksi cacat radiografi, pengamatan metalografi) untuk membentuk sistem deteksi yang komprehensif, Yang dapat mengevaluasi kualitas produk secara komprehensif. Pada waktu bersamaan, melalui jaringan peralatan deteksi, data deteksi pipa baja komposit dapat dikirim ke platform cloud secara real time, mewujudkan berbagi dan analisis data deteksi. Tenaga teknis dapat memantau kualitas produk secara real time melalui platform cloud, dan menyesuaikan proses persiapan tepat waktu sesuai dengan data deteksi, menjamin kestabilan kualitas produk. Sebagai tambahan, data deteksi dapat digunakan untuk penelusuran berkualitas, yang dapat dengan cepat menemukan penyebab cacat kualitas dan mengambil tindakan perbaikan yang ditargetkan.

Tren perkembangan ketiga dalam deteksi cerdas adalah deteksi cacat mikro yang non-destruktif dan akurat. Dengan meningkatnya kebutuhan industri minyak dan gas terhadap keamanan pipa, deteksi cacat mikro (seperti retakan mikro, kesenjangan kecil) pipa baja komposit akan menjadi semakin penting. Di masa depan, teknologi deteksi non-destruktif baru (seperti deteksi laser ultrasonik, deteksi terahertz) akan dikembangkan dan diterapkan, yang memiliki akurasi deteksi lebih tinggi dan dapat mendeteksi cacat mikro dengan ukuran kurang dari 0,1 mm. Teknologi ini tidak hanya dapat mendeteksi cacat mikro permukaan dan internal pada pipa baja komposit, tetapi juga menghindari kerusakan pada sampel, mewujudkan deteksi kualitas produk yang tidak merusak dan akurat. Selama saya magang, ahli pengujian memberi tahu saya bahwa teknologi deteksi ultrasonik laser memiliki prospek penerapan yang luas, yang secara efektif dapat mendeteksi retakan mikro pada antarmuka ikatan pipa baja komposit, dan telah digunakan dalam deteksi produk dalam jumlah kecil.

Singkatnya, pipa baja komposit paduan tahan korosi yang dilapisi atau dilapisi bagian dalam akan berkembang ke arah efisiensi tinggi, biaya rendah, Performa tinggi, multifungsi dan kecerdasan di masa depan. Dengan optimalisasi teknologi persiapan yang berkelanjutan, pengembangan berkelanjutan material baru dan peningkatan berkelanjutan pada teknologi deteksi cerdas, kinerja pipa baja komposit akan lebih ditingkatkan, biaya produksi akan semakin berkurang, dan cakupan penerapannya akan semakin diperluas. Hal ini diyakini terjadi di masa depan, pipa baja komposit akan menjadi material pipa utama dalam industri minyak dan gas, memberikan jaminan yang kuat untuk brankas, pengembangan industri minyak dan gas yang stabil dan efisien.