Introduzione: Con il continuo approfondimento della strategia cinese di esplorazione e sviluppo di petrolio e gas, l'ambito di sfruttamento si è progressivamente esteso alle acque profonde, aree di strati profondi e ad alto contenuto di zolfo, e le condizioni operative degli oleodotti e dei gasdotti sono diventate sempre più dure. Corrosione della tubazione, come fattore chiave che limita il funzionamento sicuro e stabile dell’industria petrolifera e del gas, ha causato ogni anno enormi perdite economiche e potenziali rischi per la sicurezza del settore. Le tradizionali misure anticorrosione, come i normali tubi in acciaio al carbonio con rivestimenti, hanno avuto difficoltà a soddisfare le esigenze anticorrosive a lungo termine in condizioni di lavoro difficili. tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti, che integrano l'elevata resistenza dell'acciaio al carbonio/acciaio bassolegato e l'eccellente resistenza alla corrosione delle leghe resistenti alla corrosione, sono emersi quando i tempi lo richiedono e sono stati ampiamente utilizzati in vari progetti chiave di oleodotti e gasdotti. Basato sul mio apprendimento professionale di tre anni in scienza e ingegneria dei materiali e sulla mia esperienza di tirocinio di quattro mesi in un'impresa di produzione di materiali per oleodotti e gasdotti, questo articolo si concentra sulla ricerca di tubi in acciaio composito legato o rivestito internamente resistente alla corrosione, ne discute sistematicamente le caratteristiche, processi di preparazione, Test delle prestazioni, casi applicativi e trend di sviluppo, con l'obiettivo di fornire riferimenti pratici per l'applicazione ingegneristica e il miglioramento tecnico di tali tubi compositi in acciaio nell'industria del petrolio e del gas.

Il test delle prestazioni dei tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione, rivestiti o rivestiti internamente, è un collegamento importante per verificare il prodotto qualità e garantire che possa adattarsi alle dure condizioni di lavoro dell’industria del petrolio e del gas. Le prestazioni dei tubi compositi in acciaio comprendono principalmente le proprietà meccaniche, Resistenza alla corrosione, prestazioni di adesione e integrità strutturale. Solo attraverso test sistematici e completi delle prestazioni possiamo determinare se il tubo in acciaio composito soddisfa i requisiti dell'applicazione ingegneristica. Durante il mio tirocinio, Ho avuto l'opportunità di entrare nel centro di test dell'azienda, partecipare al lavoro ausiliario di vari test di prestazione, e conoscere i metodi di test, standard di prova e apparecchiature di prova di tubi in acciaio compositi. Combinato con l'ultimo GB/T 31940-2025 standard nazionale e specifiche di test interne dell’impresa, questa sezione si concentrerà sui principali elementi del test delle prestazioni, metodi di prova e standard di prova dei tubi di acciaio compositi, e condividere la mia esperienza di test.

Le prestazioni meccaniche dei tubi in lega di acciaio composito resistente alla corrosione, rivestiti o rivestiti internamente, rappresentano un'importante garanzia per il funzionamento sicuro della tubazione, che comprende principalmente la resistenza alla trazione, Resistenza allo snervamento, Allungamento, resistenza all'impatto e durezza. Queste proprietà meccaniche non sono legate solo alle proprietà del materiale dello strato di base e dello strato rivestito/rivestito, ma anche influenzato dal processo di preparazione. Il test delle prestazioni meccaniche serve a garantire che il tubo in acciaio composito abbia una resistenza sufficiente, tenacità e durezza per sopportare la pressione media, impatto meccanico e altri carichi durante il processo di trasporto e funzionamento.

Il primo elemento di test delle prestazioni meccaniche è il test di resistenza alla trazione e di snervamento. La resistenza alla trazione è la sollecitazione massima che il tubo in acciaio composito può sopportare prima di rompersi, e il carico di snervamento è la sollecitazione quando il tubo di acciaio composito produce una certa deformazione plastica. Il metodo di prova adotta principalmente la prova di trazione, che viene effettuato utilizzando una macchina per prove di trazione universale. Durante la prova, il tubo d'acciaio composito viene tagliato in campioni di trazione standard secondo lo standard nazionale, e i campioni vengono fissati sulla macchina per prove di trazione. Poi, la macchina di prova applica un carico di trazione uniforme ai campioni ad una certa velocità finché i campioni non si rompono. La macchina di prova registra automaticamente la forza di trazione e i dati di deformazione durante la prova, e calcola la resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento in base ai dati. Secondo i requisiti di GB/T 31940-2025 Standard nazionale, la resistenza alla trazione del tubo in acciaio composito rivestito o rivestito internamente non deve essere inferiore alla resistenza alla trazione del materiale dello strato di base, e il limite di snervamento non deve essere inferiore a 80% del carico di snervamento del materiale dello strato di base. Per esempio, se lo strato di base adotta acciaio a bassa lega Q355 (resistenza alla trazione 470-630 MPa, resistenza allo snervamento 355MPa), la resistenza alla trazione del tubo d'acciaio composito non deve essere inferiore a 470 MPa, e il carico di snervamento non deve essere inferiore a 284 MPa. Durante il mio tirocinio, Ho assistito il personale addetto alle prove nella preparazione dei campioni di trazione, fissare i campioni sulla macchina di prova, e registrare i dati del test. Ho scoperto che la resistenza alla trazione del tubo in acciaio composito prodotto dall'impresa è solitamente 5%-10% superiore alla resistenza alla trazione del materiale dello strato di base, ciò è dovuto all'effetto sinergico dello strato rivestito/rivestito e dello strato di base.

Il secondo elemento di test delle prestazioni meccaniche è il test di allungamento. L'allungamento è la percentuale della deformazione totale del campione prima della rottura, che riflette la capacità di deformazione plastica del tubo d'acciaio composito. Maggiore è l'allungamento, migliore è la tenacità del tubo in acciaio composito, e meno è probabile che si rompa sotto l'azione di urti e altri carichi. La prova di allungamento viene effettuata insieme alla prova di trazione. Dopo la prova di trazione, il personale addetto al test misura la lunghezza del campione prima e dopo la rottura, e calcolare l'allungamento secondo la formula: allungamento δ=(L1-L0)/L0×100%, dove L0 è la lunghezza originale del campione, e L1 è la lunghezza del campione dopo la rottura. Secondo lo standard nazionale, l'allungamento del tubo d'acciaio composito non deve essere inferiore a 15%. Per tubi in acciaio composito con strato rivestito/rivestito in lega a base di nichel, l'allungamento non deve essere inferiore a 20% grazie alla buona tenacità della lega a base di nichel. Durante la prova, Ho scoperto che l'allungamento del tubo composito in acciaio preparato mediante il processo di saldatura superficiale è solitamente superiore a quello del processo di spruzzatura termica, questo perché il processo di saldatura superficiale forma un legame metallurgico tra lo strato rivestito e lo strato di base, e la tenacità del composito è migliore.

Il terzo elemento di prova delle prestazioni meccaniche è la prova di resistenza agli urti. La resilienza è la capacità del tubo in acciaio composito di assorbire energia sotto l'azione di un carico d'urto improvviso, che riflette la capacità anti-impatto del tubo d'acciaio composito. L'oleodotto e il gasdotto saranno soggetti a impatti meccanici durante il trasporto, installazione e funzionamento (come collisioni durante il trasporto, impatto delle onde del vento sulle condotte offshore), quindi è necessario avere una buona resilienza. La prova di resilienza viene eseguita utilizzando una macchina per prove di impatto, e il metodo di prova adotta principalmente la prova di impatto Charpy. Durante la prova, il tubo d'acciaio composito viene tagliato in campioni di impatto standard (Intaglio a V o intaglio a U), e i campioni vengono inseriti nella macchina per prove di impatto. Il martello a percussione della macchina di prova colpisce il campione ad una certa velocità, e la macchina di prova registra l'energia d'impatto assorbita dal campione. La resilienza è espressa dall'energia d'impatto per unità di area della sezione trasversale del campione. Secondo lo standard nazionale, la resistenza all'impatto del tubo in acciaio composito a temperatura ambiente non deve essere inferiore a 34J/cm². Per il tubo in acciaio composito utilizzato in condizioni di lavoro a bassa temperatura (come le condotte offshore in zone fredde), la resilienza a bassa temperatura (-20℃ o -40 ℃) non deve essere inferiore a 27J/cm². Durante il mio tirocinio, Ho partecipato al test di resistenza all'impatto di tubi compositi in acciaio utilizzati nelle piattaforme offshore. La temperatura del test era -20℃, e l'energia d'impatto di tutti i campioni soddisfaceva i requisiti, il che indicava che il tubo in acciaio composito aveva una buona resistenza agli urti a bassa temperatura.

Il quarto elemento del test delle prestazioni meccaniche è il test di durezza. La durezza è la capacità del tubo in acciaio composito di resistere alla rientranza di oggetti esterni, che riflette la resistenza all'usura e la resistenza alla deformazione del tubo in acciaio composito. La parete interna dell'oleodotto e del gasdotto verrà perlustrata dal mezzo di trasporto, quindi lo strato rivestito/rivestito deve avere una certa durezza per resistere all'usura. La prova di durezza viene effettuata utilizzando un durometro, e i metodi di prova comuni includono il test di durezza Brinell, Prova di durezza Rockwell e prova di durezza Vickers. Per lo strato rivestito/rivestito di tubi in acciaio compositi, il test di durezza Vickers viene solitamente adottato a causa della sua elevata precisione di prova e dei piccoli danni al campione. Durante la prova, il personale addetto alle prove utilizza il durometro Vickers per applicare un determinato carico sulla superficie dello strato rivestito/rivestito, e misurare la lunghezza diagonale della rientranza, quindi calcolare il valore della durezza Vickers (alta tensione). Secondo gli standard interni dell’impresa, la durezza Vickers dello strato rivestito/rivestito in acciaio inossidabile 316L deve essere compresa tra 180 e 220 HV, la durezza Vickers dell'Inconel 625 Lo strato rivestito/rivestito in lega a base di nichel deve essere compreso tra 220 e 260 HV, e la durezza Vickers dello strato di base (Acciaio a bassa lega Q355) deve essere compreso tra 140 e 180 HV. Durante la prova, Ho riscontrato che la durezza dello strato rivestito preparato mediante il processo di spruzzatura termica è leggermente superiore a quella del processo di saldatura superficiale, questo perché il processo di spruzzatura termica forma una struttura densa dopo il rapido raffreddamento della polvere fusa, con conseguente maggiore durezza.

Va notato che i test sulle prestazioni meccaniche dei tubi compositi in acciaio devono prestare attenzione alla posizione e al metodo di campionamento. I campioni dovrebbero essere prelevati da diverse posizioni del tubo d'acciaio composito (come la parte centrale, la parte finale) per garantire la rappresentatività dei campioni. Allo stesso tempo, il metodo di campionamento dovrebbe evitare di danneggiare lo strato rivestito/rivestito e l'interfaccia tra lo strato rivestito/rivestito e lo strato di base, in modo da non influenzare i risultati del test. Durante il mio tirocinio, il personale addetto ai test mi ha detto che il lavoro di campionamento è molto importante. Se la posizione di campionamento non è corretta o il metodo di campionamento non è corretto, porterà a risultati del test imprecisi, che influenzerà il giudizio del prodotto qualità.

La resistenza alla corrosione è la prestazione principale dei tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione, rivestiti o rivestiti internamente, che determina direttamente la durata del tubo in acciaio composito nelle dure condizioni di lavoro dell'industria petrolifera e del gas. Il test di resistenza alla corrosione serve a simulare le effettive condizioni di lavoro del mezzo e dell'ambiente, testare la velocità di corrosione e la forma della corrosione del tubo in acciaio composito, e verificare se può resistere all'erosione del mezzo corrosivo. Secondo i diversi meccanismi di corrosione e condizioni di lavoro, i test di resistenza alla corrosione dei tubi compositi in acciaio comprendono principalmente test di corrosione elettrochimica, prove di corrosione per immersione, prove di tensocorrosione e prove di fessurazione indotta da idrogeno. Durante il mio tirocinio, Ho partecipato al lavoro ausiliario di test di corrosione per immersione e test di corrosione elettrochimica, e ho appreso i principi e i metodi di prova delle prove di fessurazione da tensocorrosione e di fessurazione indotta da idrogeno.

Il primo elemento di test di resistenza alla corrosione è il test di corrosione elettrochimica. La corrosione elettrochimica è il tipo più comune di corrosione degli oleodotti e dei gasdotti, quindi i test di corrosione elettrochimica sono un metodo importante per valutare la resistenza alla corrosione dei tubi di acciaio compositi. I test di corrosione elettrochimica comprendono principalmente test sulla curva di polarizzazione e spettroscopia di impedenza elettrochimica (Eis) test, che vengono effettuate utilizzando una stazione elettrochimica. Il principio fondamentale del test della curva di polarizzazione è applicare un certo potenziale al campione di tubo in acciaio composito (elettrodo funzionante) nel mezzo di corrosione simulato, misurare la densità di corrente corrispondente, e disegna la curva di polarizzazione. La curva di polarizzazione può riflettere la velocità di corrosione e la tendenza alla corrosione del campione. Minore è la densità della corrente di corrosione, migliore è la resistenza alla corrosione del campione. Il test di spettroscopia di impedenza elettrochimica consiste nell'applicare una corrente alternata di piccola ampiezza all'elettrodo di lavoro, misurare l'impedenza del campione a diverse frequenze, e analizzare il processo di corrosione e la resistenza alla corrosione del campione utilizzando lo spettro di impedenza. Durante la prova, il campione di tubo in acciaio composito viene tagliato in una certa dimensione, e la superficie del campione viene trattata (lucido, pulito), quindi il campione viene immerso nel mezzo di corrosione simulato (come una soluzione contenente idrogeno solforato, anidride carbonica, ioni cloruro, eccetera.). L'elettrodo di riferimento e l'elettrodo ausiliario vengono inseriti nel mezzo, e i tre elettrodi sono collegati alla stazione di lavoro elettrochimica per i test. Secondo gli standard interni dell’impresa, la densità della corrente di corrosione del campione di tubo in acciaio composito nel mezzo simulato di gas ad altissimo contenuto di zolfo non deve essere superiore a 1,0×10⁻⁶A/cm². Durante il mio tirocinio, Ho assistito il personale addetto ai test nella preparazione del mezzo di corrosione simulato, lucidare la superficie del campione, e collegare l'elettrodo, e osservato il processo di test della stazione di lavoro elettrochimica. I risultati del test hanno mostrato che la densità di corrente di corrosione del tubo in acciaio composito con Inconel 625 nickel-based alloy clad layer was far less than the standard requirement, which indicated that it had excellent electrochemical corrosion resistance.

The second corrosion resistance testing item is immersion corrosion testing. Immersion corrosion testing is a simple and intuitive corrosion resistance testing method, which is to immerse the composite steel pipe sample in the simulated corrosion medium, place it in a constant temperature environment for a certain time, and then observe the corrosion form of the sample and calculate the corrosion rate. This method can simulate the long-term corrosion process of the composite steel pipe in the actual working condition medium. Durante la prova, the composite steel pipe sample is cut into standard samples, and the surface area, il peso e altri parametri del campione vengono misurati prima dell'immersione. Poi, il campione è immerso nel mezzo di corrosione simulato (la composizione e la temperatura del mezzo sono coerenti con le condizioni di lavoro effettive), e il mezzo viene sostituito regolarmente per garantire la stabilità della composizione del mezzo. Dopo l'immersione per un certo tempo (Generalmente 720 ore o 1000 ore), il campione viene prelevato, il prodotto della corrosione sulla superficie viene pulito, e viene misurato il peso del campione dopo la corrosione. La velocità di corrosione viene calcolata secondo la formula: velocità di corrosione v=(m0-m1)/(S×t), dove m0 è il peso del campione prima della corrosione, m1 è il peso del campione dopo la corrosione, S è l'area superficiale del campione, e t è il tempo di immersione. Secondo lo standard nazionale, il tasso di corrosione uniforme del tubo in acciaio composito nel mezzo di corrosione simulato non deve essere superiore a 0,01 mm/anno. Per tubi in acciaio composito utilizzati in giacimenti di gas ad altissimo contenuto di zolfo, il tasso di corrosione uniforme non deve essere superiore a 0,005 mm/a. Durante il mio tirocinio, Ho partecipato al test di corrosione per immersione di tubi in acciaio composito rivestiti in acciaio inossidabile 316L. Il tempo di immersione era 720 ore, il mezzo simulato era una soluzione contenente anidride carbonica e ioni cloruro, e la temperatura del test era di 80 ℃. Dopo la prova, la superficie del campione era liscia senza tracce di corrosione, e il tasso di corrosione era di gran lunga inferiore al requisito standard, il che indicava che il tubo in acciaio composito aveva una buona resistenza alla corrosione per immersione.

Il terzo elemento da testare sulla resistenza alla corrosione è la tensocorrosione (SSC) test. Come accennato in precedenza, La tensocorrosione è una forma di corrosione molto pericolosa, che è facile causare un guasto improvviso della pipeline. Quindi, Il test di tensocorrosione è un elemento di prova essenziale per i tubi di acciaio compositi utilizzati in ambienti ad alto contenuto di zolfo, condizioni di lavoro ad alto contenuto di ioni di cloruro. La prova di tensocorrosione viene effettuata secondo i requisiti della norma NACE TM0177 (lo standard internazionale autorevole per le prove di tensocorrosione), e il metodo di prova adotta principalmente il metodo della trave curva o il metodo del carico di trazione. Durante la prova, il campione di tubo in acciaio composito viene trasformato in un campione di trave curvata standard o in un campione di trazione, e al campione viene applicata una certa sollecitazione di trazione (lo stress è di solito 80% del carico di snervamento del campione). Poi, il campione è immerso nel mezzo di tensocorrosione simulato (come la soluzione NACE A, che è una soluzione contenente idrogeno solforato e ioni cloruro) ad una certa temperatura e pressione. Il campione viene mantenuto nel mezzo per un certo tempo (Generalmente 720 ore), quindi il campione viene estratto per osservare se sono presenti crepe sulla superficie e all'interno del campione. Se non ci sono crepe, indica che il tubo in acciaio composito ha una buona resistenza alla tensocorrosione. Durante il mio tirocinio, Ho appreso che l'azienda effettua test di tensocorrosione su tutti i tubi compositi in acciaio utilizzati nei giacimenti di gas ad altissimo contenuto di zolfo. I risultati dei test hanno mostrato che il tubo in acciaio composito con Inconel 625 Lo strato rivestito in lega a base di nichel non ha subito crepe 720 ore di prove, il che indicava che poteva resistere efficacemente alla tensocorrosione.

Il quarto elemento da testare sulla resistenza alla corrosione è la fessurazione indotta dall'idrogeno (QUESTO) test. La fessurazione indotta dall'idrogeno è anche una forma di corrosione pericolosa comune degli oleodotti e dei gasdotti, che è spesso accompagnato da tensocorrosione. Il test di cracking indotto dall'idrogeno viene effettuato secondo i requisiti della norma NACE TM0284, e il metodo di prova adotta principalmente il metodo di immersione. Durante la prova, the composite steel pipe sample is cut into standard samples, e il campione viene immerso nel mezzo simulato di cracking indotto dall'idrogeno (come una soluzione contenente idrogeno solforato e umidità) ad una certa temperatura e pressione. Il campione viene mantenuto nel mezzo per un certo tempo (Generalmente 96 ore), e poi si preleva il campione per osservare se ci sono rigonfiamenti, crepe e altri difetti sulla superficie e all'interno del campione. Allo stesso tempo, il campione viene tagliato e lucidato per osservare i difetti interni al microscopio. Secondo la norma, dopo la prova il campione di tubo in acciaio composito non dovrà presentare evidenti difetti di fessurazione indotti dall'idrogeno. Durante il mio tirocinio, Ho osservato il test di fessurazione indotto dall'idrogeno su tubi di acciaio compositi. Il mezzo di prova era una soluzione contenente idrogeno solforato ad alta concentrazione, e la temperatura del test era di 25 ℃. Dopo la prova, i campioni sono stati tagliati e osservati, e non sono stati riscontrati difetti di fessurazione indotti dall'idrogeno, il che indicava che il tubo in acciaio composito aveva una buona resistenza alla fessurazione indotta dall'idrogeno.

Inoltre, per i tubi compositi in acciaio utilizzati nelle piattaforme petrolifere e del gas offshore, l'impresa effettua anche prove di corrosione marina, che simula l'ambiente marino (immersione in acqua di mare, corrosione atmosferica marina) per testare la resistenza alla corrosione del tubo in acciaio composito. Il test di corrosione marina viene effettuato immergendo il campione in acqua di mare naturale o simulata, e posizionandolo a lungo in un ambiente atmosferico marino (Generalmente 6 mesi a 1 anno), quindi osservando la forma della corrosione e calcolando la velocità di corrosione. Questo test può riflettere in modo più fedele la resistenza alla corrosione del tubo in acciaio composito nell'ambiente marino. Durante il mio tirocinio, Ho visto che l'impresa disponeva di uno speciale sito per i test sulla corrosione marina, e un gran numero di campioni di tubi compositi in acciaio venivano testati nell'ambiente marino simulato.

Va sottolineato che i test di resistenza alla corrosione dei tubi compositi in acciaio devono controllare rigorosamente le condizioni di prova (composizione media, temperatura, Pressione, tempo), che influisce direttamente sui risultati del test. Le condizioni di prova devono essere coerenti con le effettive condizioni di funzionamento della tubazione, in modo che i risultati del test possano riflettere realmente la resistenza alla corrosione del tubo in acciaio composito nell'effettivo processo di applicazione. Durante il mio tirocinio, il personale addetto al test mi ha detto che ogni parametro del test di resistenza alla corrosione deve essere rigorosamente controllato, e qualsiasi deviazione porterà a risultati del test imprecisi, che influenzerà la selezione e l'applicazione dei tubi compositi in acciaio nell'ingegneria. Inoltre, anche i test di resistenza alla corrosione dei tubi compositi in acciaio devono prestare attenzione alla protezione dei campioni di prova. Durante il processo di preparazione e analisi del campione, è necessario evitare danni artificiali allo strato rivestito/rivestito, in modo da non influenzare i risultati del test. Per esempio, durante il processo di lucidatura del campione, è necessario controllare la forza di lucidatura per evitare di graffiare lo strato rivestito/rivestito o di esporre lo strato di base, ciò porterà ad una valutazione imprecisa della resistenza alla corrosione.

Le prestazioni di adesione tra lo strato di base (acciaio al carbonio/acciaio bassolegato) e lo strato rivestito/rivestito (Lega resistente alla corrosione) è la garanzia principale per le prestazioni complessive dei tubi in acciaio compositi rivestiti o rivestiti internamente. Se le prestazioni di legame sono scarse, lo strato rivestito/rivestito si staccherà dallo strato di base durante il trasporto, installazione o funzionamento, esponendo lo strato di base a mezzi corrosivi e portando a una rapida corrosione e al cedimento della tubazione. Quindi, Il test delle prestazioni di incollaggio è una parte indispensabile del test completo delle prestazioni dei tubi in acciaio composito. Durante il mio tirocinio, Ho partecipato al lavoro ausiliario di test delle prestazioni di incollaggio, e appreso i principali metodi di prova, standard e punti chiave su cui prestare attenzione, che sono combinati con l’effettiva esperienza di test e GB/T dell’azienda 31940-2025 norma nazionale da elaborare in dettaglio.

I test sulle prestazioni di adesione dei tubi compositi in acciaio valutano principalmente la forza di adesione tra lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito, nonché l'integrità dell'interfaccia di collegamento. I principali metodi di prova includono la prova di taglio a trazione, peel test e osservazione metallografica, tra i quali il test di taglio a trazione e il test di peel sono i metodi di prova quantitativi più comunemente utilizzati, e l'osservazione metallografica è un metodo di test qualitativo per integrare e verificare lo stato di legame. Diversi processi di preparazione corrispondono a diversi requisiti di forza di adesione, e l'impresa formulerà standard di test mirati in base al tipo di prodotto.

Il primo metodo comune per testare le prestazioni di incollaggio è la prova di taglio e trazione, che viene utilizzato principalmente per testare la resistenza al taglio tra lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito. Questo metodo è adatto a tutti i tipi di tubi in acciaio compositi con rivestimento interno o rivestiti, soprattutto per tubi compositi in acciaio preparati mediante processi di incollaggio metallurgico (come la saldatura superficiale, rivestimento antideflagrante, rivestimento a laminazione a caldo). Il principio del test consiste nel tagliare il tubo di acciaio composito in campioni di taglio a trazione standard, che può riflettere completamente l'interfaccia di adesione tra lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito. Poi, il campione viene fissato su una macchina per prove di trazione universale, e viene applicato un carico di taglio uniforme lungo la direzione parallela all'interfaccia di unione finché l'interfaccia di unione non viene separata o il campione viene danneggiato. La macchina di prova registra automaticamente il carico di taglio massimo, e la resistenza al taglio viene calcolata in base all'area della sezione trasversale dell'interfaccia di unione. Secondo i requisiti di GB/T 31940-2025 Standard nazionale, la resistenza al taglio dei tubi in acciaio composito con rivestimento interno preparati mediante processi di incollaggio metallurgico non deve essere inferiore a 200 MPa, e la resistenza al taglio dei tubi compositi in acciaio rivestiti preparati mediante processi di incollaggio meccanico (come l'espansione dei tubi idraulici) non deve essere inferiore a 150 MPa. Durante il mio tirocinio, Ho assistito il personale addetto ai test nel tagliare ed elaborare i campioni di taglio e trazione, e osservato il processo di test. Ho scoperto che la resistenza al taglio dei tubi compositi in acciaio preparati mediante il processo di rivestimento antideflagrante era la più alta, raggiungendo solitamente più di 300MPa, mentre la resistenza al taglio dei tubi compositi in acciaio preparati mediante il processo di espansione dei tubi idraulici era di circa 160-180 MPa, che soddisfacevano tutti i requisiti standard.

Il secondo metodo comune per testare le prestazioni di adesione è il test di pelatura, che viene utilizzato principalmente per testare la resistenza alla pelatura tra lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito. Questo metodo è più adatto per tubi compositi in acciaio preparati mediante incollaggio meccanico o processi di incollaggio (come l'espansione dei tubi idraulici, metodo del rivestimento adesivo), ed è applicabile anche a tubi in acciaio compositi con rivestimento/rivestimento sottile. Il principio del test consiste nel tagliare il tubo di acciaio composito in campioni di buccia standard, e separare in anticipo un'estremità dello strato rivestito/rivestito dallo strato di base. Poi, fissare lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito del campione rispettivamente sui due morsetti della macchina per prove di trazione universale, e applicare un carico di trazione uniforme lungo la direzione perpendicolare all'interfaccia di unione per staccare lo strato rivestito/rivestito dallo strato di base. La macchina di prova registra il carico di pelatura durante l'intero processo di pelatura, e il carico medio di pelatura per unità di larghezza è la resistenza alla pelatura. Secondo gli standard interni dell’impresa, la resistenza alla pelatura dei tubi compositi in acciaio rivestiti preparati mediante il processo di espansione idraulica dei tubi non deve essere inferiore a 15 N/mm, e la resistenza alla pelatura dei tubi compositi in acciaio preparati mediante il metodo del rivestimento adesivo non deve essere inferiore a 10 N/mm. Durante la prova, Ho scoperto che se il pretrattamento dello strato di base e dello strato rivestito/rivestito non è a posto, la resistenza alla pelatura sarà significativamente ridotta, e anche lo strato rivestito/rivestito può essere rimosso manualmente, il che indica pienamente che il pretrattamento è la chiave per garantire le prestazioni di adesione.

Il terzo metodo di prova delle prestazioni di legame è l'osservazione metallografica, che è un metodo di prova qualitativo utilizzato per osservare lo stato dell'interfaccia di collegamento dei tubi di acciaio compositi. Questo metodo può osservare direttamente se ci sono difetti come lacune, pori, crepe e strati di ossido sull'interfaccia di incollaggio, e può anche osservare l'uniformità dello spessore dello strato rivestito/rivestito e lo stato di reazione metallurgica all'interfaccia (per processi di incollaggio metallurgico). Le fasi del test sono: tagliare il tubo d'acciaio composito in piccoli campioni metallografici, macinare e lucidare i campioni per rendere chiara l'interfaccia di legame, quindi incidere i campioni con un mordenzante speciale (vengono selezionati diversi agenti mordenzanti in base allo strato di base e ai materiali dello strato rivestito/rivestito), e infine osservare l'interfaccia di legame al microscopio ottico o al microscopio elettronico a scansione (Chi). Durante il mio tirocinio, Ho imparato a levigare e lucidare campioni metallografici sotto la guida del maestro dei test, e hanno osservato al microscopio l'interfaccia di incollaggio di tubi di acciaio compositi preparati mediante diversi processi. Per esempio, l'interfaccia di collegamento dei tubi compositi in acciaio preparati mediante il processo di saldatura superficiale era continua e densa, senza difetti evidenti, e all'interfaccia si è formato un sottile strato di reazione metallurgica; the bonding interface of composite steel pipes prepared by hydraulic pipe expansion process was closely fitted, with no gaps, but no metallurgical reaction layer was formed.

In addition to the above three main testing methods, the enterprise also carries out bonding performance inspection by means of ultrasonic testing. Ultrasonic testing is a non-destructive testing method, which can detect the internal bonding defects of composite steel pipes (such as interface gaps, peeling, eccetera.) without damaging the samples. This method is suitable for batch inspection of finished composite steel pipes, and can quickly screen out unqualified products with bonding defects. Durante il mio tirocinio, I observed the technical personnel using ultrasonic flaw detection equipment to detect the bonding performance of composite steel pipes. L'apparecchiatura può visualizzare lo stato dell'interfaccia di collegamento tramite immagini, e il personale tecnico può giudicare se ci sono difetti di incollaggio in base alle caratteristiche dell'immagine. Questo metodo presenta i vantaggi di un'elevata efficienza di rilevamento, non distruttiva e ampia applicabilità, ed è diventato un importante metodo ausiliario per testare le prestazioni di incollaggio.

Va notato che i test sulle prestazioni di incollaggio dei tubi compositi in acciaio devono prestare attenzione anche alla posizione e al metodo di campionamento, che è coerente con il test delle prestazioni meccaniche. I campioni dovrebbero essere prelevati da diverse posizioni del tubo d'acciaio composito per garantire la rappresentatività dei risultati del test. Allo stesso tempo, il processo di campionamento e di elaborazione del campione dovrebbe evitare di danneggiare l'interfaccia di collegamento, in modo da non compromettere l'accuratezza dei risultati del test. Durante il mio tirocinio, il responsabile dei test ha sottolineato che le prestazioni di incollaggio dei tubi in acciaio composito sono influenzate da molti fattori, compresa la qualità delle materie prime, effetto pre-trattamento, controllo dei parametri di processo e qualità post-trattamento. Quindi, solo attraverso un controllo rigoroso di ciascun anello del processo di preparazione è possibile garantire che le prestazioni di incollaggio dei tubi compositi in acciaio soddisfino i requisiti.

L'integrità strutturale dei tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti o rivestiti internamente si riferisce alla completezza e all'uniformità della struttura complessiva del tubo in acciaio composito, compresa la precisione dimensionale del tubo, l'uniformità dello spessore dello strato rivestito/rivestito, l'assenza di difetti interni e superficiali, e la concentricità dello strato di base e dello strato rivestito/rivestito. L'integrità strutturale è un prerequisito importante per il funzionamento sicuro dei tubi compositi in acciaio. Se ci sono difetti strutturali (come lo spessore irregolare dello strato rivestito/rivestito, crepe interne, Eccentricità, eccetera.), ciò comporterà una distribuzione non uniforme delle sollecitazioni sulla tubazione durante il funzionamento, accelerare la corrosione e i danni, e persino causare perdite nelle tubazioni. Quindi, i test di integrità strutturale sono una parte importante dei test prestazionali dei tubi in acciaio composito. In combinazione con la mia esperienza di tirocinio e le specifiche di test dell’azienda, questa sezione elaborerà i principali elementi di test, metodi e standard di test di integrità strutturale.

Il primo elemento del test di integrità strutturale è il test di precisione dimensionale, che comprende principalmente la verifica del diametro del tubo, Spessore della parete, LUNGHEZZA, ovalità e concentricità. Questi parametri dimensionali influiscono direttamente sull'installazione e sulle prestazioni di adattamento dei tubi in acciaio compositi in ingegneria, e influiscono anche sulla capacità di carico e sulla durata della tubazione. I metodi di prova vengono eseguiti principalmente utilizzando strumenti di misurazione professionali, come le pinze, micrometri, misure a nastro, misuratori di ovalità e misuratori di concentricità. Per la prova del diametro, il diametro esterno e il diametro interno del tubo in acciaio composito vengono misurati in posizioni diverse (solitamente su entrambe le estremità e nella parte centrale del tubo), e il valore medio viene preso per garantire che la deviazione del diametro rientri nell'intervallo standard. Secondo GB/T 31940-2025 Standard nazionale, la deviazione del diametro dei tubi compositi in acciaio non deve superare ±1% del diametro nominale. Per il test dello spessore delle pareti, lo spessore della parete del tubo viene misurato in più punti lungo la circonferenza e la lunghezza del tubo per garantire l'uniformità dello spessore della parete. La deviazione dello spessore della parete non deve superare il ±5% dello spessore nominale della parete. Durante il mio tirocinio, Ero responsabile di assistere il personale addetto alle prove nella misurazione dello spessore delle pareti dei tubi in acciaio composito con un micrometro, e registrato i dati di misurazione. Ho riscontrato che l'uniformità dello spessore delle pareti dei tubi compositi in acciaio preparati mediante il processo di rivestimento a laminazione a caldo era la migliore, e la deviazione era sostanzialmente entro ± 3%.

Il secondo elemento del test di integrità strutturale è il test di uniformità dello spessore dello strato rivestito/rivestito. L'uniformità dello spessore dello strato rivestito/rivestito influisce direttamente sulla resistenza alla corrosione del tubo in acciaio composito. Se lo spessore dello strato rivestito/rivestito non è uniforme, la parte sottile verrà rapidamente corrosa, esponendo lo strato di base, portando al fallimento totale del gasdotto. I metodi di prova includono principalmente la misurazione dello spessore ad ultrasuoni, misurazione dello spessore radiografico e osservazione metallografica. Tra loro, la misurazione dello spessore ad ultrasuoni è il metodo più comunemente utilizzato, che presenta i vantaggi della non distruttività, alta efficienza e alta precisione. Il principio del test consiste nell'utilizzare onde ultrasoniche per trasmettere attraverso lo strato rivestito/rivestito, e calcolare lo spessore dello strato rivestito/rivestito in base alla differenza di tempo tra l'onda ultrasonica riflessa dalla superficie dello strato rivestito/rivestito e l'interfaccia di incollaggio. Durante la prova, il personale addetto al test misurerà lo spessore dello strato rivestito/rivestito in più punti (almeno 20 punti per metro) lungo la circonferenza e la lunghezza del tubo in acciaio composito, e calcolare la deviazione dello spessore. Secondo gli standard interni dell’impresa, la deviazione dello spessore dello strato rivestito/rivestito non deve superare il ±10% dello spessore nominale, e lo spessore minimo dello strato rivestito/rivestito non deve essere inferiore a 80% dello spessore nominale. Durante il mio tirocinio, Ho imparato a utilizzare uno strumento di misurazione dello spessore ad ultrasuoni per misurare lo spessore dello strato rivestito sotto la guida del personale addetto alle prove, e padroneggiare le capacità operative di base dello strumento.

Il terzo elemento del test di integrità strutturale è il rilevamento dei difetti superficiali e interni, che viene utilizzato principalmente per rilevare se sono presenti difetti come crepe, pori, inclusioni, desquamazione e graffi sulle superfici interne ed esterne del tubo in acciaio composito e all'interno del tubo. I metodi di rilevamento sono suddivisi in rilevamento di difetti superficiali e rilevamento di difetti interni. Il rilevamento dei difetti superficiali comprende principalmente l'ispezione visiva, rilevamento di difetti con particelle magnetiche e rilevamento di difetti con penetranti. L'ispezione visiva è il metodo di rilevamento più basilare, che serve per controllare i difetti superficiali evidenti (come i graffi, sbavature, peeling) del tubo d'acciaio composito. Durante il mio tirocinio, Ho partecipato all'ispezione visiva di tubi in acciaio composito, e controllò le superfici interne ed esterne del tubo con l'aiuto di un endoscopio (per la superficie interna). Il rilevamento di difetti con particelle magnetiche e il rilevamento di difetti con penetrante vengono utilizzati per rilevare i difetti superficiali e vicini alla superficie (come le microfessure) che non sono facili da individuare mediante ispezione visiva. Questi due metodi sono adatti per rilevare difetti superficiali di materiali ferromagnetici (come lo strato di base in acciaio al carbonio e lo strato rivestito/rivestito in acciaio inossidabile).

Il rilevamento dei difetti interni comprende principalmente il rilevamento dei difetti a ultrasuoni e il rilevamento dei difetti radiografici, quali sono i più importanti metodi di rilevamento non distruttivo per tubi in acciaio composito. Il rilevamento dei difetti ad ultrasuoni viene utilizzato principalmente per rilevare difetti interni come crepe interne, pori, inclusioni e distacco dell'interfaccia di tubi compositi in acciaio. Il principio del test consiste nell'utilizzare onde ultrasoniche per trasmettere attraverso il tubo in acciaio composito, e i difetti rifletteranno e rifrangeranno le onde ultrasoniche, così da valutare la situazione, dimensione e forma dei difetti. Il rilevamento radiografico dei difetti viene utilizzato principalmente per rilevare difetti interni di tubi in acciaio composito a pareti spesse, e può mostrare chiaramente lo stato di difetto interno del tubo. Il principio del test consiste nell'utilizzare raggi X o raggi γ per penetrare nel tubo di acciaio composito, e i difetti influenzeranno la capacità di penetrazione dei raggi, formando diverse immagini in scala di grigi sulla pellicola, in modo da giudicare i difetti interni. Secondo lo standard nazionale, i difetti interni dei tubi compositi in acciaio non devono superare il requisito di livello II di GB/T 31940-2025. Durante il mio tirocinio, Ho osservato il processo di rilevamento dei difetti ad ultrasuoni e di rilevamento dei difetti radiografico dei tubi di acciaio compositi, e ho imparato a identificare semplici immagini di rilevamento dei difetti sotto la guida del personale tecnico.

Il quarto elemento del test di integrità strutturale è il test di concentricità, che si rivolge principalmente ai tubi in acciaio composito rivestiti. La concentricità dello strato di base e dello strato rivestito si riferisce al grado di coincidenza della linea centrale del tubo d'acciaio di base e del RIVESTITO TUBO. Se la concentricità è scarsa, lo strato rivestito verrà sollecitato in modo non uniforme durante il processo di espansione del tubo, e la parte sottile dello strato rivestito verrà facilmente danneggiata durante il funzionamento, portando alla rottura per corrosione. Il metodo di prova consiste nell'utilizzare un misuratore di concentricità o un comparatore per misurare la distanza tra la linea centrale dello strato di base e lo strato rivestito in diverse posizioni del tubo d'acciaio composito, e calcolare la deviazione di concentricità. Secondo gli standard interni dell’impresa, la deviazione di concentricità dei tubi compositi in acciaio rivestiti non deve superare 0,5 mm/m. Durante il mio tirocinio, Ho assistito il personale addetto alle prove per misurare la concentricità dei tubi in acciaio composito rivestiti, e hanno scoperto che la deviazione della concentricità dei tubi compositi in acciaio preparati mediante apparecchiature di inserimento automatico era inferiore a quella delle apparecchiature di inserimento manuale.

Per riassumere, il test di integrità strutturale dei tubi compositi in acciaio è un lavoro di test completo, che copre molteplici aspetti come l’accuratezza dimensionale, uniformità dello spessore dello strato rivestito/rivestito, difetti superficiali ed interni, e concentricità. Solo attraverso test sistematici di integrità strutturale possiamo garantire che il tubo in acciaio composito abbia una struttura completa e uniforme, e gettare le basi per il funzionamento sicuro del gasdotto. Durante il mio tirocinio, Mi sono reso conto profondamente che l'integrità strutturale dei tubi compositi in acciaio è strettamente correlata al processo di preparazione. Per esempio, la precisione dimensionale dei tubi compositi in acciaio preparati da apparecchiature di produzione automatiche è superiore a quella del funzionamento manuale, e l'uniformità dello spessore dello strato rivestito preparato mediante il processo di spruzzatura termica è facilmente influenzata dalla velocità di movimento della pistola a spruzzo e dalla velocità di alimentazione della polvere.

Con il continuo miglioramento del livello di esplorazione e sviluppo di petrolio e gas in Cina, le condizioni operative degli oleodotti e dei gasdotti stanno diventando sempre più dure, e la domanda di condotte anticorrosione ad alte prestazioni cresce di giorno in giorno. tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti, con i loro vantaggi unici di alta resistenza, eccellente resistenza alla corrosione e costo ragionevole, sono stati ampiamente utilizzati in vari progetti chiave di oleodotti e gasdotti, comprese le condotte di trasmissione a lunga distanza ad alta pressione onshore, gasdotti di raccolta e trasmissione di gas ad altissimo tenore di zolfo, oleodotti e gasdotti offshore e altri giacimenti. Basato sulla mia esperienza di tirocinio e sulla raccolta di dati ingegneristici rilevanti, questa sezione approfondirà l'applicazione dei tubi compositi in acciaio in diversi giacimenti di petrolio e gas, analizzare gli effetti dell'applicazione e le problematiche esistenti, e fornire riferimenti pratici per l'ulteriore promozione e applicazione dei tubi in acciaio compositi.

Durante il mio tirocinio nell'impresa di produzione di materiali per oleodotti e gasdotti, Ho appreso che l'azienda ha fornito un gran numero di tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione, rivestiti o rivestiti internamente, per molti progetti chiave nel settore petrolifero e del gas in patria e all'estero, e ha accumulato una ricca esperienza nelle applicazioni ingegneristiche. Il personale tecnico dell'impresa formulerà schemi di prodotto e processi di preparazione mirati in base alle diverse condizioni di lavoro e ai requisiti di ciascun progetto, garantire che le prestazioni dei tubi compositi in acciaio soddisfino le esigenze ingegneristiche. Attraverso la comprensione di questi progetti, Ho una comprensione più approfondita del valore applicativo e dell'ambito di applicazione dei tubi in acciaio composito.

Gli oleodotti onshore ad alta pressione e a lunga distanza per il trasporto di petrolio e gas rappresentano la parte principale della rete di trasporto di petrolio e gas della Cina, che sono solitamente in servizio nelle condizioni di alta pressione, ambiente geologico complesso e di lunga distanza. Il mezzo di trasporto solitamente contiene componenti corrosivi come l'anidride carbonica, ioni solfuro di idrogeno e cloruro, e la tubazione si corrode facilmente. Allo stesso tempo, la conduttura deve sopportare grandi pressioni medie e carichi ambientali (come la pressione del suolo, cambiamento di temperatura), quindi ha requisiti elevati in termini di resistenza e tenacità della pipeline. I tubi in acciaio composito legato o rivestito internamente, resistenti alla corrosione, possono soddisfare perfettamente questi requisiti, e sono diventati il ​​materiale preferito per le condotte per progetti di trasmissione a lunga distanza ad alta pressione onshore.

I tubi compositi in acciaio utilizzati nelle condotte di trasmissione a lunga distanza ad alta pressione onshore sono principalmente tubi in acciaio composito rivestiti internamente preparati mediante saldatura superficiale o processo di rivestimento antiesplosione, e lo strato di base adotta solitamente acciaio a bassa lega Q355 o X80 (elevata resistenza e buona tenacità), e lo strato rivestito adotta acciaio inossidabile 316L o Inconel 625 lega a base di nichel (Eccellente resistenza alla corrosione). Il diametro nominale della tubazione è solitamente 800-1400 mm, e lo spessore della parete è 12-25 mm, che può soddisfare i requisiti di trasmissione ad alta pressione (pressione ≥10MPa). Durante il mio tirocinio, Sono venuto a conoscenza di un importante progetto di trasporto onshore a lunga distanza di gas naturale nella Cina occidentale, che ha adottato una lunghezza totale di 1200 km di tubi in acciaio composito con rivestimento interno preparati mediante il processo di saldatura superficiale. Lo strato di base del tubo in acciaio composito è acciaio a bassa lega X80, e lo strato rivestito è in acciaio inossidabile 316L (spessore dello strato rivestito 3-5 mm). Il mezzo di trasporto contiene 5% anidride carbonica e tracce di idrogeno solforato, e la pressione di trasmissione è 12MPa. Il progetto è stato in servizio per 5 anni, e il funzionamento del gasdotto è stabile. Nessuna corrosione, Durante l'ispezione regolare sono stati riscontrati difetti di sfogliatura o perdite.

I vantaggi applicativi dei tubi compositi in acciaio nelle condotte di trasmissione onshore ad alta pressione a lunga distanza si riflettono principalmente in tre aspetti: Primo, lo strato di base in acciaio a bassa lega garantisce l'elevata resistenza e tenacità della tubazione, che può sopportare grandi pressioni medie e carichi ambientali, ed evitare la rottura della tubazione causata dalla fluttuazione della pressione o dall'impatto ambientale; Secondo, lo strato rivestito in lega resistente alla corrosione isola efficacemente il mezzo corrosivo dallo strato di base, prevenire la corrosione della tubazione e prolungarne la durata (la vita utile può raggiungere più di 30 anni, che è 2-3 volte quello dei tradizionali tubi in acciaio al carbonio con rivestimenti); Terzo, rispetto all'intero tubo in lega resistente alla corrosione, il tubo in acciaio composito ha un costo inferiore, che può ridurre l’investimento totale del progetto di 30%-50%, e presenta evidenti vantaggi economici. Per esempio, nel summenzionato progetto di trasporto del gas naturale occidentale, l'uso di tubi in acciaio composito con rivestimento interno invece di tubi interi in acciaio inossidabile 316L ha ridotto l'investimento del progetto di circa 40%.

tuttavia, ci sono anche alcuni problemi nell'applicazione di tubi compositi in acciaio nelle condotte di trasmissione a lunga distanza ad alta pressione onshore: Primo, il processo di preparazione della saldatura superficiale e del rivestimento antideflagrante è complesso, l'efficienza di produzione è bassa, ed è difficile soddisfare la domanda urgente di progetti su larga scala; Secondo, la saldatura di tubi in acciaio composito è difficile. Lo strato di base e lo strato rivestito sono materiali diversi, e il processo di saldatura deve essere rigorosamente controllato per evitare difetti di saldatura (come la fusione incompleta, crepe); Terzo, il costo di manutenzione dei tubi in acciaio composito è elevato. Se lo strato rivestito è danneggiato, è difficile da riparare, ed è necessario sostituire l'intero tratto della tubazione, che aumenta i costi di manutenzione. Alla luce di questi problemi, l'azienda in cui ho svolto il tirocinio ottimizza costantemente il processo di preparazione e la tecnologia di saldatura, miglioramento dell’efficienza produttiva, e lo sviluppo di una serie di tecnologie mature per la riparazione di tubi in acciaio composito, che riduce efficacemente i costi di manutenzione.

I giacimenti di gas ad altissimo tenore di zolfo si riferiscono a giacimenti di gas con contenuto di idrogeno solforato ≥ 15% (frazione di volume), che sono tipici ambienti con corrosione aggressiva. L'idrogeno solforato presente nel gas naturale è altamente corrosivo per le tubazioni, ed è facile provocare fessurazioni da tensocorrosione (SSC) e cracking indotto dall'idrogeno (QUESTO) del gasdotto, portando ad un improvviso guasto della pipeline, che comporta grandi rischi per la sicurezza della produzione e del trasporto del gas naturale. Quindi, le condotte utilizzate nei giacimenti di gas ad altissimo contenuto di zolfo hanno requisiti estremamente elevati di resistenza alla corrosione, in particolare la resistenza alla tensocorrosione e alla fessurazione indotta da idrogeno. tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti, soprattutto quelli con strato rivestito/rivestito in lega a base di nichel, hanno un'eccellente resistenza alla corrosione e possono resistere efficacemente alla corrosione dell'idrogeno solforato ad alta concentrazione, quindi sono ampiamente utilizzati nelle condotte di raccolta e trasmissione di gas ad altissimo contenuto di zolfo.

I tubi compositi in acciaio utilizzati nelle condotte di raccolta e trasmissione di gas ad altissimo contenuto di zolfo sono principalmente tubi compositi in acciaio rivestiti internamente preparati mediante saldatura superficiale o processo di rivestimento antiesplosione, e lo strato rivestito è principalmente Inconel 625 lega a base di nichel (il materiale in lega più resistente alla corrosione nell'attuale ambiente ad altissimo contenuto di zolfo). Lo strato di base adotta solitamente l'acciaio a bassa lega Q355, che garantisce la resistenza e la capacità di carico della tubazione. Il diametro nominale della tubazione è solitamente 100-500 mm, e lo spessore della parete è 8-15 mm, che è adatto per la raccolta e il trasporto di gas naturale nei giacimenti di gas (pressione 3-8 MPa). Durante il mio tirocinio, Ho partecipato ai lavori ausiliari di produzione di tubi compositi in acciaio per un progetto di giacimento di gas ad altissimo contenuto di zolfo nel Sichuan, Cina. Il progetto ha adottato tubi in acciaio composito con rivestimento interno preparati mediante processo di rivestimento a esplosione, lo strato di base era acciaio a bassa lega Q355, lo strato rivestito era Inconel 625 lega a base di nichel (spessore dello strato rivestito 2-3 mm), e la lunghezza totale del gasdotto era di 350 km. Il contenuto di idrogeno solforato nel mezzo di trasporto era 18%, e il progetto è stato in servizio per 3 anni. I risultati delle ispezioni periodiche mostrano che la tubazione non presenta corrosione, difetti di tensocorrosione o di fessurazione indotta da idrogeno, e l'operazione è sicura e stabile.

Il vantaggio principale dei tubi compositi in acciaio nell'applicazione di condotte di raccolta e trasmissione di gas ad altissimo contenuto di zolfo è la loro eccellente resistenza alla corrosione, in particolare la resistenza alla tensocorrosione e alla fessurazione indotta da idrogeno. L'Inconel 625 Lo strato rivestito in lega a base di nichel ha una buona resistenza alla corrosione da idrogeno solforato, e può prevenire efficacemente la penetrazione degli atomi di idrogeno, evitando la rottura dello strato di base indotta dall'idrogeno. Allo stesso tempo, la lega a base di nichel ha una buona tenacità e può resistere alla tensocorrosione in condizioni di alto tenore di zolfo e di stress elevato. Inoltre, il tubo in acciaio composito ha un'elevata resistenza e capacità di carico, che può soddisfare i requisiti di raccolta del giacimento di gas e pressione di trasmissione. Rispetto alle tradizionali misure anticorrosione (come tubi in acciaio al carbonio con rivestimenti anticorrosione), il tubo in acciaio composito ha una durata maggiore (Più di 25 anni) e minore tasso di fallimento, che può ridurre il numero di interventi di manutenzione e sostituzione delle tubazioni, e garantire la produzione continua e stabile del giacimento di gas.

I principali problemi nell'applicazione di tubi compositi in acciaio nei giacimenti di gas ad altissimo contenuto di zolfo sono gli elevati costi di produzione e i severi requisiti di controllo della qualità. Il prezzo dell'Inconel 625 lega a base di nichel è molto elevato, che porta all'elevato costo di produzione dei tubi in acciaio composito (il costo è 2-3 volte quello dei tubi di acciaio compositi con strato rivestito di acciaio inossidabile). Allo stesso tempo, il processo di preparazione dei tubi compositi in acciaio per i giacimenti di gas ad altissimo tenore di zolfo è molto rigoroso, e qualsiasi difetto di qualità (come il divario nell'interfaccia, irregolarità dello spessore dello strato rivestito) porterà al guasto della tubazione per corrosione. Quindi, l'impresa deve controllare rigorosamente ogni anello del processo di preparazione, dalla selezione delle materie prime al post-trattamento e all'ispezione, per garantire la qualità del prodotto. Durante il mio tirocinio, Ho scoperto che l'impresa ha istituito uno speciale team di controllo qualità per tubi in acciaio composito per giacimenti di gas ad altissimo tenore di zolfo, e ha adottato una modalità di ispezione completa per i collegamenti chiave, che garantisce il tasso di qualificazione dei prodotti.

Gli oleodotti e i gasdotti offshore rappresentano una parte importante dell'esplorazione e dello sviluppo di petrolio e gas offshore, che sono in servizio nel duro ambiente marino. L'ambiente marino è complesso, compresa la corrosione dell'acqua di mare, corrosione atmosferica marina, corrosione degli organismi marini, inoltre il gasdotto è soggetto all'impatto delle onde del vento, perlustrazione delle correnti oceaniche, pressione del suolo sul fondale marino e altri carichi ambientali. Allo stesso tempo, il mezzo di trasporto offshore di petrolio e gas solitamente contiene componenti corrosivi come il sale, anidride carbonica e idrogeno solforato, il che fa sì che la conduttura offshore si trovi ad affrontare sfide di corrosione più gravi. Quindi, gli oleodotti e i gasdotti offshore hanno requisiti elevati in termini di resistenza alla corrosione, Resistenza all'impatto, resistenza alla fatica e integrità strutturale. I tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti possono soddisfare questi requisiti e sono stati ampiamente utilizzati nelle condotte offshore di raccolta e trasmissione di petrolio e gas, condotte sottomarine per il trasporto di petrolio e gas e altri campi.

I tubi compositi in acciaio utilizzati negli oleodotti e gasdotti offshore sono principalmente tubi in acciaio compositi con rivestimento interno preparati mediante rivestimento antideflagrante o processo di rivestimento a laminazione a caldo, e i tubi compositi rivestiti in acciaio preparati mediante il processo di espansione dei tubi idraulici. Lo strato di base adotta solitamente acciaio bassolegato ad alta resistenza (come X65, X80) con buona tenacità agli urti e resistenza alla fatica, e lo strato rivestito/rivestito adotta acciaio inossidabile 316L o Inconel 625 lega a base di nichel con eccellente resistenza alla corrosione. Il diametro nominale della tubazione è solitamente 200-1000 mm, e lo spessore della parete è 10-20 mm, che può soddisfare i requisiti della trasmissione offshore ad alta pressione (pressione 8-15MPa). Durante il mio tirocinio, Ho saputo di un progetto di giacimento petrolifero offshore nel Mar Cinese Meridionale, che ha adottato una lunghezza totale di 800 km di tubi in acciaio composito, compresi tubi in acciaio composito con rivestimento interno preparati mediante processo di rivestimento antideflagrante (utilizzato per condotte di trasmissione sottomarine) e tubi compositi rivestiti in acciaio preparati mediante il processo di espansione dei tubi idraulici (utilizzato per condotte di raccolta e trasmissione su piattaforma). Lo strato di base del tubo in acciaio composito è acciaio a bassa lega X80, e lo strato rivestito/rivestito è in acciaio inossidabile 316L. Il gasdotto è in servizio da 4 anni, e l'operazione è stabile. Nessuna corrosione, Durante l'ispezione regolare sono stati riscontrati difetti di sfogliatura o perdite.

I vantaggi applicativi dei tubi compositi in acciaio negli oleodotti e nei gasdotti offshore si riflettono principalmente in quattro aspetti: Primo, lo strato rivestito/rivestito in lega resistente alla corrosione può resistere efficacemente alla corrosione dell'acqua di mare, corrosione atmosferica marina e corrosione degli organismi marini, ed evitare che la tubazione venga corrosa e danneggiata; Secondo, lo strato di base in acciaio bassolegato ad alta resistenza ha una buona resilienza e resistenza alla fatica, che può resistere all'impatto delle onde del vento, il dilavamento delle correnti oceaniche e altri carichi ambientali, ed evitare la rottura della tubazione causata da danni da fatica; Terzo, il tubo in acciaio composito ha un'elevata integrità strutturale e una buona concentricità, che è conveniente per l'installazione e la saldatura di condotte offshore; Il quarto, rispetto all'intero tubo in lega resistente alla corrosione, il tubo in acciaio composito ha un costo inferiore e un peso più leggero, che può ridurre i costi di trasporto e installazione delle condotte offshore (i costi di trasporto e installazione offshore sono molto elevati, e la riduzione del peso della tubazione può ridurre significativamente i costi di installazione). Per esempio, nel summenzionato progetto di giacimento petrolifero offshore nel Mar Cinese Meridionale, l'uso di tubi compositi in acciaio invece di tubi interi in acciaio inossidabile ha ridotto di circa i costi di trasporto e installazione 35%.

tuttavia, Anche l’applicazione di tubi compositi in acciaio negli oleodotti e nei gasdotti offshore deve affrontare alcune sfide: Primo, l'ambiente marino è duro, e il gasdotto è sottoposto a immersione a lungo termine e all'impatto delle onde del vento, che presenta requisiti elevati in termini di prestazioni di incollaggio del tubo in acciaio composito. Se le prestazioni di legame sono scarse, lo strato rivestito/foderato si staccherà dallo strato di base, portando al guasto della tubazione per corrosione; Secondo, l'installazione e la manutenzione delle condotte offshore sono difficili, e il costo è alto. Una volta che il tubo in acciaio composito è danneggiato, è difficile da riparare, ed è necessario utilizzare attrezzature professionali per le operazioni offshore, che aumenta i costi di manutenzione; Terzo, la corrosione degli organismi marini è difficile da evitare. Sebbene lo strato rivestito/rivestito in lega resistente alla corrosione abbia una buona resistenza alla corrosione, alcuni organismi marini (come i cirripedi) si attaccherà alla superficie della tubazione, portando alla corrosione locale. Alla luce di questi problemi, l'impresa in cui ho svolto il tirocinio sta sviluppando un tubo in acciaio composito con funzione di fissaggio anti-organismi marini, e ottimizzazione del processo di incollaggio per migliorare la forza di adesione del tubo in acciaio composito, in modo da adattarsi al duro ambiente marino.

Attraverso la pratica applicativa di tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti in diversi giacimenti di petrolio e gas, si può riscontrare che i tubi in acciaio composito presentano evidenti vantaggi in termini di resistenza alla corrosione, forza, robustezza ed economia, e può adattarsi bene alle dure condizioni di lavoro dell'industria del petrolio e del gas. L'effetto applicativo è notevole, si riflette principalmente nei seguenti aspetti: Primo, la durata della tubazione è notevolmente estesa, che può raggiungere più di 25-30 anni, che è 2-3 volte quello dei tradizionali tubi in acciaio al carbonio con rivestimenti; Secondo, il tasso di guasto della pipeline è significativamente ridotto, evitando perdite economiche e rischi per la sicurezza causati dalla corrosione delle tubazioni, desquamazione e perdite; Terzo, il vantaggio economico complessivo è buono. Sebbene l'investimento iniziale dei tubi compositi in acciaio sia superiore a quello delle condotte tradizionali, la lunga durata e i bassi costi di manutenzione rendono il vantaggio economico completo dei tubi in acciaio composito migliore di quello delle condotte tradizionali; Il quarto, l'ambito di applicazione è ampio, che può essere applicato all’onshore, al largo, zolfo ultra-alto e altri diversi ambienti difficili, e può soddisfare i requisiti di diverse specifiche e livelli di pressione delle condutture.

Durante il mio tirocinio, Mi sono reso conto profondamente che l'applicazione ingegneristica dei tubi compositi in acciaio è strettamente correlata al processo di preparazione, qualità del prodotto e progettazione ingegneristica. Solo selezionando il processo di preparazione appropriato in base alle condizioni di lavoro ingegneristiche, controllando rigorosamente la qualità del prodotto, e realizzazione di progettazione e installazione di ingegneria scientifica, si possono mettere in gioco le eccellenti prestazioni dei tubi compositi in acciaio. Per esempio, in giacimenti di gas ad altissimo contenuto di zolfo, è necessario selezionare il processo di rivestimento antideflagrante con elevata forza di adesione e Inconel 625 strato rivestito in lega a base di nichel; nelle condotte di trasporto a lunga distanza onshore, è possibile selezionare il processo di saldatura superficiale con costo relativamente basso e strato rivestito in acciaio inossidabile 316L; nelle condotte offshore, è necessario selezionare il tubo in acciaio composito con buone prestazioni di incollaggio e resistenza agli urti.

Allo stesso tempo, ci sono ancora alcuni problemi nell'applicazione ingegneristica dei tubi compositi in acciaio, come gli alti costi di produzione (in particolare tubi in acciaio composito in lega a base di nichel), complesso processo di preparazione, saldature e manutenzioni difficili, ecc. Questi problemi limitano l’ulteriore promozione e applicazione dei tubi compositi in acciaio. Quindi, è necessario ottimizzare ulteriormente il processo di preparazione, ridurre il costo di produzione, migliorare la tecnologia di saldatura e manutenzione, e sviluppare nuovi ad alte prestazioni, materiali compositi per tubi in acciaio a basso costo, in modo da ampliare l'ambito di applicazione dei tubi compositi in acciaio nell'industria del petrolio e del gas.

Con il continuo approfondimento dell’esplorazione e dello sviluppo di petrolio e gas da parte della Cina nelle profondità marine, aree di strati profondi e ad alto contenuto di zolfo, il grado di durezza delle condizioni operative dei gasdotti è in aumento, e anche i requisiti per le prestazioni dei materiali degli oleodotti e dei gasdotti stanno diventando sempre più elevati. Allo stesso tempo, con il rapido sviluppo della scienza dei materiali, tecnologia di produzione e tecnologia di test, tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti, come ad alte prestazioni, materiale per tubazioni economico ed ecologico, si trovano ad affrontare nuove opportunità e sfide di sviluppo. In base al livello tecnico attuale, pratica applicativa di ingegneria e la mia esperienza di tirocinio, questa sezione discuterà le tendenze e le prospettive di sviluppo dei tubi in acciaio composito legato o rivestito internamente resistente alla corrosione, concentrandosi sulle tendenze di sviluppo della tecnologia di preparazione, ricerca e sviluppo dei materiali, ottimizzazione delle prestazioni e sviluppo intelligente, e attendo con ansia le prospettive di applicazione dei tubi in acciaio composito nell'industria del petrolio e del gas.

La tecnologia di preparazione dei tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione, rivestiti o rivestiti internamente, è il fattore principale che influisce sulla qualità del prodotto, efficienza produttiva e costo di produzione. Attualmente, le principali tecnologie di preparazione (Spruzzatura termica, saldatura superficiale, rivestimento antideflagrante, rivestimento a laminazione a caldo, espansione del tubo, eccetera.) hanno i loro vantaggi e svantaggi. In futuro, la tendenza allo sviluppo della tecnologia di preparazione si concentrerà sull'alta efficienza, basso costo, alta qualità e tutela dell'ambiente, e continuerà a ottimizzare la tecnologia esistente e a sviluppare nuove tecnologie di preparazione.

La prima tendenza di sviluppo è l'automazione e l'intelligenza della tecnologia di preparazione esistente. Attualmente, alcuni processi di preparazione (come la spruzzatura termica, saldatura superficiale) fare ancora affidamento sul funzionamento manuale, che ha una bassa efficienza produttiva, grande intensità di manodopera e qualità del prodotto instabile. In futuro, con lo sviluppo dell’automazione industriale e della tecnologia intelligente, la tecnologia di preparazione esistente realizzerà gradualmente la piena automazione e intelligenza. Per esempio, il processo di spruzzatura termica adotterà un sistema di controllo intelligente della pistola a spruzzo, che può regolare automaticamente la temperatura della fiamma, distanza di spruzzatura, velocità di alimentazione della polvere e altri parametri in base alle dimensioni del tubo in acciaio di base e ai requisiti dello strato rivestito, garantendo l'uniformità e la stabilità dello strato di rivestimento; il processo di saldatura della superficie adotterà la tecnologia di saldatura automatica robotizzata, che può migliorare l'efficienza della saldatura e la qualità della saldatura, ridurre l'errore di operazione manuale, e realizzare la produzione continua di tubi in acciaio composito di grande diametro. Durante il mio tirocinio, Ho visto che l'impresa sta cercando di introdurre apparecchiature robotizzate per la saldatura di superfici automatiche, che può migliorare l'efficienza produttiva di oltre 50% e ridurre il tasso di difetti del prodotto di oltre 30% rispetto alla saldatura di superficie manuale.

La seconda tendenza di sviluppo è l'ottimizzazione e l'integrazione delle tecnologie di preparazione esistenti. Le tecnologie di preparazione esistenti hanno i propri limiti. Per esempio, il processo di spruzzatura termica ha una bassa forza di adesione, il processo di rivestimento antideflagrante è pericoloso e ha costi elevati, e il processo di rivestimento a laminazione a caldo ha un ambito di applicazione ristretto. In futuro, l'impresa integrerà i vantaggi di diverse tecnologie di preparazione per sviluppare nuove tecnologie di preparazione dei compositi. Per esempio, la combinazione di spruzzatura termica e processo di saldatura superficiale: Primo, utilizzare la spruzzatura termica per preparare un sottile strato rivestito di lega resistente alla corrosione (come strato inferiore), e quindi utilizzare la saldatura superficiale per preparare uno spesso strato rivestito (come livello di lavoro). Questa combinazione non solo può migliorare la forza di adesione dello strato rivestito, ma anche migliorare l'efficienza produttiva e ridurre i costi di produzione; la combinazione di rivestimento a laminazione a caldo e processo di espansione del tubo idraulico: Primo, utilizzare il rivestimento a laminazione a caldo per preparare il pezzo grezzo composito, e quindi utilizzare l'espansione idraulica del tubo per migliorare la tenuta del legame tra lo strato di base e lo strato di rivestimento, garantendo la qualità del prodotto. Durante il mio tirocinio, il maestro tecnico mi ha detto che l'impresa sta svolgendo ricerche sulla combinazione di spruzzatura termica e processo di saldatura superficiale, e ha raggiunto i primi risultati. I tubi compositi in acciaio preparati con questa tecnologia hanno sia un'elevata forza di adesione che un'elevata efficienza produttiva.

La terza tendenza di sviluppo è lo sviluppo di nuove tecnologie di preparazione rispettose dell'ambiente. Attualmente, alcuni processi di preparazione (come il rivestimento antideflagrante, Spruzzatura termica) produrrà rumore, polveri e gas nocivi durante il processo produttivo, che inquineranno l’ambiente e danneggeranno la salute degli operatori. In futuro, con il miglioramento dei requisiti di protezione ambientale, lo sviluppo di nuove tecnologie di preparazione rispettose dell'ambiente diventerà una direzione importante. Per esempio, lo sviluppo del basso rumore, tecnologia di rivestimento antideflagrante a bassa polvere, l'uso di esplosivi ecologici e attrezzature per la rimozione della polvere per ridurre l'inquinamento ambientale; lo sviluppo della tecnologia di spruzzatura termica sotto vuoto, che può evitare l'ossidazione dello strato rivestito durante il processo di spruzzatura, migliorare la qualità del prodotto, e ridurre l'emissione di gas nocivi. Inoltre, lo sviluppo di tecnologie di preparazione a risparmio energetico (come la tecnologia di rivestimento a laminazione a caldo a basso consumo energetico) diventerà anche una tendenza importante, che può ridurre il consumo di energia e i costi di produzione.

Il materiale dei tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione, rivestiti o rivestiti internamente, determina direttamente le prestazioni del prodotto. Attualmente, il materiale dello strato di base è principalmente acciaio al carbonio/acciaio a bassa lega, e il materiale dello strato rivestito/rivestito è principalmente acciaio inossidabile e lega a base di nichel. In futuro, con le condizioni di lavoro sempre più dure degli oleodotti e dei gasdotti e il continuo sviluppo della scienza dei materiali, la ricerca e lo sviluppo di materiali compositi per tubi in acciaio si concentreranno sulle prestazioni elevate, basso costo e multifunzionale, e svilupperà nuovi materiali per strati di base e strati rivestiti ad alte prestazioni.

La prima tendenza di sviluppo è la ricerca e lo sviluppo di alta resistenza, materiali dello strato di base ad alta tenacità. Con l'aumento della pressione di trasmissione del petrolio e del gas e l'espansione della distanza di trasmissione, i requisiti di resistenza e tenacità dello strato di base dei tubi compositi in acciaio stanno diventando sempre più elevati. Attualmente, il materiale dello strato di base è principalmente Q355, Acciaio a bassa lega X80. In futuro, la ricerca e lo sviluppo di acciai bassolegati ad alta resistenza (come X90, X100) con maggiore forza e tenacità diventerà il fulcro. Gli acciai bassolegati X90 e X100 hanno un carico di snervamento e una resistenza alla trazione più elevati, che può ridurre lo spessore della parete del tubo d'acciaio composito sotto la stessa pressione di trasmissione, ridurre il peso della conduttura, e ridurre i costi di trasporto e installazione. Allo stesso tempo, l'elevata tenacità di questi materiali può migliorare le prestazioni anti-impatto e anti-fatica della tubazione, adattarsi ai complessi carichi ambientali. Durante il mio tirocinio, Ho appreso che l'impresa sta collaborando con le università per svolgere ricerche sui tubi in acciaio composito con strato di base in acciaio a bassa lega X90, e ha preparato campioni in piccoli lotti, che hanno superato il test delle prestazioni e soddisfano i requisiti di trasmissione ad alta pressione.

La seconda tendenza di sviluppo è la ricerca e lo sviluppo di prodotti a basso costo, materiali di rivestimento/rivestimento altamente resistenti alla corrosione. Attualmente, i materiali dello strato rivestito/rivestito ad alta resistenza alla corrosione (come Inconel 625 lega a base di nichel) hanno un prezzo elevato, che porta a costi di produzione elevati di tubi in acciaio composito, limitandone l’ampia applicazione. In futuro, la ricerca e lo sviluppo di prodotti a basso costo, i materiali in lega ad alta resistenza alla corrosione diventeranno una direzione importante. Per esempio, la ricerca e lo sviluppo di acciaio inossidabile a basso contenuto di nichel (come 2205 duplex in acciaio inox) e leghe composite resistenti alla corrosione (come i materiali compositi in lega di acciaio inossidabile-nichel) può ridurre il contenuto di metalli preziosi (come il nichel, Molibdeno) con la premessa di garantire la resistenza alla corrosione, riducendo così il costo del materiale. 2205 l'acciaio inossidabile duplex ha strutture sia austenitiche che ferritiche, che ha una buona resistenza alla corrosione (vicino all'acciaio inossidabile 316L) e alta forza, e il costo è 20%-30% inferiore a quello dell'acciaio inossidabile 316L. Attualmente, l'impresa in cui ho svolto il tirocinio ha iniziato a utilizzare 2205 acciaio inossidabile duplex come materiale dello strato rivestito/rivestito per alcuni progetti in ambienti a media corrosione, e l'effetto dell'applicazione è buono.

La terza tendenza di sviluppo è la ricerca e lo sviluppo di materiali compositi multifunzionali. In futuro, i tubi in acciaio composito non solo avranno resistenza alla corrosione ed elevata resistenza, ma si sviluppano anche nella direzione della multifunzionalità, come l’attaccamento agli organismi marini, anti-fatica, anti-alta temperatura e altre funzioni. Per esempio, aggiunta di agenti antivegetativi allo strato rivestito/rivestito in lega resistente alla corrosione per impedire agli organismi marini di attaccarsi alla superficie della tubazione, riducendo la corrosione locale; aggiunta di elementi di terre rare al materiale dello strato di base per migliorare le prestazioni anti-fatica della tubazione, estendere la durata della tubazione in un ambiente di carico alternato; sviluppo di materiali in lega resistenti alla corrosione ad alta temperatura (come la lega Hastelloy) per adattarsi alle condizioni di lavoro ad alta temperatura della trasmissione di petrolio e gas a strati profondi (temperatura ≥150℃). Durante il mio tirocinio, Ho appreso che l'impresa sta conducendo ricerche su tubi in acciaio compositi anti-organismo marino, e ha aggiunto uno speciale componente antivegetativo allo strato rivestito in acciaio inossidabile 316L, che può prevenire efficacemente l'attaccamento di cirripedi e altri organismi marini.

Con le crescenti esigenze dell'industria petrolifera e del gas per la sicurezza e l'affidabilità delle condutture, l'ottimizzazione delle prestazioni dei tubi in acciaio composito in lega resistente alla corrosione rivestiti internamente o rivestiti e il rilevamento intelligente della qualità del prodotto diventeranno importanti tendenze di sviluppo. L'ottimizzazione delle prestazioni si concentrerà sul miglioramento delle prestazioni di incollaggio, resistenza alla corrosione e integrità strutturale dei tubi compositi in acciaio, mentre il rilevamento intelligente si concentrerà sul miglioramento dell'efficienza del rilevamento, precisione e non distruttività, realizzare il controllo di qualità dell'intero processo di tubi in acciaio composito.

In termini di ottimizzazione delle prestazioni, il primo obiettivo è migliorare le prestazioni di adesione tra lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito. Le prestazioni di incollaggio sono la chiave per garantire le prestazioni complessive dei tubi in acciaio composito. In futuro, attraverso l’ottimizzazione della tecnologia di pretrattamento, controllo dei parametri di processo e tecnologia di post-trattamento, la forza di adesione e l'integrità dell'adesione dei tubi compositi in acciaio saranno ulteriormente migliorate. Per esempio, ottimizzando il processo di pretrattamento della sabbiatura, regolazione della pressione di sabbiatura e della dimensione delle particelle di sabbia per migliorare la rugosità e la pulizia della superficie dello strato di base, migliorare la forza di adesione tra lo strato di base e lo strato rivestito/rivestito; ottimizzazione dei parametri di processo della saldatura superficiale e del rivestimento antideflagrante, regolazione della corrente di saldatura, velocità di detonazione e altri parametri per formare un'interfaccia di legame più densa e continua; sviluppo di nuove tecnologie di post-trattamento (come la tecnologia di rifusione laser), che può rifondere l'interfaccia di legame, eliminare i difetti dell'interfaccia (come le lacune, strati di ossido), e migliorare la forza di legame. Durante il mio tirocinio, il personale tecnico ha utilizzato la tecnologia di rifusione laser per trattare l'interfaccia di incollaggio dei tubi compositi in acciaio preparati mediante il processo di spruzzatura termica, e la resistenza al taglio è stata migliorata di oltre 40%.

Il secondo obiettivo dell'ottimizzazione delle prestazioni è migliorare la resistenza alla corrosione e la durata dei tubi in acciaio composito. Sulla base dello sviluppo di nuovi materiali resistenti alla corrosione, la resistenza alla corrosione dei tubi compositi in acciaio sarà ulteriormente migliorata attraverso la tecnologia di modificazione della superficie e misure di protezione dalla corrosione. Per esempio, adottando la tecnologia di indurimento della superficie laser per migliorare la durezza e la resistenza alla corrosione della superficie dello strato rivestito/rivestito, migliorare la resistenza all'usura e alla corrosione della parete interna della tubazione; applicazione di uno speciale rivestimento anticorrosivo sulla superficie dello strato rivestito/rivestito (come il rivestimento in PTFE), che può formare un doppio sistema di protezione anticorrosione con lo strato rivestito/rivestito in lega resistente alla corrosione, migliorando ulteriormente la resistenza alla corrosione della tubazione; ottimizzare la struttura dello strato rivestito/rivestito, adottando la struttura composita gradiente (la resistenza alla corrosione dello strato rivestito/rivestito aumenta gradualmente dallo strato di base alla superficie), che non solo può garantire le prestazioni di legame con lo strato di base, ma migliora anche la resistenza alla corrosione della superficie. Per esempio, lo strato rivestito composito gradiente con “strato interno in acciaio inossidabile a basso contenuto di nichel + Strato esterno in acciaio inossidabile ad alto contenuto di nichel” può ridurre i costi garantendo al tempo stesso la resistenza alla corrosione superficiale.

Il terzo obiettivo dell'ottimizzazione delle prestazioni è migliorare l'integrità strutturale e l'accuratezza dimensionale dei tubi in acciaio composito. Attraverso l’ottimizzazione del processo di preparazione e il miglioramento delle attrezzature produttive, l'uniformità dello spessore, la concentricità e l'accuratezza dimensionale dei tubi in acciaio composito saranno ulteriormente migliorate, evitando difetti strutturali come spessori irregolari, eccentricità e cricche interne. Per esempio, adottando apparecchiature di laminazione automatica e un sistema di controllo intelligente per migliorare l'uniformità dello spessore del tubo in acciaio composito del rivestimento laminato a caldo; adottando apparecchiature di inserimento ad alta precisione e un sistema di rilevamento della concentricità per migliorare la concentricità del tubo in acciaio composito rivestito; sviluppare una tecnologia di rilevamento dei difetti online per rilevare i difetti strutturali dei tubi compositi in acciaio in tempo reale durante il processo di preparazione, ed eliminare i difetti nel tempo.

In termini di rilevamento intelligente, la prima tendenza di sviluppo è l'intelligenza e l'automazione delle apparecchiature di rilevamento. Attualmente, alcuni metodi di rilevamento (come il rilevamento manuale dei difetti a ultrasuoni) hanno una bassa efficienza di rilevamento e un'elevata intensità di lavoro, e sono facilmente influenzati dai fattori umani. In futuro, con lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, Big Data e tecnologia Internet of Things, le apparecchiature di rilevamento dei tubi compositi in acciaio realizzeranno gradualmente intelligenza e automazione. Per esempio, sviluppo di apparecchiature intelligenti per il rilevamento di difetti a ultrasuoni con funzione di riconoscimento dell'intelligenza artificiale, che può scansionare automaticamente il tubo d'acciaio composito, identificare il tipo, dimensione e posizione dei difetti, e generare automaticamente report di rilevamento, migliorare l’efficienza e la precisione del rilevamento; adottando la tecnologia di rilevamento online in tempo reale, installazione di sensori di rilevamento sulla linea di produzione, rilevamento dello spessore dello strato rivestito/rivestito, prestazioni di incollaggio e difetti strutturali di tubi compositi in acciaio in tempo reale durante il processo di preparazione, realizzare il controllo di qualità dell'intero processo. Durante il mio tirocinio, Ho visto che l'impresa sta cercando di introdurre apparecchiature intelligenti per il rilevamento dei difetti a ultrasuoni, che può migliorare l'efficienza di rilevamento di oltre 60% e ridurre il tasso di rilevamento mancato di oltre 25% rispetto al rilevamento manuale.

La seconda tendenza di sviluppo del rilevamento intelligente è l’integrazione e la messa in rete della tecnologia di rilevamento. In futuro, il rilevamento dei tubi compositi in acciaio non sarà più un unico metodo di rilevamento, ma integrerà più metodi di rilevamento (come il rilevamento dei difetti a ultrasuoni, rilevamento di difetti radiografici, osservazione metallografica) per formare un sistema di rilevamento completo, che può valutare in modo completo la qualità del prodotto. Allo stesso tempo, attraverso la messa in rete delle apparecchiature di rilevamento, i dati di rilevamento dei tubi compositi in acciaio possono essere trasmessi alla piattaforma cloud in tempo reale, realizzare la condivisione e l'analisi dei dati di rilevamento. Il personale tecnico può monitorare la qualità del prodotto in tempo reale attraverso la piattaforma cloud, e regolare il processo di preparazione in tempo in base ai dati di rilevamento, garantendo la stabilità della qualità del prodotto. Inoltre, i dati di rilevamento possono essere utilizzati per il tracciamento della qualità, che può individuare rapidamente le cause dei difetti di qualità e adottare misure di miglioramento mirate.

La terza tendenza di sviluppo del rilevamento intelligente è il rilevamento accurato e non distruttivo dei microdifetti. Con le crescenti esigenze dell'industria petrolifera e del gas in termini di sicurezza delle condutture, il rilevamento di micro-difetti (come le microfessure, piccole lacune) dei tubi compositi in acciaio diventeranno sempre più importanti. In futuro, nuove tecnologie di rilevamento non distruttivo (come il rilevamento laser a ultrasuoni, rilevamento dei terahertz) verranno sviluppati e applicati, che hanno una maggiore precisione di rilevamento e possono rilevare micro-difetti con una dimensione inferiore a 0,1 mm. Queste tecnologie non solo sono in grado di rilevare i microdifetti superficiali e interni dei tubi in acciaio composito, ma evitano anche danni ai campioni, realizzare il rilevamento non distruttivo e accurato della qualità del prodotto. Durante il mio tirocinio, il responsabile dei test mi ha detto che la tecnologia di rilevamento laser a ultrasuoni ha ampie prospettive di applicazione, che può rilevare efficacemente le microfessure sull'interfaccia di incollaggio dei tubi in acciaio composito, ed è stato utilizzato nel rilevamento di prodotti in piccoli lotti.

Per riassumere, i tubi interni in lega di acciaio composito resistente alla corrosione rivestiti o rivestiti si svilupperanno nella direzione dell'alta efficienza, basso costo, Alte prestazioni, multifunzione e intelligenza nel futuro. Con la continua ottimizzazione della tecnologia di preparazione, il continuo sviluppo di nuovi materiali e il continuo miglioramento della tecnologia di rilevamento intelligente, le prestazioni dei tubi compositi in acciaio saranno ulteriormente migliorate, il costo di produzione sarà ulteriormente ridotto, e il campo di applicazione sarà ulteriormente ampliato. Si ritiene che in futuro, I tubi compositi in acciaio diventeranno il principale materiale per tubazioni nell'industria del petrolio e del gas, fornendo una forte garanzia per la cassaforte, sviluppo stabile ed efficiente dell’industria del petrolio e del gas.