pengenalan: Dengan pendalaman berterusan strategi penerokaan dan pembangunan minyak dan gas China, skop eksploitasi telah berkembang secara beransur-ansur ke laut dalam, kawasan lapisan dalam dan sulfur tinggi, dan keadaan operasi saluran paip minyak dan gas menjadi semakin teruk. Kakisan saluran paip, sebagai faktor utama yang menyekat operasi industri minyak dan gas yang selamat dan stabil, telah menyebabkan kerugian ekonomi yang besar dan potensi bahaya keselamatan kepada industri setiap tahun. Langkah anti-karat tradisional seperti paip keluli karbon biasa dengan salutan sukar untuk memenuhi keperluan anti-karat jangka panjang di bawah keadaan kerja yang keras. paip keluli komposit aloi yang bersalut atau berbaris, yang mengintegrasikan kekuatan tinggi keluli karbon/keluli aloi rendah dan rintangan kakisan yang sangat baik bagi aloi tahan kakisan, telah muncul mengikut keperluan masa dan telah digunakan secara meluas dalam pelbagai projek saluran paip minyak dan gas utama. Berdasarkan pembelajaran profesional saya selama tiga tahun dalam sains dan kejuruteraan bahan dan pengalaman latihan empat bulan saya dalam perusahaan pembuatan bahan saluran paip minyak dan gas, kertas kerja ini memberi tumpuan kepada penyelidikan paip keluli komposit aloi yang berlapis atau berbaris, secara sistematik membincangkan ciri-ciri mereka, proses penyediaan, Ujian prestasi, kes aplikasi dan trend pembangunan, bertujuan untuk menyediakan rujukan praktikal untuk aplikasi kejuruteraan dan penambahbaikan teknikal bagi paip keluli komposit tersebut dalam industri minyak dan gas.

Ujian prestasi paip keluli komposit aloi yang berlapis atau berbaris adalah pautan penting untuk mengesahkan produk kualiti dan memastikan ia boleh menyesuaikan diri dengan keadaan kerja keras industri minyak dan gas. Prestasi paip keluli komposit terutamanya termasuk sifat mekanikal, Rintangan kakisan, prestasi ikatan dan integriti struktur. Hanya melalui ujian prestasi yang sistematik dan komprehensif kita boleh menentukan sama ada paip keluli komposit memenuhi keperluan aplikasi kejuruteraan. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya berpeluang memasuki pusat ujian perusahaan, mengambil bahagian dalam kerja bantu pelbagai ujian prestasi, dan belajar tentang kaedah ujian, piawaian ujian dan peralatan ujian paip keluli komposit. Digabungkan dengan GB/T terkini 31940-2025 standard kebangsaan dan spesifikasi ujian dalaman perusahaan, bahagian ini akan memberi tumpuan kepada item ujian prestasi utama, kaedah ujian dan piawaian ujian paip keluli komposit, dan berkongsi pengalaman ujian saya sendiri.

Prestasi mekanikal paip keluli komposit aloi yang berlapis atau berbaris adalah jaminan penting untuk operasi saluran paip yang selamat., yang terutamanya merangkumi kekuatan tegangan, Menghasilkan Kekuatan, Elongation, kesan keliatan dan kekerasan. Sifat mekanikal ini bukan sahaja berkaitan dengan sifat bahan lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris, tetapi juga dipengaruhi oleh proses penyediaan. Ujian prestasi mekanikal adalah untuk memastikan paip keluli komposit mempunyai kekuatan yang mencukupi, keliatan dan kekerasan untuk menanggung tekanan sederhana, impak mekanikal dan beban lain semasa proses pengangkutan dan operasi.

Item ujian prestasi mekanikal pertama ialah ujian kekuatan tegangan dan kekuatan hasil. Kekuatan tegangan ialah tegasan maksimum yang boleh ditanggung oleh paip keluli komposit sebelum pecah, dan kekuatan alah ialah tegasan apabila paip keluli komposit menghasilkan ubah bentuk plastik tertentu. Kaedah ujian terutamanya menggunakan ujian tegangan, yang dijalankan dengan menggunakan mesin ujian tegangan universal. Semasa ujian, paip keluli komposit dipotong menjadi sampel tegangan standard mengikut piawaian kebangsaan, dan sampel diapit pada mesin ujian tegangan. Kemudian, mesin ujian menggunakan beban tegangan seragam kepada sampel pada kelajuan tertentu sehingga sampel pecah. Mesin ujian secara automatik merekodkan data daya tegangan dan ubah bentuk semasa ujian, dan mengira kekuatan tegangan dan kekuatan alah mengikut data. Mengikut keperluan GB/T 31940-2025 Standard Kebangsaan, kekuatan tegangan paip keluli komposit berlapis dalam atau berbaris tidak boleh kurang daripada kekuatan tegangan bahan lapisan asas, dan kekuatan hasil tidak boleh kurang daripada 80% daripada kekuatan hasil bahan lapisan asas. Sebagai contoh, jika lapisan asas menggunakan keluli aloi rendah Q355 (kekuatan tegangan 470-630MPa, kekuatan hasil 355MPa), kekuatan tegangan paip keluli komposit hendaklah tidak kurang daripada 470MPa, dan kekuatan hasil tidak boleh kurang daripada 284MPa. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya membantu kakitangan ujian menyediakan sampel tegangan, kepitkan sampel pada mesin ujian, dan merekodkan data ujian. Saya mendapati bahawa kekuatan tegangan paip keluli komposit yang dihasilkan oleh perusahaan biasanya 5%-10% lebih tinggi daripada kekuatan tegangan bahan lapisan asas, yang disebabkan oleh kesan sinergistik lapisan bersalut/bergaris dan lapisan asas.

Item ujian prestasi mekanikal kedua ialah ujian pemanjangan. Pemanjangan ialah peratusan jumlah ubah bentuk sampel sebelum pecah, yang mencerminkan keupayaan ubah bentuk plastik paip keluli komposit. Semakin tinggi pemanjangan, lebih baik keliatan paip keluli komposit, dan semakin kecil kemungkinan ia pecah di bawah tindakan hentaman dan beban lain. Ujian pemanjangan dijalankan bersama-sama dengan ujian tegangan. Selepas ujian tegangan, kakitangan ujian mengukur panjang sampel sebelum dan selepas pecah, dan hitung pemanjangan mengikut formula: pemanjangan δ=(L1-L0)/L0×100%, di mana L0 ialah panjang asal sampel, dan L1 ialah panjang sampel selepas pecah. Mengikut piawaian kebangsaan, pemanjangan paip keluli komposit hendaklah tidak kurang daripada 15%. Untuk paip keluli komposit dengan lapisan bersalut/bergaris aloi berasaskan nikel, pemanjangan tidak boleh kurang daripada 20% disebabkan oleh keliatan yang baik aloi berasaskan nikel. Semasa ujian, Saya mendapati bahawa pemanjangan paip keluli komposit yang disediakan oleh proses kimpalan permukaan biasanya lebih tinggi daripada proses penyemburan haba, iaitu kerana proses kimpalan permukaan membentuk ikatan metalurgi antara lapisan bersalut dan lapisan asas, dan keliatan komposit adalah lebih baik.

Item ujian prestasi mekanikal ketiga ialah ujian keliatan impak. The impact toughness is the ability of the composite steel pipe to absorb energy under the action of sudden impact load, which reflects the anti-impact ability of the composite steel pipe. The oil and gas pipeline will be subjected to mechanical impact during transportation, installation and operation (such as collision during transportation, wind wave impact on offshore pipelines), so it is necessary to have good impact toughness. The impact toughness testing is carried out by using an impact testing machine, and the testing method mainly adopts the Charpy impact test. Semasa ujian, the composite steel pipe is cut into standard impact samples (V-notch or U-notch), and the samples are placed in the impact testing machine. The impact hammer of the testing machine hits the sample at a certain speed, dan mesin ujian merekodkan tenaga impak yang diserap oleh sampel. Keliatan hentaman dinyatakan oleh tenaga hentaman per unit luas keratan rentas sampel. Mengikut piawaian kebangsaan, keliatan hentaman paip keluli komposit pada suhu bilik tidak boleh kurang daripada 34J/cm². Untuk paip keluli komposit yang digunakan dalam keadaan kerja suhu rendah (seperti saluran paip luar pesisir di kawasan sejuk), keliatan impak pada suhu rendah (-20℃ atau -40 ℃) tidak boleh kurang daripada 27J/cm². Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengambil bahagian dalam ujian keliatan impak bagi paip keluli komposit yang digunakan di platform luar pesisir. Suhu ujian ialah -20 ℃, dan tenaga impak semua sampel memenuhi keperluan, yang menunjukkan bahawa paip keluli komposit mempunyai keliatan impak suhu rendah yang baik.

Item ujian prestasi mekanikal keempat ialah ujian kekerasan. Kekerasan ialah keupayaan paip keluli komposit untuk menahan lekukan objek luar, yang mencerminkan rintangan haus dan rintangan ubah bentuk paip keluli komposit. Dinding dalaman saluran paip minyak dan gas akan digosok oleh medium pengangkutan, jadi lapisan bersalut/bergaris perlu mempunyai kekerasan tertentu untuk menahan haus. Ujian kekerasan dijalankan dengan menggunakan penguji kekerasan, dan kaedah ujian biasa termasuk ujian kekerasan Brinell, Ujian kekerasan Rockwell dan ujian kekerasan Vickers. Untuk lapisan berlapis/bergaris paip keluli komposit, ujian kekerasan Vickers biasanya diterima pakai kerana ketepatan ujiannya yang tinggi dan kerosakan kecil pada sampel. Semasa ujian, kakitangan ujian menggunakan penguji kekerasan Vickers untuk mengenakan beban tertentu pada permukaan lapisan bersalut/bergaris, dan ukur panjang pepenjuru lekukan itu, kemudian hitung nilai kekerasan Vickers (HV). Mengikut piawaian dalaman perusahaan, kekerasan Vickers bagi lapisan bersalut/bergaris keluli tahan karat 316L hendaklah antara 180-220HV, kekerasan Vickers Inconel 625 lapisan bersalut/bergaris aloi berasaskan nikel hendaklah antara 220-260HV, dan kekerasan Vickers pada lapisan asas (Q355 keluli aloi rendah) hendaklah antara 140-180HV. Semasa ujian, Saya mendapati bahawa kekerasan lapisan bersalut yang disediakan oleh proses penyemburan haba adalah lebih tinggi sedikit daripada proses kimpalan permukaan., iaitu kerana proses penyemburan haba membentuk struktur yang padat selepas penyejukan pesat serbuk cair, menghasilkan kekerasan yang lebih tinggi.

Perlu diingatkan bahawa ujian prestasi mekanikal paip keluli komposit perlu memberi perhatian kepada kedudukan pensampelan dan kaedah pensampelan. Sampel hendaklah diambil dari kedudukan paip keluli komposit yang berbeza (seperti bahagian tengah, bahagian hujung) untuk memastikan keterwakilan sampel. Pada masa yang sama, kaedah pensampelan harus mengelak daripada merosakkan lapisan bersalut/bergaris dan antara muka antara lapisan bersalut/bergaris dan lapisan asas, supaya tidak menjejaskan keputusan ujian. Semasa saya menjalani latihan amali, kakitangan ujian memberitahu saya bahawa kerja pensampelan adalah sangat penting. Jika kedudukan persampelan tidak betul atau kaedah persampelan tidak betul, ia akan membawa kepada keputusan ujian yang tidak tepat, yang akan menjejaskan pertimbangan produk kualiti.

Rintangan kakisan ialah prestasi teras paip keluli komposit kalis kakisan berlapis atau berbaris., yang secara langsung menentukan hayat perkhidmatan paip keluli komposit dalam keadaan kerja keras industri minyak dan gas. Ujian rintangan kakisan adalah untuk mensimulasikan medium dan persekitaran keadaan kerja sebenar, menguji kadar kakisan dan bentuk kakisan paip keluli komposit, dan sahkan sama ada ia boleh menahan hakisan medium menghakis. Mengikut mekanisme kakisan yang berbeza dan keadaan kerja, ujian rintangan kakisan paip keluli komposit terutamanya termasuk ujian kakisan elektrokimia, ujian kakisan rendaman, ujian keretakan kakisan tegasan dan ujian keretakan akibat hidrogen. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengambil bahagian dalam kerja tambahan ujian kakisan rendaman dan ujian kakisan elektrokimia, dan mempelajari tentang prinsip ujian dan kaedah ujian keretakan kakisan tegasan dan ujian keretakan akibat hidrogen.

Item ujian rintangan kakisan pertama ialah ujian kakisan elektrokimia. Kakisan elektrokimia adalah jenis kakisan yang paling biasa pada saluran paip minyak dan gas, jadi ujian kakisan elektrokimia adalah kaedah penting untuk menilai rintangan kakisan paip keluli komposit. Ujian kakisan elektrokimia terutamanya termasuk ujian lengkung polarisasi dan spektroskopi impedans elektrokimia (Eis) ujian, yang dijalankan dengan menggunakan stesen kerja elektrokimia. Prinsip teras ujian lengkung polarisasi adalah untuk menggunakan potensi tertentu pada sampel paip keluli komposit (elektrod kerja) dalam medium kakisan simulasi, mengukur ketumpatan arus yang sepadan, dan lukiskan lengkung polarisasi. Keluk polarisasi boleh mencerminkan kadar kakisan dan kecenderungan kakisan sampel. Semakin rendah ketumpatan arus kakisan, lebih baik rintangan kakisan sampel. Ujian spektroskopi impedans elektrokimia adalah untuk menggunakan arus ulang alik amplitud kecil ke elektrod kerja., mengukur impedans sampel pada frekuensi yang berbeza, dan menganalisis proses kakisan dan rintangan kakisan sampel dengan menggunakan spektrum impedans. Semasa ujian, sampel paip keluli komposit dipotong mengikut saiz tertentu, dan permukaan sampel dirawat (digilap, dibersihkan), kemudian sampel direndam dalam medium kakisan simulasi (seperti larutan yang mengandungi hidrogen sulfida, karbon dioksida, ion klorida, dan lain-lain.). Elektrod rujukan dan elektrod tambahan dimasukkan ke dalam medium, dan tiga elektrod disambungkan ke stesen kerja elektrokimia untuk ujian. Mengikut piawaian dalaman perusahaan, ketumpatan arus kakisan bagi sampel paip keluli komposit dalam medium medan gas sulfur ultra-tinggi simulasi tidak boleh melebihi 1.0×10⁻⁶A/cm². Semasa saya menjalani latihan amali, Saya membantu kakitangan ujian menyediakan medium kakisan simulasi, menggilap permukaan sampel, dan sambungkan elektrod, dan memerhati proses ujian stesen kerja elektrokimia. Keputusan ujian menunjukkan bahawa ketumpatan arus kakisan bagi paip keluli komposit dengan Inconel 625 lapisan bersalut aloi berasaskan nikel adalah jauh kurang daripada keperluan standard, yang menunjukkan bahawa ia mempunyai rintangan kakisan elektrokimia yang sangat baik.

Item ujian rintangan kakisan kedua ialah ujian kakisan rendaman. Ujian kakisan rendaman ialah kaedah ujian rintangan kakisan yang mudah dan intuitif, iaitu merendam sampel paip keluli komposit dalam medium pengaratan simulasi, letakkannya dalam persekitaran suhu malar untuk masa tertentu, dan kemudian perhatikan bentuk kakisan sampel dan kira kadar kakisan. Kaedah ini boleh mensimulasikan proses kakisan jangka panjang paip keluli komposit dalam medium keadaan kerja sebenar. Semasa ujian, sampel paip keluli komposit dipotong menjadi sampel standard, dan luas permukaan, berat dan parameter lain sampel diukur sebelum rendaman. Kemudian, sampel direndam dalam medium kakisan simulasi (komposisi dan suhu sederhana adalah konsisten dengan keadaan kerja sebenar), dan medium diganti dengan kerap untuk memastikan kestabilan komposisi medium. Selepas rendaman untuk masa tertentu (biasanya 720 jam atau 1000 jam), sampel dikeluarkan, produk kakisan pada permukaan dibersihkan, dan berat sampel selepas kakisan diukur. Kadar kakisan dikira mengikut formula: kadar kakisan v=(m0-m1)/(S×t), di mana m0 ialah berat sampel sebelum kakisan, m1 ialah berat sampel selepas kakisan, S ialah luas permukaan sampel, dan t ialah masa rendaman. Mengikut piawaian kebangsaan, kadar kakisan seragam paip keluli komposit dalam medium kakisan simulasi tidak boleh lebih daripada 0.01mm/a. Untuk paip keluli komposit yang digunakan dalam medan gas sulfur ultra-tinggi, kadar kakisan seragam tidak boleh melebihi 0.005mm/a. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengambil bahagian dalam ujian kakisan rendaman bagi paip keluli komposit berbaris keluli tahan karat 316L. Masa rendaman adalah 720 jam, medium simulasi ialah larutan yang mengandungi ion karbon dioksida dan klorida, dan suhu ujian ialah 80 ℃. Selepas ujian, permukaan sampel adalah licin tanpa sebarang kesan kakisan, dan kadar kakisan adalah jauh lebih rendah daripada keperluan standard, yang menunjukkan bahawa paip keluli komposit mempunyai rintangan kakisan rendaman yang baik.

Item ujian rintangan kakisan ketiga ialah retakan kakisan tegasan (SSC) ujian. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, keretakan kakisan tegasan adalah bentuk kakisan yang sangat berbahaya, yang mudah menyebabkan kegagalan tiba-tiba saluran paip. Oleh itu, ujian keretakan kakisan tegasan adalah item ujian penting untuk paip keluli komposit yang digunakan dalam sulfur tinggi, keadaan kerja ion klorida tinggi. Ujian keretakan kakisan tegasan dijalankan mengikut keperluan piawaian NACE TM0177 (piawaian berwibawa antarabangsa untuk ujian keretakan kakisan tegasan), dan kaedah ujian terutamanya menggunakan kaedah rasuk bengkok atau kaedah beban tegangan. Semasa ujian, sampel paip keluli komposit diproses menjadi sampel rasuk bengkok standard atau sampel tegangan, dan tegasan tegangan tertentu dikenakan pada sampel (tekanan biasanya 80% daripada kekuatan hasil sampel). Kemudian, sampel direndam dalam medium kakisan tegasan simulasi (seperti penyelesaian NACE A, iaitu larutan yang mengandungi ion hidrogen sulfida dan klorida) pada suhu dan tekanan tertentu. Sampel disimpan dalam medium untuk masa tertentu (biasanya 720 jam), dan kemudian sampel dibawa keluar untuk memerhati sama ada terdapat keretakan pada permukaan dan dalam sampel. Jika tiada retakan, ia menunjukkan bahawa paip keluli komposit mempunyai rintangan keretakan kakisan tegasan yang baik. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengetahui bahawa perusahaan menjalankan ujian keretakan kakisan tegasan pada semua paip keluli komposit yang digunakan dalam medan gas sulfur ultra tinggi. Keputusan ujian menunjukkan bahawa paip keluli komposit dengan Inconel 625 lapisan bersalut aloi berasaskan nikel tidak mempunyai retak selepas itu 720 jam ujian, yang menunjukkan bahawa ia boleh menahan keretakan kakisan tegasan dengan berkesan.

Item ujian rintangan kakisan keempat ialah keretakan akibat hidrogen (INI) ujian. Keretakan akibat hidrogen juga merupakan bentuk kakisan berbahaya biasa bagi saluran paip minyak dan gas, yang selalunya disertai dengan retakan kakisan tegasan. Ujian keretakan akibat hidrogen dijalankan mengikut keperluan piawaian NACE TM0284, dan kaedah ujian terutamanya menggunakan kaedah rendaman. Semasa ujian, sampel paip keluli komposit dipotong menjadi sampel standard, dan sampel direndam dalam medium keretakan akibat hidrogen simulasi (seperti larutan yang mengandungi hidrogen sulfida dan lembapan) pada suhu dan tekanan tertentu. Sampel disimpan dalam medium untuk masa tertentu (biasanya 96 jam), dan kemudian sampel dibawa keluar untuk memerhati sama ada terdapat bonjolan, retak dan kecacatan lain pada permukaan dan dalam sampel. Pada masa yang sama, sampel dipotong dan digilap untuk memerhatikan kecacatan dalaman di bawah mikroskop. Mengikut piawaian, sampel paip keluli komposit hendaklah tidak mempunyai kecacatan keretakan akibat hidrogen yang jelas selepas ujian. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya memerhatikan ujian keretakan akibat hidrogen bagi paip keluli komposit. Medium ujian ialah larutan yang mengandungi hidrogen sulfida berkepekatan tinggi, dan suhu ujian ialah 25 ℃. Selepas ujian, sampel dipotong dan diperhatikan, dan tiada kecacatan keretakan akibat hidrogen ditemui, yang menunjukkan bahawa paip keluli komposit mempunyai rintangan keretakan akibat hidrogen yang baik.

sebagai tambahan, untuk paip keluli komposit yang digunakan dalam platform minyak dan gas luar pesisir, perusahaan itu juga menjalankan ujian kakisan marin, yang menyerupai persekitaran marin (rendaman air laut, kakisan atmosfera marin) untuk menguji rintangan kakisan paip keluli komposit. Ujian kakisan marin dijalankan dengan merendam sampel dalam air laut semulajadi atau air laut simulasi, dan meletakkannya dalam persekitaran atmosfera marin untuk masa yang lama (biasanya 6 bulan ke 1 TAHUN), kemudian memerhatikan bentuk kakisan dan mengira kadar kakisan. Ujian ini boleh lebih mencerminkan rintangan kakisan paip keluli komposit dalam persekitaran marin. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya melihat bahawa perusahaan itu mempunyai tapak ujian kakisan marin khas, dan sejumlah besar sampel paip keluli komposit sedang diuji dalam persekitaran marin yang disimulasikan.

Perlu ditekankan bahawa ujian rintangan kakisan paip keluli komposit perlu mengawal ketat keadaan ujian (komposisi sederhana, suhu, Tekanan, masa), yang secara langsung mempengaruhi keputusan ujian. Keadaan ujian mesti konsisten dengan keadaan kerja sebenar saluran paip, supaya keputusan ujian benar-benar dapat mencerminkan rintangan kakisan paip keluli komposit dalam proses permohonan sebenar. Semasa saya menjalani latihan amali, kakitangan ujian memberitahu saya bahawa setiap parameter ujian rintangan kakisan mesti dikawal dengan ketat, dan sebarang penyelewengan akan membawa kepada keputusan ujian yang tidak tepat, yang akan menjejaskan pemilihan dan penggunaan paip keluli komposit dalam kejuruteraan. sebagai tambahan, ujian rintangan kakisan paip keluli komposit juga perlu memberi perhatian kepada perlindungan sampel ujian. Semasa proses penyediaan dan ujian sampel, adalah perlu untuk mengelakkan kerosakan buatan pada lapisan bersalut/bergaris, supaya tidak menjejaskan keputusan ujian. Sebagai contoh, semasa proses penggilapan sampel, adalah perlu untuk mengawal daya penggilap untuk mengelakkan calar lapisan bersalut/bergaris atau mendedahkan lapisan asas, yang akan membawa kepada penilaian yang tidak tepat terhadap rintangan kakisan.

Prestasi ikatan antara lapisan asas (keluli karbon/keluli aloi rendah) dan lapisan bersalut/bergaris (Aloi tahan kakisan) adalah jaminan teras untuk prestasi keseluruhan paip keluli komposit berlapis atau berbaris. Sekiranya prestasi ikatan kurang baik, lapisan bersalut/bergaris akan terkelupas dari lapisan asas semasa pengangkutan, pemasangan atau operasi, mendedahkan lapisan asas kepada media yang menghakis dan membawa kepada kakisan yang cepat dan kegagalan saluran paip. Oleh itu, ujian prestasi ikatan adalah bahagian yang sangat diperlukan dalam ujian prestasi komprehensif paip keluli komposit. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengambil bahagian dalam kerja bantu ujian prestasi ikatan, dan belajar tentang kaedah ujian utama, piawaian dan perhatian utama, yang digabungkan dengan pengalaman ujian sebenar perusahaan dan GB/T 31940-2025 standard kebangsaan untuk dihuraikan secara terperinci.

Ujian prestasi ikatan paip keluli komposit terutamanya menilai kekuatan ikatan antara lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris., serta integriti antara muka ikatan. Kaedah ujian utama termasuk ujian ricih tegangan, ujian kulit dan pemerhatian metalografik, antaranya ujian ricih tegangan dan ujian kupasan adalah kaedah ujian kuantitatif yang paling biasa digunakan, dan pemerhatian metalografik ialah kaedah ujian kualitatif untuk menambah dan mengesahkan keadaan ikatan. Proses penyediaan yang berbeza sepadan dengan keperluan kekuatan ikatan yang berbeza, dan perusahaan akan merumuskan piawaian ujian yang disasarkan mengikut jenis produk.

Kaedah ujian prestasi ikatan biasa yang pertama ialah ujian ricih tegangan, yang digunakan terutamanya untuk menguji kekuatan ikatan ricih antara lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris. Kaedah ini sesuai untuk semua jenis paip keluli komposit berlapis dalam atau berbaris, terutamanya untuk paip keluli komposit yang disediakan oleh proses ikatan metalurgi (seperti kimpalan permukaan, pelapisan letupan, pelapisan bergolek panas). Prinsip ujian adalah untuk memotong paip keluli komposit menjadi sampel ricih tegangan standard, yang boleh mencerminkan sepenuhnya antara muka ikatan antara lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris. Kemudian, sampel diapit pada mesin ujian tegangan universal, dan beban ricih seragam dikenakan sepanjang arah selari dengan antara muka ikatan sehingga antara muka ikatan dipisahkan atau sampel rosak. Mesin ujian secara automatik merekodkan beban ricih maksimum, dan kekuatan ikatan ricih dikira mengikut luas keratan rentas antara muka ikatan. Mengikut keperluan GB/T 31940-2025 Standard Kebangsaan, kekuatan ikatan ricih paip keluli komposit bersalut dalam yang disediakan oleh proses ikatan metalurgi tidak boleh kurang daripada 200MPa, dan kekuatan ikatan ricih bagi paip keluli komposit berbaris yang disediakan oleh proses ikatan mekanikal (seperti pengembangan paip hidraulik) tidak boleh kurang daripada 150MPa. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya membantu kakitangan ujian untuk memotong dan memproses sampel ricih tegangan, dan memerhati proses ujian. Saya mendapati bahawa kekuatan ikatan ricih bagi paip keluli komposit yang disediakan melalui proses pelapisan letupan adalah yang tertinggi, biasanya mencapai lebih daripada 300MPa, manakala kekuatan ikatan ricih bagi paip keluli komposit yang disediakan melalui proses pengembangan paip hidraulik adalah kira-kira 160-180MPa, yang kesemuanya memenuhi keperluan standard.

Kaedah ujian prestasi ikatan biasa kedua ialah ujian kulit, yang digunakan terutamanya untuk menguji kekuatan kulit antara lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris. Kaedah ini lebih sesuai untuk paip keluli komposit yang disediakan oleh proses ikatan atau ikatan mekanikal (seperti pengembangan paip hidraulik, kaedah pelapik ikatan), dan juga boleh digunakan untuk paip keluli komposit lapisan berpakaian nipis/bergaris. Prinsip ujian adalah untuk memotong paip keluli komposit menjadi sampel kulit standard, dan asingkan satu hujung lapisan bersalut/bergaris daripada lapisan asas terlebih dahulu. Kemudian, apit lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris sampel pada kedua-dua pengapit mesin ujian tegangan universal masing-masing, dan gunakan beban tegangan seragam sepanjang arah berserenjang dengan antara muka ikatan untuk mengupas lapisan bersalut/bergaris dari lapisan asas. Mesin ujian merekodkan beban kulit semasa keseluruhan proses mengelupas, dan purata beban kulit per unit lebar ialah kekuatan kulit. Mengikut piawaian dalaman perusahaan, kekuatan kulit paip keluli komposit berbaris yang disediakan melalui proses pengembangan paip hidraulik hendaklah tidak kurang daripada 15N/mm, dan kekuatan kulit paip keluli komposit yang disediakan dengan kaedah pelapik ikatan hendaklah tidak kurang daripada 10N/mm. Semasa ujian, I found that if the pre-treatment of the base layer and the clad/lined layer is not in place, the peel strength will be significantly reduced, and even the clad/lined layer can be peeled off manually, which fully indicates that pre-treatment is the key to ensuring bonding performance.

The third bonding performance testing method is metallographic observation, which is a qualitative testing method used to observe the bonding interface state of composite steel pipes. This method can directly observe whether there are defects such as gaps, liang, cracks and oxide layers at the bonding interface, and can also observe the thickness uniformity of the clad/lined layer and the metallurgical reaction state at the interface (for metallurgical bonding processes). The testing steps are: potong paip keluli komposit menjadi sampel metalografi kecil, mengisar dan menggilap sampel untuk menjadikan antara muka ikatan jelas, kemudian goreskan sampel dengan etchant khas (etsa yang berbeza dipilih mengikut lapisan asas dan bahan lapisan bersalut/bergaris), dan akhirnya perhatikan antara muka ikatan di bawah mikroskop optik atau mikroskop elektron pengimbasan (WHO). Semasa saya menjalani latihan amali, Saya belajar mengisar dan menggilap sampel metalografi di bawah bimbingan tuan ujian, dan memerhati antara muka ikatan paip keluli komposit yang disediakan oleh proses yang berbeza di bawah mikroskop. Sebagai contoh, antara muka ikatan paip keluli komposit yang disediakan melalui proses kimpalan permukaan adalah berterusan dan padat, tanpa kecacatan yang jelas, dan lapisan tindak balas metalurgi nipis telah terbentuk di antara muka; antara muka ikatan paip keluli komposit yang disediakan melalui proses pengembangan paip hidraulik dipasang rapat, tanpa jurang, tetapi tiada lapisan tindak balas metalurgi terbentuk.

Sebagai tambahan kepada tiga kaedah ujian utama di atas, perusahaan juga menjalankan pemeriksaan prestasi ikatan melalui ujian ultrasonik. Ujian ultrasonik adalah kaedah ujian tidak merosakkan, yang boleh mengesan kecacatan ikatan dalaman paip keluli komposit (seperti jurang antara muka, mengelupas, dan lain-lain.) tanpa merosakkan sampel. Kaedah ini sesuai untuk pemeriksaan kelompok paip keluli komposit siap, dan boleh menyaring produk yang tidak layak dengan cepat dengan kecacatan ikatan. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya memerhati kakitangan teknikal menggunakan peralatan pengesan kecacatan ultrasonik untuk mengesan prestasi ikatan paip keluli komposit. Peralatan boleh memaparkan keadaan antara muka ikatan melalui imej, dan kakitangan teknikal boleh menilai sama ada terdapat kecacatan ikatan mengikut ciri imej. Kaedah ini mempunyai kelebihan kecekapan pengesanan yang tinggi, tidak merosakkan dan boleh digunakan secara meluas, dan telah menjadi kaedah tambahan yang penting untuk ujian prestasi ikatan.

Harus diingat bahawa ujian prestasi ikatan paip keluli komposit juga perlu memberi perhatian kepada kedudukan pensampelan dan kaedah pensampelan, yang konsisten dengan ujian prestasi mekanikal. Sampel hendaklah diambil dari kedudukan berbeza paip keluli komposit untuk memastikan keterwakilan keputusan ujian. Pada masa yang sama, proses pensampelan dan pemprosesan sampel harus mengelakkan daripada merosakkan antara muka ikatan, supaya tidak menjejaskan ketepatan keputusan ujian. Semasa saya menjalani latihan amali, tuan ujian menekankan bahawa prestasi ikatan paip keluli komposit dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk kualiti bahan mentah, kesan pra-rawatan, kawalan parameter proses dan kualiti selepas rawatan. Oleh itu, hanya melalui kawalan ketat setiap pautan dalam proses penyediaan boleh prestasi ikatan paip keluli komposit dijamin untuk memenuhi keperluan.

Integriti struktur paip keluli komposit aloi berlapis atau berbaris merujuk kepada kesempurnaan dan keseragaman struktur keseluruhan paip keluli komposit, termasuk ketepatan dimensi paip, keseragaman ketebalan lapisan bersalut/bergaris, ketiadaan kecacatan dalaman dan permukaan, dan kepekatan lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris. Integriti struktur adalah prasyarat penting untuk operasi selamat paip keluli komposit. Sekiranya terdapat kecacatan struktur (seperti ketebalan tidak sekata lapisan bersalut/bergaris, rekahan dalaman, Sipi, dan lain-lain.), ia akan membawa kepada pengagihan tegasan yang tidak sekata pada saluran paip semasa operasi, mempercepatkan kakisan dan kerosakan, malah menyebabkan saluran paip bocor. Oleh itu, ujian integriti struktur adalah bahagian penting dalam ujian prestasi paip keluli komposit. Digabungkan dengan pengalaman magang saya dan spesifikasi ujian perusahaan, bahagian ini akan menghuraikan item ujian utama, kaedah dan piawaian ujian integriti struktur.

Item ujian integriti struktur pertama ialah ujian ketepatan dimensi, yang terutamanya termasuk ujian diameter paip, Ketebalan dinding, Panjang, bujur dan konsentrik. Parameter dimensi ini secara langsung mempengaruhi pemasangan dan prestasi pemadanan paip keluli komposit dalam kejuruteraan, dan juga menjejaskan kapasiti galas tekanan dan hayat perkhidmatan saluran paip. Kaedah ujian terutamanya dijalankan dengan menggunakan alat pengukur profesional, seperti kaliper, mikrometer, pita pengukur, meter bujur dan meter konsentrik. Untuk ujian diameter, diameter luar dan diameter dalam paip keluli komposit diukur pada kedudukan yang berbeza (biasanya pada kedua-dua hujung dan bahagian tengah paip), dan nilai purata diambil untuk memastikan sisihan diameter berada dalam julat piawai. Menurut GB/T 31940-2025 Standard Kebangsaan, sisihan diameter paip keluli komposit tidak boleh melebihi ±1% daripada diameter nominal. Untuk ujian ketebalan dinding, ketebalan dinding paip diukur pada beberapa titik sepanjang lilitan dan panjang paip untuk memastikan keseragaman ketebalan dinding. Sisihan ketebalan dinding tidak boleh melebihi ±5% daripada ketebalan dinding nominal. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya bertanggungjawab untuk membantu kakitangan ujian mengukur ketebalan dinding paip keluli komposit dengan mikrometer, dan merekodkan data pengukuran. Saya mendapati bahawa keseragaman ketebalan dinding paip keluli komposit yang disediakan melalui proses pelapisan gelek panas adalah yang terbaik, dan sisihan pada dasarnya adalah dalam ±3%.

Item ujian integriti struktur kedua ialah ujian keseragaman ketebalan lapisan bersalut/bergaris. Keseragaman ketebalan lapisan bersalut/bergaris secara langsung mempengaruhi rintangan kakisan paip keluli komposit. Jika ketebalan lapisan bersalut/bergaris tidak sekata, bahagian yang nipis akan cepat terhakis, mendedahkan lapisan asas, membawa kepada kegagalan keseluruhan saluran paip. Kaedah ujian terutamanya termasuk pengukuran ketebalan ultrasonik, pengukuran ketebalan radiografi dan pemerhatian metalografik. Antaranya, pengukuran ketebalan ultrasonik adalah kaedah yang paling biasa digunakan, yang mempunyai kelebihan tidak merosakkan, kecekapan tinggi dan ketepatan yang tinggi. Prinsip ujian adalah menggunakan gelombang ultrasonik untuk menghantar melalui lapisan berpakaian / bergaris, dan hitung ketebalan lapisan bersalut/bergaris mengikut perbezaan masa antara gelombang ultrasonik yang dipantulkan dari permukaan lapisan bersalut/bergaris dan antara muka ikatan. Semasa ujian, kakitangan ujian akan mengukur ketebalan lapisan berpakaian/bergaris pada berbilang titik (sekurang-kurangnya 20 mata setiap meter) sepanjang lilitan dan panjang paip keluli komposit, dan hitung sisihan ketebalan. Mengikut piawaian dalaman perusahaan, sisihan ketebalan lapisan bersalut/bergaris tidak boleh melebihi ±10% daripada ketebalan nominal, dan ketebalan minimum lapisan bersalut/bergaris hendaklah tidak kurang daripada 80% daripada ketebalan nominal. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya belajar menggunakan alat pengukur ketebalan ultrasonik untuk mengukur ketebalan lapisan bersalut di bawah bimbingan kakitangan ujian, dan menguasai kemahiran operasi asas instrumen.

Item ujian integriti struktur ketiga ialah pengesanan kecacatan permukaan dan dalaman, yang digunakan terutamanya untuk mengesan sama ada terdapat kecacatan seperti retak, liang, Kemasukan, mengelupas dan calar pada permukaan dalam dan luar paip keluli komposit dan dalam paip. Kaedah pengesanan dibahagikan kepada pengesanan kecacatan permukaan dan pengesanan kecacatan dalaman. Pengesanan kecacatan permukaan terutamanya termasuk pemeriksaan visual, pengesanan kecacatan zarah magnet dan pengesanan kecacatan penembus. Pemeriksaan visual adalah kaedah pengesanan yang paling asas, yang digunakan untuk memeriksa kecacatan permukaan yang jelas (seperti calar, burr, mengelupas) daripada paip keluli komposit. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengambil bahagian dalam pemeriksaan visual paip keluli komposit, dan memeriksa permukaan dalam dan luar paip dengan bantuan endoskop (untuk permukaan dalam). Pengesanan kecacatan zarah magnet dan pengesanan kecacatan penembus digunakan untuk mengesan kecacatan permukaan dan berhampiran permukaan (seperti microcracks) yang tidak mudah ditemui melalui pemeriksaan visual. Kedua-dua kaedah ini sesuai untuk mengesan kecacatan permukaan bahan feromagnetik (seperti lapisan asas keluli karbon dan lapisan bersalut/bergaris keluli tahan karat).

Pengesanan kecacatan dalaman terutamanya termasuk pengesanan kecacatan ultrasonik dan pengesanan kecacatan radiografik, yang merupakan kaedah pengesanan tidak merosakkan yang paling penting untuk paip keluli komposit. Pengesanan kecacatan ultrasonik digunakan terutamanya untuk mengesan kecacatan dalaman seperti keretakan dalaman, liang, kemasukan dan pengelupasan antara muka paip keluli komposit. Prinsip ujian adalah menggunakan gelombang ultrasonik untuk menghantar melalui paip keluli komposit, dan kecacatan akan memantulkan dan membiaskan gelombang ultrasonik, untuk menilai kedudukan, saiz dan bentuk kecacatan. Pengesanan kecacatan radiografi digunakan terutamanya untuk mengesan kecacatan dalaman paip keluli komposit berdinding tebal, dan boleh menunjukkan dengan jelas keadaan kecacatan dalaman paip. Prinsip ujian adalah menggunakan sinar-X atau sinar-γ untuk menembusi paip keluli komposit, dan kecacatan akan menjejaskan keupayaan penembusan sinar, membentuk imej skala kelabu yang berbeza pada filem, untuk menilai kecacatan dalaman. Mengikut piawaian kebangsaan, kecacatan dalaman paip keluli komposit tidak boleh melebihi keperluan tahap II GB/T 31940-2025. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya memerhatikan pengesanan kecacatan ultrasonik dan proses pengesanan kecacatan radiografi bagi paip keluli komposit, dan belajar mengenal pasti imej pengesanan kecacatan mudah di bawah bimbingan kakitangan teknikal.

Item ujian integriti struktur keempat ialah ujian konsentrisitas, yang terutamanya bertujuan untuk paip keluli komposit berbaris. Konsentrisitas lapisan asas dan lapisan bergaris merujuk kepada darjah kebetulan garis tengah paip keluli asas dan DIBARISI PAIP. Jika konsentrik adalah lemah, lapisan bergaris akan ditekankan secara tidak sekata semasa proses pengembangan paip, dan bahagian nipis lapisan bergaris akan mudah rosak semasa operasi, membawa kepada kegagalan kakisan. Kaedah ujian adalah dengan menggunakan meter ketumpuan atau penunjuk dail untuk mengukur jarak antara garis tengah lapisan asas dan lapisan bergaris pada kedudukan berbeza paip keluli komposit, dan hitung sisihan ketumpuan. Mengikut piawaian dalaman perusahaan, sisihan ketumpuan paip keluli komposit berbaris tidak boleh melebihi 0.5mm/m. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya membantu kakitangan ujian untuk mengukur kepekatan paip keluli komposit bergaris, dan mendapati bahawa sisihan ketumpuan paip keluli komposit yang disediakan oleh peralatan pemasukan automatik adalah lebih kecil daripada peralatan pemasukan manual..

Kesimpulannya, ujian integriti struktur paip keluli komposit adalah kerja ujian yang komprehensif, yang merangkumi pelbagai aspek seperti ketepatan dimensi, keseragaman ketebalan lapisan berpakaian/bergaris, kecacatan permukaan dan dalaman, dan konsentrik. Hanya melalui ujian integriti struktur yang sistematik kita boleh memastikan bahawa paip keluli komposit mempunyai struktur yang lengkap dan seragam, dan meletakkan asas untuk operasi selamat saluran paip. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya amat menyedari bahawa integriti struktur paip keluli komposit berkait rapat dengan proses penyediaan. Sebagai contoh, ketepatan dimensi paip keluli komposit yang disediakan oleh peralatan pengeluaran automatik adalah lebih tinggi daripada operasi manual, dan keseragaman ketebalan lapisan berpakaian yang disediakan oleh proses penyemburan haba mudah dipengaruhi oleh kelajuan bergerak pistol semburan dan kelajuan penyusuan serbuk.

Dengan peningkatan berterusan tahap penerokaan dan pembangunan minyak dan gas China, keadaan operasi saluran paip minyak dan gas menjadi semakin teruk, dan permintaan untuk saluran paip anti-karat berprestasi tinggi semakin meningkat dari hari ke hari. paip keluli komposit aloi yang bersalut atau berbaris, dengan kelebihan unik mereka iaitu kekuatan tinggi, rintangan kakisan yang sangat baik dan kos yang berpatutan, telah digunakan secara meluas dalam pelbagai projek saluran paip minyak dan gas utama, termasuk saluran paip penghantaran jarak jauh tekanan tinggi darat, pengumpulan medan gas sulfur ultra tinggi dan saluran paip penghantaran, saluran paip minyak dan gas luar pesisir dan medan lain. Berdasarkan pengalaman latihan saya dan pengumpulan data kejuruteraan yang berkaitan, bahagian ini akan menghuraikan penggunaan paip keluli komposit dalam medan minyak dan gas yang berbeza, menganalisis kesan aplikasi dan masalah sedia ada, dan menyediakan rujukan praktikal untuk promosi dan penggunaan paip keluli komposit selanjutnya.

Semasa latihan saya dalam perusahaan pembuatan bahan saluran paip minyak dan gas, Saya mengetahui bahawa perusahaan itu telah menyediakan sebilangan besar paip keluli komposit aloi tahan kakisan berlapis atau berbaris untuk banyak projek minyak dan gas utama di dalam dan luar negara, dan telah mengumpul pengalaman aplikasi kejuruteraan yang kaya. Kakitangan teknikal perusahaan akan merumuskan skim produk yang disasarkan dan proses penyediaan mengikut keadaan kerja dan keperluan yang berbeza bagi setiap projek, memastikan prestasi paip keluli komposit memenuhi keperluan kejuruteraan. Melalui pemahaman projek-projek ini, Saya mempunyai pemahaman yang lebih mendalam tentang nilai aplikasi dan skop penggunaan paip keluli komposit.

Saluran paip penghantaran minyak dan gas jarak jauh tekanan tinggi darat adalah bahagian utama rangkaian penghantaran minyak dan gas China, yang biasanya dalam perkhidmatan di bawah keadaan tekanan tinggi, persekitaran geologi jarak jauh dan kompleks. Medium pengangkutan biasanya mengandungi komponen menghakis seperti karbon dioksida, hidrogen sulfida dan ion klorida, dan saluran paip mudah terhakis. Pada masa yang sama, saluran paip perlu menanggung tekanan sederhana besar dan beban alam sekitar (seperti tekanan tanah, perubahan suhu), jadi ia mempunyai keperluan yang tinggi pada kekuatan dan keliatan saluran paip. Paip keluli komposit aloi bersalut dalaman atau berbaris boleh memenuhi keperluan ini, dan telah menjadi bahan saluran paip pilihan untuk projek penghantaran jarak jauh tekanan tinggi darat.

Paip keluli komposit yang digunakan dalam talian paip penghantaran jarak jauh tekanan tinggi darat terutamanya adalah paip keluli komposit bersalut dalam yang disediakan dengan proses kimpalan permukaan atau pelapisan letupan., dan lapisan asas biasanya menggunakan keluli aloi rendah Q355 atau X80 (kekuatan tinggi dan keliatan yang baik), dan lapisan berpakaian menggunakan keluli tahan karat 316L atau Inconel 625 aloi berasaskan nikel (Rintangan kakisan yang sangat baik). Diameter nominal saluran paip biasanya 800-1400mm, dan ketebalan dinding ialah 12-25mm, yang boleh memenuhi keperluan penghantaran tekanan tinggi (tekanan ≥10MPa). Semasa saya menjalani latihan amali, Saya belajar tentang projek penghantaran jarak jauh gas asli darat utama di barat China, yang menggunakan paip keluli komposit bersalut dalam sepanjang 1200km yang disediakan melalui proses kimpalan permukaan. Lapisan asas paip keluli komposit ialah keluli aloi rendah X80, dan lapisan bersalut ialah keluli tahan karat 316L (ketebalan lapisan berpakaian 3-5mm). Medium pengangkutan mengandungi 5% karbon dioksida dan surih hidrogen sulfida, dan tekanan penghantaran ialah 12MPa. Projek ini telah berkhidmat untuk 5 tahun-tahun, dan operasi saluran paip adalah stabil. Tiada kakisan, pengelupasan atau kecacatan kebocoran telah ditemui dalam pemeriksaan biasa.

Kelebihan aplikasi paip keluli komposit dalam talian paip penghantaran jarak jauh tekanan tinggi darat terutamanya ditunjukkan dalam tiga aspek: Pertama, lapisan asas keluli aloi rendah memastikan kekuatan tinggi dan keliatan saluran paip, yang boleh menanggung tekanan sederhana besar dan beban persekitaran, dan elakkan saluran paip pecah disebabkan oleh turun naik tekanan atau kesan alam sekitar; Kedua, lapisan bersalut aloi tahan kakisan mengasingkan medium menghakis daripada lapisan asas dengan berkesan, mencegah kakisan saluran paip dan memanjangkan hayat perkhidmatan saluran paip (hayat perkhidmatan boleh mencapai lebih daripada 30 tahun-tahun, iaitu 2-3 kali ganda daripada paip keluli karbon tradisional dengan salutan); Ketiga, berbanding dengan keseluruhan paip aloi tahan kakisan, paip keluli komposit mempunyai kos yang lebih rendah, yang boleh mengurangkan jumlah pelaburan projek dengan 30%-50%, dan mempunyai faedah ekonomi yang jelas. Sebagai contoh, dalam projek penghantaran gas asli barat yang disebutkan di atas, penggunaan paip keluli komposit bersalut dalaman dan bukannya keseluruhan paip keluli tahan karat 316L mengurangkan pelaburan projek sebanyak kira-kira 40%.

bagaimanapun, terdapat juga beberapa masalah dalam penggunaan paip keluli komposit dalam talian paip penghantaran jarak jauh tekanan tinggi darat: Pertama, proses penyediaan kimpalan permukaan dan pelapisan letupan adalah kompleks, kecekapan pengeluaran yang rendah, dan sukar untuk memenuhi permintaan mendesak projek berskala besar; Kedua, kimpalan paip keluli komposit adalah sukar. Lapisan asas dan lapisan berpakaian adalah bahan yang berbeza, dan proses kimpalan perlu dikawal dengan ketat untuk mengelakkan kecacatan kimpalan (seperti gabungan tidak lengkap, retak); Ketiga, kos penyelenggaraan paip keluli komposit adalah tinggi. Jika lapisan bersalut rosak, ia sukar untuk dibaiki, dan adalah perlu untuk menggantikan keseluruhan bahagian saluran paip, yang meningkatkan kos penyelenggaraan. Memandangkan masalah ini, perusahaan tempat saya bekerja secara berterusan sentiasa mengoptimumkan proses penyediaan dan teknologi kimpalan, meningkatkan kecekapan pengeluaran, dan membangunkan satu set teknologi pembaikan paip keluli komposit matang, yang berkesan mengurangkan kos penyelenggaraan.

Medan gas sulfur ultra tinggi merujuk kepada medan gas dengan kandungan hidrogen sulfida ≥15% (pecahan isipadu), yang merupakan persekitaran kakisan yang keras. Hidrogen sulfida dalam gas asli sangat menghakis kepada saluran paip, dan ia mudah menyebabkan keretakan kakisan tegasan (SSC) dan retak yang disebabkan oleh hidrogen (INI) daripada saluran paip, membawa kepada kegagalan saluran paip secara tiba-tiba, yang membawa bahaya keselamatan yang besar kepada pengeluaran dan pengangkutan gas asli. Oleh itu, saluran paip yang digunakan dalam medan gas sulfur ultra-tinggi mempunyai keperluan yang sangat tinggi pada rintangan kakisan, terutamanya rintangan kepada keretakan kakisan tegasan dan keretakan akibat hidrogen. paip keluli komposit aloi yang bersalut atau berbaris, terutamanya yang mempunyai lapisan bersalut/bergaris berasaskan nikel, mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik dan berkesan boleh menahan kakisan hidrogen sulfida kepekatan tinggi, jadi ia digunakan secara meluas dalam pengumpulan medan gas sulfur ultra tinggi dan saluran paip penghantaran.

Paip keluli komposit yang digunakan dalam pengumpulan medan gas sulfur ultra tinggi dan saluran paip penghantaran adalah terutamanya paip keluli komposit salutan dalaman yang disediakan dengan proses kimpalan permukaan atau pelapisan letupan, dan lapisan berpakaian terutamanya Inconel 625 aloi berasaskan nikel (bahan aloi yang paling tahan karat dalam persekitaran sulfur ultra tinggi semasa). Lapisan asas biasanya menggunakan keluli aloi rendah Q355, yang memastikan kekuatan dan kapasiti galas tekanan saluran paip. Diameter nominal saluran paip biasanya 100-500mm, dan ketebalan dinding ialah 8-15mm, yang sesuai untuk pengumpulan dan penghantaran gas asli dalam medan gas (tekanan 3-8MPa). Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengambil bahagian dalam kerja tambahan pengeluaran paip keluli komposit untuk projek medan gas sulfur ultra tinggi di Sichuan, China. Projek ini menggunakan paip keluli komposit bersalut dalaman yang disediakan melalui proses pelapisan letupan, lapisan asas ialah keluli aloi rendah Q355, lapisan berpakaian adalah Inconel 625 aloi berasaskan nikel (ketebalan lapisan berpakaian 2-3mm), dan jumlah panjang saluran paip ialah 350km. Kandungan hidrogen sulfida dalam medium pengangkutan ialah 18%, dan projek itu telah berkhidmat untuk 3 tahun-tahun. Keputusan pemeriksaan biasa menunjukkan bahawa saluran paip tidak mempunyai kakisan, keretakan kakisan tegasan atau kecacatan rekahan akibat hidrogen, dan operasinya selamat dan stabil.

Kelebihan teras paip keluli komposit dalam aplikasi pengumpulan medan gas sulfur ultra tinggi dan saluran paip penghantaran adalah rintangan kakisan yang sangat baik., terutamanya rintangan kepada keretakan kakisan tegasan dan keretakan akibat hidrogen. The Inconel 625 lapisan bersalut aloi berasaskan nikel mempunyai rintangan yang baik terhadap kakisan hidrogen sulfida, dan berkesan boleh menghalang penembusan atom hidrogen, mengelakkan keretakan akibat hidrogen pada lapisan asas. Pada masa yang sama, aloi berasaskan nikel mempunyai keliatan yang baik dan boleh menahan retak kakisan tekanan di bawah keadaan sulfur tinggi dan tekanan tinggi. sebagai tambahan, paip keluli komposit mempunyai kekuatan tinggi dan kapasiti galas tekanan, yang boleh memenuhi keperluan pengumpulan medan gas dan tekanan penghantaran. Berbanding dengan langkah anti-karat tradisional (seperti paip keluli karbon dengan salutan anti-karat), paip keluli komposit mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama (Lebih daripada 25 tahun-tahun) dan kadar kegagalan yang lebih rendah, yang boleh mengurangkan bilangan penyelenggaraan dan penggantian saluran paip, dan memastikan pengeluaran medan gas yang berterusan dan stabil.

Masalah utama dalam penggunaan paip keluli komposit dalam medan gas sulfur ultra tinggi adalah kos pengeluaran yang tinggi dan keperluan kawalan kualiti yang ketat. Harga Inconel 625 aloi berasaskan nikel adalah sangat tinggi, yang membawa kepada kos pengeluaran paip keluli komposit yang tinggi (kosnya ialah 2-3 kali ganda daripada paip keluli komposit dengan lapisan bersalut keluli tahan karat). Pada masa yang sama, proses penyediaan paip keluli komposit untuk medan gas sulfur ultra-tinggi adalah sangat ketat, dan sebarang kecacatan kualiti (seperti jurang antara muka, ketebalan lapisan berpakaian tidak sekata) akan menyebabkan kegagalan kakisan saluran paip. Oleh itu, perusahaan perlu mengawal ketat setiap pautan proses penyediaan, daripada pemilihan bahan mentah hinggalah selepas rawatan dan pemeriksaan, untuk memastikan kualiti produk. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mendapati bahawa perusahaan telah menubuhkan pasukan kawalan kualiti khas untuk paip keluli komposit medan gas sulfur ultra tinggi, dan menggunakan mod pemeriksaan penuh untuk pautan utama, yang memastikan kadar kelayakan produk.

Saluran paip minyak dan gas luar pesisir merupakan bahagian penting dalam penerokaan dan pembangunan minyak dan gas luar pesisir, yang berada dalam perkhidmatan dalam persekitaran marin yang keras. Persekitaran laut adalah kompleks, termasuk kakisan air laut, kakisan atmosfera marin, kakisan organisma laut, dan saluran paip juga tertakluk kepada kesan gelombang angin, gerusan arus lautan, tekanan tanah dasar laut dan beban alam sekitar yang lain. Pada masa yang sama, medium pengangkutan minyak dan gas luar pesisir biasanya mengandungi komponen menghakis seperti garam, karbon dioksida dan hidrogen sulfida, yang menjadikan saluran paip luar pesisir menghadapi cabaran kakisan yang lebih teruk. Oleh itu, saluran paip minyak dan gas luar pesisir mempunyai keperluan yang tinggi terhadap rintangan kakisan, Ketangguhan Kesan, rintangan keletihan dan integriti struktur. Paip keluli komposit aloi yang bersalut atau berbaris dalam boleh memenuhi keperluan ini dan telah digunakan secara meluas dalam pengumpulan minyak dan gas luar pesisir dan saluran paip penghantaran, saluran paip penghantaran minyak dan gas dasar laut dan medan lain.

Paip keluli komposit yang digunakan dalam saluran paip minyak dan gas luar pesisir adalah terutamanya paip keluli komposit bersalut dalaman yang disediakan oleh salutan letupan atau proses salutan gelek panas, dan paip keluli komposit berbaris yang disediakan oleh proses pengembangan paip hidraulik. Lapisan asas biasanya menggunakan keluli aloi rendah berkekuatan tinggi (seperti X65, X80) dengan keliatan impak yang baik dan rintangan keletihan, dan lapisan bersalut/bergaris menggunakan keluli tahan karat 316L atau Inconel 625 aloi berasaskan nikel dengan rintangan kakisan yang sangat baik. Diameter nominal saluran paip biasanya 200-1000mm, dan ketebalan dinding ialah 10-20mm, yang boleh memenuhi keperluan penghantaran tekanan tinggi luar pesisir (tekanan 8-15MPa). Semasa saya menjalani latihan amali, Saya belajar tentang projek medan minyak luar pesisir di Laut China Selatan, yang menggunakan paip keluli komposit sepanjang 800km, termasuk paip keluli komposit bersalut dalaman yang disediakan melalui proses pelapisan letupan (digunakan untuk saluran paip penghantaran kapal selam) dan paip keluli komposit berbaris yang disediakan oleh proses pengembangan paip hidraulik (digunakan untuk pengumpulan pada platform dan saluran paip penghantaran). Lapisan asas paip keluli komposit ialah keluli aloi rendah X80, dan lapisan bersalut/bergaris ialah keluli tahan karat 316L. Saluran paip telah beroperasi untuk 4 tahun-tahun, dan operasinya stabil. Tiada kakisan, pengelupasan atau kecacatan kebocoran telah ditemui dalam pemeriksaan biasa.

The application advantages of composite steel pipes in offshore oil and gas pipelines are mainly reflected in four aspects: Pertama, lapisan bersalut/bergaris aloi tahan kakisan boleh menahan kakisan air laut dengan berkesan, kakisan atmosfera marin dan kakisan organisma laut, dan mengelakkan saluran paip daripada berkarat dan rosak; Kedua, lapisan asas keluli aloi rendah berkekuatan tinggi mempunyai keliatan impak yang baik dan rintangan lesu, yang boleh menahan kesan gelombang angin, pengaliran arus laut dan beban alam sekitar yang lain, dan mengelakkan saluran paip pecah disebabkan oleh kerosakan keletihan; Ketiga, paip keluli komposit mempunyai integriti struktur yang tinggi dan ketumpuan yang baik, yang sesuai untuk pemasangan saluran paip luar pesisir dan kimpalan; Keempat, berbanding dengan keseluruhan paip aloi tahan kakisan, paip keluli komposit mempunyai kos yang lebih rendah dan berat yang lebih ringan, yang boleh mengurangkan kos pengangkutan dan pemasangan saluran paip luar pesisir (pengangkutan luar pesisir dan kos pemasangan adalah sangat tinggi, dan mengurangkan berat saluran paip boleh mengurangkan kos pemasangan dengan ketara). Sebagai contoh, dalam projek medan minyak luar pesisir Laut China Selatan yang disebutkan di atas, penggunaan paip keluli komposit dan bukannya paip keluli tahan karat keseluruhan mengurangkan kos pengangkutan dan pemasangan kira-kira 35%.

bagaimanapun, penggunaan paip keluli komposit dalam saluran paip minyak dan gas luar pesisir juga menghadapi beberapa cabaran: Pertama, persekitaran marin adalah keras, dan saluran paip berada di bawah rendaman jangka panjang dan kesan gelombang angin, yang mempunyai keperluan tinggi pada prestasi ikatan paip keluli komposit. Sekiranya prestasi ikatan kurang baik, lapisan bersalut/bergaris akan terkelupas dari lapisan asas, membawa kepada kegagalan kakisan saluran paip; Kedua, pemasangan dan penyelenggaraan saluran paip luar pesisir adalah sukar, dan kosnya tinggi. Sebaik sahaja paip keluli komposit rosak, ia sukar untuk dibaiki, dan perlu menggunakan peralatan operasi luar pesisir profesional, yang meningkatkan kos penyelenggaraan; Ketiga, kakisan organisma laut sukar dielakkan. Walaupun lapisan bersalut/bergaris aloi tahan kakisan mempunyai rintangan kakisan yang baik, beberapa organisma laut (seperti teritip) akan melekat pada permukaan saluran paip, membawa kepada kakisan tempatan. Memandangkan masalah ini, perusahaan tempat saya bekerja sedang membangunkan paip keluli komposit dengan fungsi lampiran organisma anti marin, dan mengoptimumkan proses ikatan untuk meningkatkan kekuatan ikatan paip keluli komposit, supaya dapat menyesuaikan diri dengan persekitaran marin yang keras.

Melalui amalan penggunaan paip keluli komposit aloi yang berlapis atau berbaris dalam yang berlapis dalam pelbagai medan minyak dan gas, boleh didapati bahawa paip keluli komposit mempunyai kelebihan yang jelas dalam rintangan kakisan, kekuatan, ketangguhan dan ekonomi, dan boleh menyesuaikan diri dengan keadaan kerja keras industri minyak dan gas. Kesan aplikasi adalah luar biasa, terutamanya dicerminkan dalam aspek berikut: Pertama, hayat perkhidmatan saluran paip dilanjutkan dengan ketara, yang boleh mencapai lebih daripada 25-30 tahun-tahun, iaitu 2-3 kali ganda daripada paip keluli karbon tradisional dengan salutan; Kedua, kadar kegagalan saluran paip dikurangkan dengan ketara, mengelakkan kerugian ekonomi dan bahaya keselamatan yang disebabkan oleh kakisan saluran paip, mengelupas dan kebocoran; Ketiga, faedah ekonomi yang menyeluruh adalah baik. Walaupun pelaburan awal paip keluli komposit lebih tinggi daripada saluran paip tradisional, hayat perkhidmatan yang panjang dan kos penyelenggaraan yang rendah menjadikan faedah ekonomi komprehensif bagi paip keluli komposit lebih baik daripada saluran paip tradisional; Keempat, skop aplikasi adalah luas, yang boleh digunakan untuk darat, luar pesisir, sulfur ultra-tinggi dan lain-lain persekitaran keras yang berbeza, dan boleh memenuhi keperluan spesifikasi yang berbeza dan tahap tekanan saluran paip.

Semasa saya menjalani latihan amali, Saya amat menyedari bahawa aplikasi kejuruteraan bagi paip keluli komposit berkait rapat dengan proses penyediaan, kualiti produk dan reka bentuk kejuruteraan. Hanya dengan memilih proses penyediaan yang sesuai mengikut keadaan kerja kejuruteraan, mengawal kualiti produk dengan ketat, dan menjalankan reka bentuk dan pemasangan kejuruteraan saintifik, bolehkah prestasi cemerlang paip keluli komposit dibawa ke dalam permainan. Sebagai contoh, dalam medan gas sulfur ultra tinggi, adalah perlu untuk memilih proses pelapisan letupan dengan kekuatan ikatan yang tinggi dan Inconel 625 lapisan bersalut aloi berasaskan nikel; dalam talian paip penghantaran jarak jauh darat, adalah mungkin untuk memilih proses kimpalan permukaan dengan kos yang agak rendah dan lapisan bersalut keluli tahan karat 316L; dalam saluran paip luar pesisir, adalah perlu untuk memilih paip keluli komposit dengan prestasi ikatan yang baik dan keliatan impak.

Pada masa yang sama, masih terdapat beberapa masalah dalam aplikasi kejuruteraan paip keluli komposit, seperti kos pengeluaran yang tinggi (terutamanya paip keluli komposit aloi berasaskan nikel), proses penyediaan yang kompleks, kimpalan dan penyelenggaraan yang sukar, dan lain-lain. Masalah ini menyekat promosi dan penggunaan paip keluli komposit selanjutnya. Oleh itu, adalah perlu untuk mengoptimumkan lagi proses penyediaan, mengurangkan kos pengeluaran, meningkatkan teknologi kimpalan dan penyelenggaraan, dan membangunkan prestasi tinggi baharu, bahan paip keluli komposit kos rendah, untuk memperluaskan skop penggunaan paip keluli komposit dalam industri minyak dan gas.

Dengan pendalaman berterusan penerokaan dan pembangunan minyak dan gas China ke laut dalam, kawasan lapisan dalam dan sulfur tinggi, tahap keras keadaan operasi saluran paip semakin meningkat, dan keperluan untuk prestasi bahan saluran paip minyak dan gas juga semakin tinggi. Pada masa yang sama, dengan perkembangan pesat sains material, teknologi pembuatan dan teknologi ujian, paip keluli komposit aloi yang bersalut atau berbaris, sebagai prestasi tinggi, bahan saluran paip yang menjimatkan dan mesra alam, sedang menghadapi peluang dan cabaran pembangunan baharu. Berdasarkan tahap teknikal semasa, amalan permohonan kejuruteraan dan pengalaman latihan saya, bahagian ini akan membincangkan trend pembangunan dan prospek paip keluli komposit aloi berlapis atau berbaris yang tahan karat., memberi tumpuan kepada trend pembangunan teknologi penyediaan, penyelidikan dan pembangunan bahan, pengoptimuman prestasi dan pembangunan pintar, dan menantikan prospek penggunaan paip keluli komposit dalam industri minyak dan gas.

Teknologi penyediaan paip keluli komposit aloi yang berlapis atau berbaris adalah faktor teras yang mempengaruhi kualiti produk, kecekapan pengeluaran dan kos pengeluaran. Pada masa ini, teknologi penyediaan utama (Penyemburan Terma, kimpalan permukaan, pelapisan letupan, pelapisan bergolek panas, pengembangan paip, dan lain-lain.) mempunyai kelebihan dan kekurangan yang tersendiri. Pada masa hadapan, trend pembangunan teknologi penyediaan akan memberi tumpuan kepada kecekapan tinggi, kos rendah, kualiti tinggi dan perlindungan alam sekitar, dan akan terus mengoptimumkan teknologi sedia ada dan membangunkan teknologi penyediaan baharu.

Trend pembangunan pertama ialah automasi dan kecerdasan teknologi penyediaan sedia ada. Pada masa ini, beberapa proses penyediaan (seperti penyemburan haba, kimpalan permukaan) masih bergantung pada operasi manual, yang mempunyai kecekapan pengeluaran yang rendah, intensiti buruh yang besar dan kualiti produk yang tidak stabil. Pada masa hadapan, dengan pembangunan automasi industri dan teknologi pintar, teknologi penyediaan sedia ada akan secara beransur-ansur merealisasikan automasi dan kecerdasan penuh. Sebagai contoh, proses penyemburan haba akan menggunakan sistem kawalan pistol semburan pintar, yang boleh melaraskan suhu nyalaan secara automatik, jarak semburan, kelajuan penyusuan serbuk dan parameter lain mengikut saiz paip keluli asas dan keperluan lapisan berpakaian, memastikan keseragaman dan kestabilan lapisan berpakaian; proses kimpalan permukaan akan mengguna pakai teknologi kimpalan automatik robot, yang boleh meningkatkan kecekapan kimpalan dan kualiti kimpalan, mengurangkan ralat operasi manual, dan merealisasikan pengeluaran berterusan paip keluli komposit berdiameter besar. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya melihat bahawa perusahaan sedang cuba memperkenalkan peralatan kimpalan permukaan automatik robot, yang boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran dengan lebih daripada 50% and reduce the product defect rate by more than 30% berbanding dengan kimpalan permukaan manual.

Trend pembangunan kedua ialah pengoptimuman dan penyepaduan teknologi penyediaan sedia ada. Teknologi penyediaan sedia ada mempunyai batasannya sendiri. Sebagai contoh, proses penyemburan haba mempunyai kekuatan ikatan yang rendah, proses pelapisan letupan adalah berbahaya dan mempunyai kos yang tinggi, dan proses pelapisan bergolek panas mempunyai skop terpakai yang sempit. Pada masa hadapan, perusahaan akan menyepadukan kelebihan teknologi penyediaan yang berbeza untuk membangunkan teknologi penyediaan komposit baharu. Sebagai contoh, gabungan semburan haba dan proses kimpalan permukaan: Pertama, gunakan penyemburan haba untuk menyediakan lapisan bersalut aloi tahan kakisan nipis (sebagai lapisan bawah), dan kemudian gunakan kimpalan permukaan untuk menyediakan lapisan bersalut tebal (sebagai lapisan kerja). Gabungan ini bukan sahaja dapat meningkatkan kekuatan ikatan lapisan berpakaian, tetapi juga meningkatkan kecekapan pengeluaran dan mengurangkan kos pengeluaran; gabungan salutan gelek panas dan proses pengembangan paip hidraulik: Pertama, gunakan pelapisan bergolek panas untuk menyediakan kosong komposit, dan kemudian gunakan pengembangan paip hidraulik untuk meningkatkan ketat ikatan antara lapisan asas dan lapisan berpakaian, memastikan kualiti produk. Semasa saya menjalani latihan amali, tuan teknikal memberitahu saya bahawa perusahaan sedang menjalankan penyelidikan mengenai gabungan penyemburan haba dan proses kimpalan permukaan, dan telah mencapai keputusan awal. Paip keluli komposit yang disediakan oleh teknologi ini mempunyai kekuatan ikatan yang tinggi dan kecekapan pengeluaran yang tinggi.

Trend pembangunan ketiga ialah pembangunan teknologi penyediaan mesra alam yang baharu. Pada masa ini, beberapa proses penyediaan (seperti pelapisan letupan, Penyemburan Terma) akan menghasilkan bunyi bising, habuk dan gas berbahaya semasa proses pengeluaran, yang akan mencemarkan alam sekitar dan menjejaskan kesihatan pengusaha. Pada masa hadapan, dengan peningkatan keperluan perlindungan alam sekitar, pembangunan teknologi baru penyediaan mesra alam akan menjadi hala tuju yang penting. Sebagai contoh, perkembangan bunyi rendah, teknologi pelapisan letupan habuk rendah, penggunaan bahan letupan mesra alam dan peralatan penyingkiran habuk untuk mengurangkan pencemaran alam sekitar; pembangunan teknologi penyemburan haba vakum, yang boleh mengelakkan pengoksidaan lapisan berpakaian semasa proses penyemburan, meningkatkan kualiti produk, dan mengurangkan pelepasan gas berbahaya. sebagai tambahan, pembangunan teknologi penyediaan penjimatan tenaga (seperti penggunaan tenaga rendah penyalut panas rolling teknologi) juga akan menjadi trend penting, yang boleh mengurangkan penggunaan tenaga dan kos pengeluaran.

Bahan paip keluli komposit aloi bersalut dalaman atau berbaris secara langsung menentukan prestasi produk. Pada masa ini, bahan lapisan asas terutamanya keluli karbon/keluli aloi rendah, dan bahan lapisan bersalut/bergaris terutamanya keluli tahan karat dan aloi berasaskan nikel. Pada masa hadapan, dengan keadaan kerja yang semakin keras saluran paip minyak dan gas dan pembangunan berterusan sains material, penyelidikan dan pembangunan bahan paip keluli komposit akan memberi tumpuan kepada prestasi tinggi, kos rendah dan pelbagai fungsi, dan akan membangunkan lapisan asas berprestasi tinggi baharu dan bahan lapisan bersalut/bergaris.

Trend pembangunan pertama ialah penyelidikan dan pembangunan berkekuatan tinggi, bahan lapisan asas keliatan tinggi. Dengan peningkatan tekanan penghantaran minyak dan gas dan pengembangan jarak penghantaran, keperluan untuk kekuatan dan keliatan lapisan asas paip keluli komposit semakin tinggi dan lebih tinggi. Pada masa ini, bahan lapisan asas adalah terutamanya Q355, X80 keluli aloi rendah. Pada masa hadapan, penyelidikan dan pembangunan keluli aloi rendah berkekuatan tinggi (seperti X90, X100) dengan kekuatan dan keliatan yang lebih tinggi akan menjadi tumpuan. Keluli aloi rendah X90 dan X100 mempunyai kekuatan hasil dan kekuatan tegangan yang lebih tinggi, yang boleh mengurangkan ketebalan dinding paip keluli komposit di bawah tekanan penghantaran yang sama, mengurangkan berat saluran paip, dan mengurangkan kos pengangkutan dan pemasangan. Pada masa yang sama, keliatan tinggi bahan-bahan ini boleh meningkatkan prestasi anti-impak dan anti-keletihan saluran paip, menyesuaikan diri dengan beban persekitaran yang kompleks. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengetahui bahawa perusahaan itu bekerjasama dengan universiti untuk menjalankan penyelidikan ke atas paip keluli komposit lapisan asas keluli aloi rendah X90, dan telah menyediakan sampel kumpulan kecil, yang telah lulus ujian prestasi dan memenuhi keperluan penghantaran tekanan tinggi.

Trend pembangunan kedua ialah penyelidikan dan pembangunan kos rendah, bahan lapisan bersalut/bergaris tahan karat tinggi. Pada masa ini, bahan lapisan bersalut/bergaris kalis kakisan tinggi (seperti Inconel 625 aloi berasaskan nikel) mempunyai harga yang tinggi, yang membawa kepada kos pengeluaran yang tinggi bagi paip keluli komposit, menyekat aplikasinya yang luas. Pada masa hadapan, penyelidikan dan pembangunan kos rendah, bahan aloi tahan kakisan tinggi akan menjadi arah yang penting. Sebagai contoh, penyelidikan dan pembangunan keluli tahan karat nikel rendah (seperti 2205 duplex karat) dan aloi tahan kakisan komposit (seperti bahan komposit aloi berasaskan keluli tahan karat nikel) dapat mengurangkan kandungan logam berharga (seperti nikel, Molybdenum) pada premis memastikan rintangan kakisan, sekali gus mengurangkan kos bahan. 2205 keluli tahan karat dupleks mempunyai kedua-dua struktur austenit dan ferit, yang mempunyai ketahanan kakisan yang baik (dekat dengan keluli tahan karat 316L) dan kekuatan yang tinggi, dan kosnya ialah 20%-30% lebih rendah daripada keluli tahan karat 316L. Pada masa ini, perusahaan tempat saya bekerja telah mula digunakan 2205 keluli tahan karat dupleks sebagai bahan lapisan bersalut/bergaris untuk beberapa projek persekitaran kakisan sederhana, dan kesan aplikasinya bagus.

Trend pembangunan ketiga ialah penyelidikan dan pembangunan bahan komposit pelbagai fungsi. Pada masa hadapan, paip keluli komposit bukan sahaja mempunyai rintangan kakisan dan kekuatan tinggi, tetapi juga berkembang ke arah pelbagai fungsi, seperti lampiran organisma anti-laut, anti-keletihan, anti-suhu tinggi dan fungsi lain. Sebagai contoh, menambahkan agen anti-kotoran pada lapisan bersalut/bergaris aloi tahan kakisan untuk mengelakkan organisma marin daripada melekat pada permukaan saluran paip, mengurangkan kakisan tempatan; menambah unsur nadir bumi pada bahan lapisan asas untuk meningkatkan prestasi anti-keletihan saluran paip, memanjangkan hayat perkhidmatan saluran paip dalam persekitaran beban berselang-seli; membangunkan bahan aloi tahan kakisan suhu tinggi (seperti aloi Hastelloy) untuk menyesuaikan diri dengan keadaan kerja suhu tinggi penghantaran minyak dan gas lapisan dalam (suhu ≥150 ℃). Semasa saya menjalani latihan amali, Saya mengetahui bahawa perusahaan itu menjalankan penyelidikan mengenai paip keluli komposit organisma anti-marin, dan telah menambah komponen anti-kotoran khas pada lapisan bersalut keluli tahan karat 316L, yang berkesan boleh menghalang lampiran teritip dan organisma laut lain.

Dengan keperluan industri minyak dan gas yang semakin meningkat untuk keselamatan dan kebolehpercayaan saluran paip, pengoptimuman prestasi paip keluli komposit aloi tahan karat tertutup atau berbaris dan pengesanan pintar kualiti produk akan menjadi trend pembangunan yang penting. Pengoptimuman prestasi akan menumpukan pada peningkatan prestasi ikatan, rintangan kakisan dan integriti struktur paip keluli komposit, manakala pengesanan pintar akan memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan pengesanan, ketepatan dan tidak merosakkan, merealisasikan kawalan kualiti proses penuh bagi paip keluli komposit.

Dari segi pengoptimuman prestasi, fokus pertama adalah untuk meningkatkan prestasi ikatan antara lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris. Prestasi ikatan adalah kunci untuk memastikan prestasi keseluruhan paip keluli komposit. Pada masa hadapan, melalui pengoptimuman teknologi pra-rawatan, kawalan parameter proses dan teknologi pasca rawatan, kekuatan ikatan dan integriti ikatan paip keluli komposit akan dipertingkatkan lagi. Sebagai contoh, mengoptimumkan proses pra-rawatan letupan pasir, melaraskan tekanan letupan pasir dan saiz zarah pasir untuk meningkatkan kekasaran dan kebersihan permukaan lapisan asas, meningkatkan daya ikatan antara lapisan asas dan lapisan bersalut/bergaris; mengoptimumkan parameter proses kimpalan permukaan dan pelapisan letupan, melaraskan arus kimpalan, kelajuan letupan dan parameter lain untuk membentuk antara muka ikatan yang lebih padat dan berterusan; membangunkan teknologi pasca rawatan baharu (seperti teknologi pencairan semula laser), yang boleh memulihkan antara muka ikatan, menghapuskan kecacatan antara muka (seperti jurang, lapisan oksida), dan meningkatkan kekuatan ikatan. Semasa saya menjalani latihan amali, kakitangan teknikal menggunakan teknologi pencairan semula laser untuk merawat antara muka ikatan paip keluli komposit yang disediakan melalui proses penyemburan haba, dan kekuatan ikatan ricih telah bertambah baik dengan lebih daripada 40%.

Fokus kedua pengoptimuman prestasi adalah untuk meningkatkan ketahanan kakisan dan hayat perkhidmatan paip keluli komposit. Atas dasar membangunkan bahan tahan kakisan baru, rintangan kakisan paip keluli komposit akan dipertingkatkan lagi melalui teknologi pengubahsuaian permukaan dan langkah perlindungan kakisan. Sebagai contoh, mengguna pakai teknologi pengerasan permukaan laser untuk meningkatkan kekerasan dan rintangan kakisan permukaan lapisan bersalut/bergaris, meningkatkan rintangan haus dan kakisan dinding dalaman saluran paip; mengenakan salutan anti-karat khas pada permukaan lapisan bersalut/bergaris (seperti salutan PTFE), yang boleh membentuk sistem perlindungan anti-karat berganda dengan lapisan bersalut/bergaris aloi tahan kakisan, meningkatkan lagi rintangan kakisan saluran paip; mengoptimumkan struktur lapisan bersalut/bergaris, mengguna pakai struktur komposit kecerunan (rintangan kakisan lapisan bersalut/bergaris meningkat secara beransur-ansur dari lapisan asas ke permukaan), yang bukan sahaja dapat memastikan prestasi ikatan dengan lapisan asas, tetapi juga meningkatkan rintangan kakisan permukaan. Sebagai contoh, lapisan bersalut komposit kecerunan dengan “lapisan dalam keluli tahan karat nikel rendah + lapisan luar keluli tahan karat nikel tinggi” boleh mengurangkan kos sambil memastikan rintangan kakisan permukaan.

Tumpuan ketiga pengoptimuman prestasi adalah untuk meningkatkan integriti struktur dan ketepatan dimensi bagi paip keluli komposit. Melalui pengoptimuman proses penyediaan dan penambahbaikan peralatan pengeluaran, keseragaman ketebalan, ketumpuan dan ketepatan dimensi bagi paip keluli komposit akan dipertingkatkan lagi, mengelakkan kecacatan struktur seperti ketebalan tidak sekata, kesipian dan retak dalaman. Sebagai contoh, mengguna pakai peralatan rolling automatik dan sistem kawalan pintar untuk meningkatkan keseragaman ketebalan paip keluli komposit pelapisan panas rolling; mengguna pakai peralatan sisipan berketepatan tinggi dan sistem pengesan ketumpuan untuk meningkatkan ketumpuan paip keluli komposit berbaris; membangunkan teknologi pengesanan kecacatan dalam talian untuk mengesan kecacatan struktur paip keluli komposit dalam masa nyata semasa proses penyediaan, dan menghapuskan kecacatan dalam masa.

Dari segi pengesanan pintar, trend pembangunan pertama ialah kecerdasan dan automasi peralatan pengesanan. Pada masa ini, beberapa kaedah pengesanan (seperti pengesanan kecacatan ultrasonik manual) mempunyai kecekapan pengesanan yang rendah dan intensiti buruh yang tinggi, dan mudah dipengaruhi oleh faktor manusia. Pada masa hadapan, dengan perkembangan kecerdasan buatan, data besar dan teknologi Internet Perkara, peralatan pengesanan paip keluli komposit akan secara beransur-ansur merealisasikan kecerdasan dan automasi. Sebagai contoh, membangunkan peralatan pengesanan kecacatan ultrasonik pintar dengan fungsi pengecaman kecerdasan buatan, yang boleh mengimbas paip keluli komposit secara automatik, mengenal pasti jenis, saiz dan kedudukan kecacatan, dan menjana laporan pengesanan secara automatik, meningkatkan kecekapan dan ketepatan pengesanan; mengguna pakai teknologi pengesanan masa nyata dalam talian, memasang penderia pengesanan pada barisan pengeluaran, mengesan ketebalan lapisan bersalut/bergaris, prestasi ikatan dan kecacatan struktur paip keluli komposit dalam masa nyata semasa proses penyediaan, merealisasikan kawalan kualiti proses penuh. Semasa saya menjalani latihan amali, Saya melihat bahawa perusahaan sedang cuba memperkenalkan peralatan pengesanan kecacatan ultrasonik pintar, yang boleh meningkatkan kecekapan pengesanan dengan lebih daripada 60% dan mengurangkan kadar pengesanan terlepas lebih daripada 25% berbanding dengan pengesanan manual.

Trend pembangunan kedua pengesanan pintar ialah penyepaduan dan perangkaian teknologi pengesanan. Pada masa hadapan, pengesanan paip keluli komposit tidak lagi menjadi kaedah pengesanan tunggal, tetapi akan menyepadukan berbilang kaedah pengesanan (seperti pengesanan kecacatan ultrasonik, pengesanan kecacatan radiografi, pemerhatian metalografik) untuk membentuk sistem pengesanan yang komprehensif, yang boleh menilai secara menyeluruh kualiti produk. Pada masa yang sama, melalui rangkaian peralatan pengesanan, data pengesanan paip keluli komposit boleh dihantar ke platform awan dalam masa nyata, merealisasikan perkongsian dan analisis data pengesanan. Kakitangan teknikal boleh memantau kualiti produk dalam masa nyata melalui platform awan, dan menyesuaikan proses penyediaan dalam masa mengikut data pengesanan, memastikan kestabilan kualiti produk. sebagai tambahan, data pengesanan boleh digunakan untuk pengesanan kualiti, yang boleh mencari dengan cepat punca kecacatan kualiti dan mengambil langkah penambahbaikan yang disasarkan.

Trend pembangunan pengesanan pintar ketiga ialah pengesanan kecacatan mikro yang tidak merosakkan dan tepat. Dengan keperluan industri minyak dan gas yang semakin meningkat untuk keselamatan saluran paip, pengesanan kecacatan mikro (seperti microcracks, celah kecil) paip keluli komposit akan menjadi lebih dan lebih penting. Pada masa hadapan, teknologi pengesanan tidak merosakkan baharu (seperti pengesanan ultrasonik laser, pengesanan terahertz) akan dibangunkan dan diaplikasikan, yang mempunyai ketepatan pengesanan yang lebih tinggi dan boleh mengesan kecacatan mikro dengan saiz kurang daripada 0.1mm. Teknologi ini bukan sahaja dapat mengesan permukaan dan kecacatan mikro dalaman paip keluli komposit, tetapi juga mengelakkan kerosakan pada sampel, merealisasikan pengesanan kualiti produk yang tidak merosakkan dan tepat. Semasa saya menjalani latihan amali, tuan ujian memberitahu saya bahawa teknologi pengesanan ultrasonik laser mempunyai prospek aplikasi yang luas, yang berkesan dapat mengesan retakan mikro pada antara muka ikatan paip keluli komposit, dan telah digunakan dalam pengesanan produk kelompok kecil.

Kesimpulannya, paip keluli komposit aloi yang bersalut atau berbaris dalam akan berkembang ke arah kecekapan tinggi, kos rendah, Prestasi tinggi, pelbagai fungsi dan kecerdasan pada masa hadapan. Dengan pengoptimuman berterusan teknologi penyediaan, pembangunan berterusan bahan baharu dan peningkatan berterusan teknologi pengesanan pintar, prestasi paip keluli komposit akan dipertingkatkan lagi, kos pengeluaran akan dikurangkan lagi, dan skop permohonan akan diperluaskan lagi. Adalah dipercayai bahawa pada masa hadapan, paip keluli komposit akan menjadi bahan saluran paip utama dalam industri minyak dan gas, memberikan jaminan yang kukuh untuk keselamatan, pembangunan industri minyak dan gas yang stabil dan cekap.