giriiş: Çin'in petrol ve doğalgaz arama ve geliştirme stratejisinin sürekli derinleşmesiyle, sömürü kapsamı yavaş yavaş derin denizlere doğru genişledi, derin katmanlı ve yüksek kükürtlü alanlar, Petrol ve gaz boru hatlarının çalışma koşulları giderek zorlaşıyor. Boru hattı korozyonu, petrol ve gaz endüstrisinin güvenli ve istikrarlı çalışmasını kısıtlayan önemli bir faktör olarak, her yıl sektörde büyük ekonomik kayıplara ve potansiyel güvenlik tehlikelerine neden oluyor. Kaplamalı sıradan karbon çelik borular gibi geleneksel korozyon önleyici önlemlerin, zorlu çalışma koşulları altında uzun vadeli korozyon önleme ihtiyaçlarını karşılaması zor olmuştur.. iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular, Karbon çeliği/düşük alaşımlı çeliğin yüksek mukavemetini ve korozyona dayanıklı alaşımların mükemmel korozyon direncini birleştiren, Zamanın gerektirdiği şekilde ortaya çıkmış ve çeşitli önemli petrol ve gaz boru hattı projelerinde yaygın olarak kullanılmıştır.. Malzeme bilimi ve mühendisliği alanındaki üç yıllık mesleki öğrenimime ve bir petrol ve gaz boru hattı malzeme üretim işletmesindeki dört aylık staj deneyimime dayanmaktadır., Bu makale, iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların araştırmasına odaklanmaktadır., özelliklerini sistematik olarak tartışır, hazırlık süreçleri, Performans testi, uygulama örnekleri ve geliştirme eğilimleri, petrol ve gaz endüstrisinde bu tür kompozit çelik boruların mühendislik uygulamaları ve teknik iyileştirmeleri için pratik referanslar sağlamayı amaçlamaktadır..

İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların performans testi, ürünü doğrulamak için önemli bir bağlantıdır kalite petrol ve gaz endüstrisinin zorlu çalışma koşullarına uyum sağlayabilmesini sağlamak. Kompozit çelik boruların performansı esas olarak mekanik özellikleri içerir, korozyon direnci, yapışma performansı ve yapısal bütünlük. Kompozit çelik borunun mühendislik uygulama gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını yalnızca sistematik ve kapsamlı performans testleri yoluyla belirleyebiliriz.. Stajım sırasında, İşletmenin test merkezine girme fırsatı buldum, çeşitli performans testlerinin yardımcı çalışmalarına katılmak, ve test yöntemleri hakkında bilgi edinin, kompozit çelik boruların test standartları ve test ekipmanları. En yeni GB/T ile birleştirildi 31940-2025 ulusal standart ve işletmenin dahili test özellikleri, bu bölüm ana performans testi öğelerine odaklanacaktır, kompozit çelik boruların test yöntemleri ve test standartları, ve kendi test deneyimimi paylaşıyorum.

İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların mekanik performansı, boru hattının güvenli çalışması için önemli bir garantidir, esas olarak çekme mukavemetini içerir, Verim gücü, Kopma uzaması, Darbe tokluğu ve sertliği. Bu mekanik özellikler yalnızca taban katmanının ve kaplanmış/astarlanmış katmanın malzeme özellikleriyle ilgili değildir., ama aynı zamanda hazırlık sürecinden de etkileniyor. Mekanik performans testi, kompozit çelik borunun yeterli dayanıma sahip olmasını sağlamak içindir., orta basınca dayanacak dayanıklılık ve sertlik, Taşıma ve işletme sürecinde mekanik darbe ve diğer yükler.

İlk mekanik performans testi öğesi çekme mukavemeti ve akma mukavemeti testidir. Çekme mukavemeti, kompozit çelik borunun kırılmadan önce dayanabileceği maksimum gerilimdir., ve akma mukavemeti, kompozit çelik borunun belirli bir plastik deformasyon ürettiği zaman ortaya çıkan gerilimdir.. Test yöntemi esas olarak çekme testini benimser, evrensel bir çekme test makinesi kullanılarak gerçekleştirilir. Test sırasında, kompozit çelik boru, ulusal standartlara göre standart çekme numuneleri halinde kesilir, ve numuneler çekme test makinesine kelepçelenir. Daha sonra, test makinesi, numuneler kırılıncaya kadar belirli bir hızda numunelere eşit bir çekme yükü uygular. Test makinesi, test sırasında çekme kuvveti ve deformasyon verilerini otomatik olarak kaydeder, ve verilere göre çekme mukavemetini ve akma mukavemetini hesaplar. GB/T gereksinimlerine göre 31940-2025 Ulusal Standart, iç kaplamalı veya astarlı kompozit çelik borunun çekme mukavemeti, taban tabakası malzemesinin çekme mukavemetinden az olmayacaktır, ve akma mukavemeti daha az olmayacaktır 80% taban katmanı malzemesinin akma dayanımının. Örneğin , taban katmanı Q355 düşük alaşımlı çeliği kullanıyorsa (çekme mukavemeti 470-630MPa, akma dayanımı 355MPa), kompozit çelik borunun çekme mukavemeti 470MPa'dan az olmayacaktır, ve akma dayanımı 284MPa'dan az olmayacaktır. Stajım sırasında, Çekme numunelerinin hazırlanmasında test personeline yardımcı oldum, numuneleri test makinesine kelepçeleyin, ve test verilerini kaydedin. İşletmenin ürettiği kompozit çelik borunun çekme mukavemetinin genellikle 5%-10% taban katmanı malzemesinin çekme mukavemetinden daha yüksek, bu, kaplanmış/astarlanmış katman ile taban katmanının sinerjistik etkisinden kaynaklanmaktadır.

İkinci mekanik performans testi öğesi uzama testidir. Uzama, numunenin kopmadan önceki toplam deformasyonunun yüzdesidir., kompozit çelik borunun plastik deformasyon yeteneğini yansıtan. Uzama ne kadar yüksek olursa, kompozit çelik borunun tokluğu ne kadar iyi olursa, ve darbe ve diğer yüklerin etkisi altında kırılma olasılığı o kadar az olur. Uzama testi çekme testiyle birlikte gerçekleştirilir. Çekme testinden sonra, test personeli numunenin uzunluğunu kırılmadan önce ve sonra ölçer, ve uzamayı formüle göre hesaplayın: uzama δ=(L1-L0)/L0×100%, burada L0 numunenin orijinal uzunluğudur, ve L1 numunenin kırılmadan sonraki uzunluğudur. Ulusal standarda göre, kompozit çelik borunun uzaması, 15%. Nikel bazlı alaşım kaplı/astarlı katmanlı kompozit çelik boru için, Uzama daha az olmayacaktır 20% nikel bazlı alaşımın iyi tokluğu nedeniyle. Test sırasında, Yüzey kaynak işlemiyle hazırlanan kompozit çelik borunun uzamasının genellikle termal püskürtme işleminden daha yüksek olduğunu buldum., bunun nedeni, yüzey kaplama kaynak işleminin kaplama katmanı ile taban katmanı arasında metalurjik bir bağ oluşturmasıdır, ve kompozitin dayanıklılığı daha iyidir.

Üçüncü mekanik performans testi öğesi darbe dayanıklılığı testidir. Darbe dayanıklılığı, kompozit çelik borunun ani darbe yükünün etkisi altında enerjiyi absorbe etme yeteneğidir., Kompozit çelik borunun darbeye karşı koruma özelliğini yansıtan. Petrol ve gaz boru hattı taşıma sırasında mekanik darbeye maruz kalacak, kurulum ve çalıştırma (taşıma sırasında çarpışma gibi, açık deniz boru hatlarına rüzgar dalgası etkisi), bu nedenle iyi bir darbe dayanıklılığına sahip olmak gerekir. Darbe tokluğu testi, darbe test makinesi kullanılarak gerçekleştirilir., ve test yöntemi esas olarak Charpy darbe testini benimser. Test sırasında, kompozit çelik boru standart darbe numuneleri halinde kesilir (V çentik veya U çentik), ve numuneler darbe test makinesine yerleştirilir.. Test makinesinin darbeli çekici numuneye belirli bir hızla çarpıyor, ve test makinesi numunenin emdiği darbe enerjisini kaydeder. Darbe dayanıklılığı, numunenin birim kesit alanı başına darbe enerjisi ile ifade edilir.. Ulusal standarda göre, Kompozit çelik borunun oda sıcaklığında darbe dayanıklılığı 34J/cm²'den az olmayacaktır.. Düşük sıcaklıktaki çalışma koşullarında kullanılan kompozit çelik boru için (soğuk bölgelerdeki açık deniz boru hatları gibi), düşük sıcaklıkta darbe dayanıklılığı (-20°C veya -40°C) 27J/cm²'den az olmayacaktır. Stajım sırasında, Açık deniz platformlarında kullanılan kompozit çelik boruların darbe tokluk testine katıldım. Test sıcaklığı -20°C idi, ve tüm örneklerin darbe enerjisi gereksinimleri karşıladı, bu da kompozit çelik borunun düşük sıcaklıkta iyi darbe dayanıklılığına sahip olduğunu gösterdi.

Dördüncü mekanik performans testi öğesi sertlik testidir. Sertlik, kompozit çelik borunun dış nesnelerin girintisine direnme yeteneğidir, kompozit çelik borunun aşınma direncini ve deformasyon direncini yansıtan. Petrol ve gaz boru hattının iç duvarı taşıma ortamı tarafından temizlenecek, bu nedenle kaplanmış/astarlanmış katmanın aşınmaya direnmek için belirli bir sertliğe sahip olması gerekir. Sertlik testi, sertlik test cihazı kullanılarak gerçekleştirilir., ve yaygın test yöntemleri Brinell sertlik testini içerir, Rockwell sertlik testi ve Vickers sertlik testi. Kompozit çelik boruların kaplanmış/astarlanmış katmanı için, Vickers sertlik testi genellikle yüksek test doğruluğu ve numuneye verilen küçük hasar nedeniyle benimsenir.. Test sırasında, test personeli, kaplanmış/astarlanmış katmanın yüzeyine belirli bir yük uygulamak için Vickers sertlik test cihazını kullanır, ve girintinin çapraz uzunluğunu ölçün, daha sonra Vickers sertlik değerini hesaplayın (YG). İşletmenin iç standartlarına göre, 316L paslanmaz çelik kaplı/astarlı katmanın Vickers sertliği 180-220HV arasında olacaktır, Inconel'in Vickers sertliği 625 nikel bazlı alaşım kaplı/astarlı katman 220-260HV arasında olacaktır, ve taban katmanının Vickers sertliği (Q355 düşük alaşımlı çelik) 140-180HV arasında olacaktır. Test sırasında, Termal püskürtme işlemiyle hazırlanan kaplama katmanının sertliğinin, yüzey kaynak işlemine göre biraz daha yüksek olduğunu buldum, Bunun nedeni, termal püskürtme işleminin erimiş tozun hızla soğutulmasından sonra yoğun bir yapı oluşturmasıdır., daha yüksek sertlikle sonuçlanır.

Kompozit çelik boruların mekanik performans testinde numune alma pozisyonuna ve numune alma yöntemine dikkat edilmesi gerektiği unutulmamalıdır.. Numuneler kompozit çelik borunun farklı konumlarından alınmalıdır. (orta kısım gibi, son kısım) örneklerin temsil edilebilirliğini sağlamak için. Aynı zamanda, örnekleme yöntemi, kaplanmış/astarlanmış katmana ve kaplanmış/astarlanmış katman ile taban katmanı arasındaki arayüze zarar vermekten kaçınmalıdır, Test sonuçlarını etkilememek için. Stajım sırasında, test personeli bana örnekleme çalışmasının çok önemli olduğunu söyledi. Örnekleme konumu uygun değilse veya örnekleme yöntemi yanlışsa, yanlış test sonuçlarına yol açacaktır, ürünün kararını etkileyecek olan kalite.

Korozyon direnci, iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların temel performansıdır., Petrol ve gaz endüstrisinin zorlu çalışma koşullarında kompozit çelik borunun hizmet ömrünü doğrudan belirleyen. Korozyon direnci testi, gerçek çalışma koşulu ortamını ve ortamını simüle etmektir., kompozit çelik borunun korozyon hızını ve korozyon formunu test edin, ve aşındırıcı ortamın erozyonuna direnip dayanamayacağını doğrulayın. Farklı korozyon mekanizmalarına ve çalışma koşullarına göre, Kompozit çelik boruların korozyon direnci testi esas olarak elektrokimyasal korozyon testini içerir, daldırma korozyon testi, gerilimli korozyon çatlama testi ve hidrojen kaynaklı çatlama testi. Stajım sırasında, Daldırma korozyon testi ve elektrokimyasal korozyon testi yardımcı çalışmalarına katıldım, ve gerilim korozyonu çatlama testi ve hidrojen kaynaklı çatlama testinin test prensiplerini ve yöntemlerini öğrendi.

İlk korozyon direnci testi öğesi elektrokimyasal korozyon testidir. Elektrokimyasal korozyon, petrol ve gaz boru hatlarında en yaygın korozyon türüdür., bu nedenle elektrokimyasal korozyon testi, kompozit çelik boruların korozyon direncini değerlendirmek için önemli bir yöntemdir. Elektrokimyasal korozyon testi temel olarak polarizasyon eğrisi testini ve elektrokimyasal empedans spektroskopisini içerir (EIS) test, elektrokimyasal iş istasyonu kullanılarak gerçekleştirilir. Polarizasyon eğrisi testinin temel prensibi, kompozit çelik boru numunesine belirli bir potansiyel uygulamaktır. (çalışma elektrodu) simüle edilmiş korozyon ortamında, karşılık gelen akım yoğunluğunu ölçün, ve polarizasyon eğrisini çizin. Polarizasyon eğrisi numunenin korozyon hızını ve korozyon eğilimini yansıtabilir. Korozyon akım yoğunluğu ne kadar düşük olursa, numunenin korozyon direnci ne kadar iyi olursa. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi testi, çalışma elektroduna küçük genlikli bir alternatif akım uygulamaktır., numunenin empedansını farklı frekanslarda ölçün, ve empedans spektrumunu kullanarak numunenin korozyon sürecini ve korozyon direncini analiz edin. Test sırasında, kompozit çelik boru numunesi belirli bir boyuta kesilir, ve numunenin yüzeyi işlenir (cilalı, temizlenmiş), daha sonra numune simüle edilmiş korozyon ortamına daldırılır (hidrojen sülfür içeren bir çözelti gibi, karbondioksit, klorür iyonları, vb.). Referans elektrot ve yardımcı elektrot ortama yerleştirilir, ve üç elektrot test için elektrokimyasal iş istasyonuna bağlanır. İşletmenin iç standartlarına göre, simüle edilmiş ultra yüksek kükürtlü gaz alanı ortamında kompozit çelik boru numunesinin korozyon akım yoğunluğu 1,0×10⁻⁶A/cm²'den büyük olmayacaktır. Stajım sırasında, Simüle edilmiş korozyon ortamını hazırlamak için test personeline yardımcı oldum, numune yüzeyini cilalayın, ve elektrodu bağlayın, ve elektrokimyasal iş istasyonunun test sürecini gözlemledi. Test sonuçları, Inconel'li kompozit çelik borunun korozyon akım yoğunluğunun 625 nikel bazlı alaşım kaplı katman standart gereklilikten çok daha azdı, bu da mükemmel elektrokimyasal korozyon direncine sahip olduğunu gösterdi.

İkinci korozyon direnci testi öğesi daldırma korozyon testidir.. Daldırma korozyon testi basit ve sezgisel bir korozyon direnci test yöntemidir, kompozit çelik boru numunesinin simüle edilmiş korozyon ortamına daldırılmasıdır, belirli bir süre sabit sıcaklıktaki bir ortama yerleştirin, ve ardından numunenin korozyon formunu gözlemleyin ve korozyon oranını hesaplayın. Bu yöntem, kompozit çelik borunun uzun vadeli korozyon sürecini gerçek çalışma koşulu ortamında simüle edebilir. Test sırasında, kompozit çelik boru numunesi standart numunelere kesilir, ve yüzey alanı, numunenin ağırlığı ve diğer parametreleri daldırmadan önce ölçülür. Daha sonra, numune simüle edilmiş korozyon ortamına daldırılır (ortamın bileşimi ve sıcaklığı gerçek çalışma koşullarıyla tutarlıdır), ve ortam bileşiminin stabilitesini sağlamak için ortam düzenli olarak değiştirilir. Belirli bir süre suya daldırıldıktan sonra (genellikle 720 saat veya 1000 saat), numune çıkarıldı, yüzeydeki korozyon ürünü temizlenir, ve numunenin korozyondan sonraki ağırlığı ölçülür. Korozyon hızı aşağıdaki formüle göre hesaplanır: korozyon hızı v=(m0-m1)/(S×t), burada m0 numunenin korozyondan önceki ağırlığıdır, m1 numunenin korozyondan sonraki ağırlığıdır, S numunenin yüzey alanıdır, ve t daldırma süresidir. Ulusal standarda göre, simüle edilmiş korozyon ortamında kompozit çelik borunun düzgün korozyon hızı 0,01 mm/a'dan büyük olmayacaktır. Ultra yüksek kükürtlü gaz alanlarında kullanılan kompozit çelik boru için, düzgün korozyon hızı 0,005 mm/a'dan büyük olmayacaktır. Stajım sırasında, 316L paslanmaz çelik astarlı kompozit çelik boruların daldırma korozyon testine katıldım. Daldırma süresi 720 saat, simüle edilen ortam, karbondioksit ve klorür iyonları içeren bir çözeltiydi, ve test sıcaklığı 80°C idi. Testten sonra, numunenin yüzeyi herhangi bir korozyon izi olmaksızın pürüzsüzdü, ve korozyon oranı standart gereklilikten çok daha azdı, bu da kompozit çelik borunun iyi bir daldırma korozyon direncine sahip olduğunu gösterdi.

Üçüncü korozyon direnci testi öğesi stresli korozyon çatlağınıdır. (SSC) test. Daha önce de belirtildiği gibi, Gerilmeli korozyon çatlaması çok tehlikeli bir korozyon şeklidir, boru hattının ani arızasına neden olmak kolaydır. Bu nedenle, Gerilim korozyonu çatlama testi, yüksek kükürtlü ortamlarda kullanılan kompozit çelik borular için önemli bir test öğesidir., yüksek klorür iyonu çalışma koşulları. Gerilim korozyon çatlama testi, NACE TM0177 standardının gerekliliklerine göre gerçekleştirilir. (Gerilim korozyonu çatlama testi için uluslararası yetkili standart), ve test yöntemi esas olarak bükülmüş kiriş yöntemini veya çekme yükü yöntemini benimser. Test sırasında, kompozit çelik boru numunesi standart bir bükülmüş kiriş numunesine veya çekme numunesine işlenir, ve numuneye belirli bir çekme gerilimi uygulanır (stres genellikle 80% numunenin akma dayanımının). Daha sonra, numune simüle edilmiş stresli korozyon ortamına daldırılır (NACE A çözümü gibi, hidrojen sülfür ve klorür iyonları içeren bir çözeltidir) belirli bir sıcaklık ve basınçta. Numune belirli bir süre ortamda tutulur (genellikle 720 saat), Daha sonra numune çıkarılarak numunenin yüzeyinde ve içinde çatlak olup olmadığı gözlemlenir.. Çatlak yoksa, kompozit çelik borunun stresli korozyon çatlama direncinin iyi olduğunu gösterir. Stajım sırasında, İşletmenin ultra yüksek kükürtlü gaz sahalarında kullanılan tüm kompozit çelik borular üzerinde gerilim korozyonu çatlama testi yaptığını öğrendim.. Test sonuçları, Inconel'li kompozit çelik borunun 625 nikel bazlı alaşım kaplı katmanda herhangi bir çatlak oluşmadı 720 saatlerce süren test, bu da stresli korozyon çatlamasına etkili bir şekilde direnebileceğini gösterdi.

Dördüncü korozyon direnci testi öğesi hidrojen kaynaklı çatlamadır (BU) test. Hidrojenin neden olduğu çatlama aynı zamanda petrol ve gaz boru hatlarında yaygın olarak görülen tehlikeli bir korozyon şeklidir., buna sıklıkla stres korozyonu çatlaması eşlik eder. Hidrojen kaynaklı çatlama testi, NACE TM0284 standardının gerekliliklerine göre gerçekleştirilir., ve test yöntemi esas olarak daldırma yöntemini benimser. Test sırasında, kompozit çelik boru numunesi standart numunelere kesilir, ve numune, simüle edilmiş hidrojen kaynaklı çatlama ortamına daldırılır (hidrojen sülfür ve nem içeren bir çözelti gibi) belirli bir sıcaklık ve basınçta. Numune belirli bir süre ortamda tutulur (genellikle 96 saat), daha sonra numune alınarak şişkinlik olup olmadığı gözlemlenir, numunenin yüzeyinde ve içinde çatlaklar ve diğer kusurlar. Aynı zamanda, mikroskop altında iç kusurları gözlemlemek için numune kesilir ve cilalanır. Standarda göre, kompozit çelik boru numunesinde testten sonra hidrojenin neden olduğu belirgin çatlama kusurları bulunmayacaktır.. Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların hidrojen kaynaklı çatlama testini gözlemledim. Test ortamı, yüksek konsantrasyonda hidrojen sülfür içeren bir çözeltiydi, ve test sıcaklığı 25°C idi. Testten sonra, numuneler kesildi ve gözlemlendi, ve hidrojen kaynaklı çatlama kusuru bulunamadı, bu da kompozit çelik borunun hidrojen kaynaklı çatlama direncinin iyi olduğunu gösterdi.

Ayrıca, açık deniz petrol ve gaz platformlarında kullanılan kompozit çelik borular için, kuruluş aynı zamanda denizde korozyon testleri de gerçekleştirmektedir, deniz ortamını simüle eden (deniz suyuna daldırma, deniz atmosferik korozyonu) kompozit çelik borunun korozyon direncini test etmek için. Deniz korozyon testi, numunenin doğal deniz suyuna veya simüle edilmiş deniz suyuna daldırılmasıyla gerçekleştirilir., ve onu uzun süre deniz atmosferik ortamına yerleştirmek (genellikle 6 aylar 1 YIL), daha sonra korozyon formunun gözlemlenmesi ve korozyon oranının hesaplanması. Bu test, kompozit çelik borunun deniz ortamındaki korozyon direncini daha doğru bir şekilde yansıtabilir.. Stajım sırasında, İşletmenin özel bir deniz korozyonu test sahasına sahip olduğunu gördüm., ve çok sayıda kompozit çelik boru numunesi simüle edilmiş deniz ortamında test ediliyordu.

Kompozit çelik boruların korozyon direnci testinin test koşullarını sıkı bir şekilde kontrol etmesi gerektiği vurgulanmalıdır. (orta kompozisyon, sıcaklık, Basınç, zaman), Test sonuçlarını doğrudan etkileyen. Test koşulları boru hattının gerçek çalışma koşullarıyla tutarlı olmalıdır., Böylece test sonuçları, kompozit çelik borunun gerçek uygulama sürecindeki korozyon direncini gerçekten yansıtabilir.. Stajım sırasında, test personeli bana korozyon direnci testinin her parametresinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğini söyledi, ve herhangi bir sapma hatalı test sonuçlarına yol açacaktır, mühendislikte kompozit çelik boruların seçimini ve uygulamasını etkileyecektir. Ayrıca, Kompozit çelik boruların korozyon direnci testinde ayrıca test numunelerinin korunmasına da dikkat edilmesi gerekir.. Numune hazırlama ve test süreci sırasında, Kaplamalı/astarlı katmana yapay zarar verilmesini önlemek gereklidir, Test sonuçlarını etkilememek için. Örneğin , Numunenin parlatma işlemi sırasında, Kaplamalı/astarlı katmanın çizilmesini veya taban katmanının açığa çıkmasını önlemek için parlatma kuvvetinin kontrol edilmesi gerekir, bu da korozyon direncinin yanlış değerlendirilmesine yol açacaktır.

Taban katmanı arasındaki bağlanma performansı (karbon çeliği/düşük alaşımlı çelik) ve kaplanmış/astarlanmış katman (Korozyona dayanıklı alaşım) iç kaplamalı veya astarlı kompozit çelik boruların genel performansının temel garantisidir. Bağlanma performansı zayıfsa, Kaplamalı/astarlı katman taşıma sırasında taban katmanından sıyrılacaktır, kurulum veya çalıştırma, taban katmanını aşındırıcı ortama maruz bırakarak hızlı korozyona ve boru hattının arızalanmasına yol açar. Bu nedenle, yapıştırma performans testi, kompozit çelik boruların kapsamlı performans testinin vazgeçilmez bir parçasıdır. Stajım sırasında, Yapışma performans testi yardımcı çalışmasına katıldım, ve ana test yöntemlerini öğrendim, standartlar ve dikkat edilmesi gereken önemli noktalar, bunlar işletmenin gerçek test deneyimi ve GB/T ile birleştirilir 31940-2025 ayrıntılı olarak detaylandırılacak ulusal standart.

Kompozit çelik boruların bağlanma performansı testi esas olarak taban katmanı ile kaplanmış/astarlanmış katman arasındaki bağlanma gücünü değerlendirir, bağlanma arayüzünün bütünlüğünün yanı sıra. Ana test yöntemleri çekme kesme testini içerir, soyulma testi ve metalografik gözlem, çekme kesme testi ve soyulma testi en yaygın kullanılan kantitatif test yöntemleridir, ve metalografik gözlem, bağlanma durumunu desteklemek ve doğrulamak için niteliksel bir test yöntemidir. Farklı hazırlama işlemleri, farklı bağlanma gücü gereksinimlerine karşılık gelir, ve kuruluş, ürün türüne göre hedeflenen test standartlarını formüle edecektir.

İlk yaygın bağlanma performansı test yöntemi, çekme kesme testidir, esas olarak taban katmanı ile kaplanmış/astarlanmış katman arasındaki kesme bağlanma mukavemetini test etmek için kullanılır. Bu yöntem her türlü iç kaplamalı veya astarlı kompozit çelik boru için uygundur., özellikle metalurjik birleştirme işlemleriyle hazırlanan kompozit çelik borular için (yüzey kaynağı gibi, patlama kaplaması, sıcak haddeleme kaplama). Test prensibi, kompozit çelik boruyu standart çekme kesme numuneleri halinde kesmektir., taban katmanı ile kaplanmış/astarlanmış katman arasındaki bağlanma arayüzünü tam olarak yansıtabilen. Daha sonra, numune evrensel bir çekme test makinesine kelepçelenir, ve bağlanma arayüzü ayrılana veya numune hasar görene kadar bağlanma arayüzüne paralel yön boyunca düzgün bir kesme yükü uygulanır.. Test makinesi maksimum kesme yükünü otomatik olarak kaydeder, ve kesme bağlanma mukavemeti, bağlanma arayüzünün kesit alanına göre hesaplanır. GB/T gereksinimlerine göre 31940-2025 Ulusal Standart, metalurjik birleştirme işlemleriyle hazırlanan iç kaplamalı kompozit çelik boruların kesme bağlanma mukavemeti 200MPa'dan az olmayacaktır, ve mekanik birleştirme işlemleriyle hazırlanan astarlı kompozit çelik boruların kesme bağlanma mukavemeti (hidrolik boru genişletme gibi) 150 MPa'dan az olmayacaktır. Stajım sırasında, Çekme kesme numunelerini kesme ve işleme konusunda test personeline yardımcı oldum, ve test sürecini gözlemledim. I found that the shear bonding strength of composite steel pipes prepared by explosion cladding process was the highest, usually reaching more than 300MPa, while the shear bonding strength of composite steel pipes prepared by hydraulic pipe expansion process was about 160-180MPa, which all met the standard requirements.

The second common bonding performance testing method is the peel test, which is mainly used to test the peel strength between the base layer and the clad/lined layer. This method is more suitable for composite steel pipes prepared by mechanical bonding or bonding processes (hidrolik boru genişletme gibi, bonding lining method), and is also applicable to thin clad/lined layer composite steel pipes. The testing principle is to cut the composite steel pipe into standard peel samples, ve kaplanmış/astarlanmış katmanın bir ucunu taban katmanından önceden ayırın. Daha sonra, Numunenin taban katmanını ve kaplanmış/astarlanmış katmanını sırasıyla üniversal çekme test makinesinin iki kelepçesine kelepçeleyin, ve kaplanmış/astarlanmış katmanı taban katmanından ayırmak için bağlama arayüzüne dik yön boyunca düzgün bir çekme yükü uygulayın. Test makinesi tüm soyma işlemi sırasında soyma yükünü kaydeder, ve birim genişlik başına ortalama soyulma yükü soyulma mukavemetidir. İşletmenin iç standartlarına göre, Hidrolik boru genişletme işlemiyle hazırlanan astarlı kompozit çelik boruların soyulma mukavemeti 15N/mm'den az olmayacaktır., yapıştırma astarlama yöntemiyle hazırlanan kompozit çelik boruların soyulma mukavemeti 10N/mm'den az olmayacaktır.. Test sırasında, Taban katmanının ve kaplanmış/astarlanmış katmanın ön işleminin yerinde olmaması halinde şunu buldum:, soyulma mukavemeti önemli ölçüde azalacaktır, ve kaplanmış/astarlanmış katman bile manuel olarak soyulabilir, Bu, ön işlemin bağlanma performansını sağlamanın anahtarı olduğunu tam olarak gösterir.

Üçüncü bağlanma performansı test yöntemi metalografik gözlemdir, kompozit çelik boruların bağlanma arayüz durumunu gözlemlemek için kullanılan niteliksel bir test yöntemidir. Bu yöntemle boşluk gibi kusurların olup olmadığı doğrudan gözlemlenebilmektedir., gözenekler, bağlanma arayüzünde çatlaklar ve oksit katmanları, ve ayrıca kaplanmış/astarlanmış katmanın kalınlık homojenliğini ve arayüzdeki metalurjik reaksiyon durumunu gözlemleyebilir (metalurjik birleştirme işlemleri için). Test adımları şunlardır:: kompozit çelik boruyu küçük metalografik numuneler halinde kesin, Bağlanma arayüzünü netleştirmek için numuneleri taşlayın ve parlatın, daha sonra numuneleri özel bir dağlayıcıyla aşındırın (taban katmanına ve kaplanmış/astarlanmış katman malzemelerine göre farklı aşındırıcılar seçilir), ve son olarak bağlanma arayüzünü bir optik mikroskop veya taramalı elektron mikroskobu altında gözlemleyin (DSÖ). Stajım sırasında, Test ustasının rehberliğinde metalografik numuneleri taşlamayı ve cilalamayı öğrendim, ve farklı işlemlerle hazırlanan kompozit çelik boruların bağlanma arayüzünü mikroskop altında gözlemlediler. Örneğin , yüzey kaynak işlemiyle hazırlanan kompozit çelik boruların bağlantı arayüzü sürekli ve yoğundu, bariz kusurları olmayan, ve arayüzde ince bir metalurjik reaksiyon tabakası oluşturuldu; hidrolik boru genişletme işlemiyle hazırlanan kompozit çelik boruların bağlantı arayüzü yakından takıldı, boşluk olmadan, ancak metalurjik reaksiyon katmanı oluşmadı.

Yukarıdaki üç ana test yöntemine ek olarak, İşletme aynı zamanda ultrasonik testler aracılığıyla yapışma performansı denetimi de gerçekleştirmektedir.. Ultrasonik muayene tahribatsız bir muayene yöntemidir, kompozit çelik boruların iç bağlanma kusurlarını tespit edebilen (arayüz boşlukları gibi, soyulma, vb.) numunelere zarar vermeden. Bu yöntem, bitmiş kompozit çelik boruların toplu muayenesi için uygundur., ve yapışma kusurları olan niteliksiz ürünleri hızlı bir şekilde eleyebilir. Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların yapışma performansını tespit etmek için ultrasonik kusur tespit cihazı kullanan teknik personeli gözlemledim. Ekipman, bağlanma arayüzü durumunu görüntüler aracılığıyla görüntüleyebilir, ve teknik personel görüntü özelliklerine göre yapışma kusurlarının olup olmadığına karar verebilir. Bu yöntemin yüksek tespit verimliliği avantajları vardır, tahribatsızlık ve geniş uygulanabilirlik, ve bağlanma performans testleri için önemli bir yardımcı yöntem haline gelmiştir..

Kompozit çelik boruların bağlanma performansı testinde numune alma pozisyonuna ve numune alma yöntemine de dikkat edilmesi gerektiği unutulmamalıdır., mekanik performans testiyle tutarlı olan. Test sonuçlarının temsili olmasını sağlamak için numuneler kompozit çelik borunun farklı konumlarından alınmalıdır.. Aynı zamanda, Numune alma ve numune işleme prosesi, bağlanma arayüzüne zarar vermekten kaçınmalıdır, Test sonuçlarının doğruluğunu etkilememek için. Stajım sırasında, test uzmanı, kompozit çelik boruların bağlanma performansının birçok faktörden etkilendiğini vurguladı, hammadde kalitesi dahil, ön tedavi etkisi, proses parametre kontrolü ve tedavi sonrası kalite. Bu nedenle, Kompozit çelik boruların bağlantı performansının gereklilikleri karşılaması ancak hazırlık sürecindeki her bağlantının sıkı kontrolü ile garanti edilebilir..

İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların yapısal bütünlüğü, kompozit çelik borunun genel yapısının eksiksizliğini ve tekdüzeliğini ifade eder., borunun boyutsal doğruluğu dahil, kaplanmış/astarlanmış katmanın kalınlık bütünlüğü, iç ve yüzey kusurlarının olmaması, ve taban katmanı ile kaplanmış/astarlanmış katmanın eşmerkezliliği. Yapısal bütünlük, kompozit çelik boruların güvenli bir şekilde çalıştırılması için önemli bir ön koşuldur. Yapısal kusurlar varsa (kaplanmış/astarlanmış katmanın eşit olmayan kalınlığı gibi, iç çatlaklar, Eksantriklik, vb.), işletme sırasında boru hattının eşit olmayan stres dağılımına yol açacaktır, korozyonu ve hasarı hızlandırır, ve hatta boru hattı sızıntısına neden olabilir. Bu nedenle, Yapısal bütünlük testi, kompozit çelik boruların performans testinin önemli bir parçasıdır. Staj deneyimim ve kurumun test spesifikasyonlarıyla birleştiğinde, bu bölümde ana test öğeleri ayrıntılı olarak ele alınacaktır, yapısal bütünlük testi yöntemleri ve standartları.

İlk yapısal bütünlük testi öğesi boyutsal doğruluk testidir, esas olarak boru çapının testini içerir, Duvar kalınlığı, uzunluğu, ovallik ve eşmerkezlilik. Bu boyutsal parametreler, mühendislikte kompozit çelik boruların kurulumunu ve eşleştirme performansını doğrudan etkiler., ve ayrıca boru hattının basınç taşıma kapasitesini ve hizmet ömrünü de etkiler. Test yöntemleri esas olarak profesyonel ölçüm araçları kullanılarak gerçekleştirilir., kaliperler gibi, Mikrometre, şerit metre, Ovallik ölçerler ve eşmerkezlilik ölçerler. Çap testi için, kompozit çelik borunun dış çapı ve iç çapı farklı konumlarda ölçülür (genellikle borunun her iki ucunda ve orta kısmında), ve çap sapmasının standart aralıkta olmasını sağlamak için ortalama değer alınır. GB/T'ye göre 31940-2025 Ulusal Standart, kompozit çelik boruların çap sapması, nominal çapın ±%1'ini aşmayacaktır. Duvar kalınlığı testi için, borunun et kalınlığı, et kalınlığının tekdüzeliğini sağlamak için borunun çevresi ve uzunluğu boyunca birden fazla noktada ölçülür. Duvar kalınlığı sapması, nominal duvar kalınlığının ±%5'ini aşmayacaktır.. Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların et kalınlığının mikrometre ile ölçülmesinde test personeline yardımcı olmaktan sorumluydum., ve ölçüm verilerini kaydettim. Sıcak haddeleme kaplama işlemiyle hazırlanan kompozit çelik boruların et kalınlığı homojenliğinin en iyi olduğunu buldum, ve sapma temel olarak ±%3 dahilindeydi.

İkinci yapısal bütünlük testi öğesi, kaplanmış/astarlanmış katmanın kalınlık tekdüzelik testidir.. Kaplamalı/astarlı katmanın kalınlık düzgünlüğü, kompozit çelik borunun korozyon direncini doğrudan etkiler. Kaplamalı/astarlı katmanın kalınlığı eşit değilse, ince kısım hızla aşınacaktır, taban katmanını açığa çıkarmak, boru hattının genel başarısızlığına yol açıyor. Test yöntemleri esas olarak ultrasonik kalınlık ölçümünü içerir, radyografik kalınlık ölçümü ve metalografik gözlem. Aralarında, ultrasonik kalınlık ölçümü en yaygın kullanılan yöntemdir, tahribatsızlık avantajlarına sahip olan, yüksek verimlilik ve yüksek doğruluk. Test prensibi, kaplamalı/astarlı katman boyunca iletmek için ultrasonik dalgaları kullanmaktır., ve kaplanmış/astarlanmış katmanın yüzeyinden yansıyan ultrasonik dalga ile yapıştırma arayüzü arasındaki zaman farkına göre kaplanmış/astarlanmış katmanın kalınlığını hesaplamak. Test sırasında, test personeli kaplanmış/astarlanmış katmanın kalınlığını birden fazla noktada ölçecektir (en azından 20 metre başına puan) kompozit çelik borunun çevresi ve uzunluğu boyunca, ve kalınlık sapmasını hesaplayın. İşletmenin iç standartlarına göre, kaplanmış/astarlanmış katmanın kalınlık sapması, nominal kalınlığın ±'unu aşmayacaktır, ve kaplanmış/astarlanmış katmanın minimum kalınlığı, 80% nominal kalınlığın. Stajım sırasında, Test personelinin rehberliğinde kaplanmış tabakanın kalınlığını ölçmek için ultrasonik kalınlık ölçüm cihazını kullanmayı öğrendim, ve enstrümanın temel çalışma becerilerine hakim oldum.

Üçüncü yapısal bütünlük testi öğesi yüzey ve iç kusur tespitidir, esas olarak çatlak gibi kusurların olup olmadığını tespit etmek için kullanılır, gözenekler, kapanımlar, Kompozit çelik borunun iç ve dış yüzeyleri ile borunun iç kısmında soyulma ve çizikler. Tespit yöntemleri yüzey kusur tespiti ve dahili kusur tespiti olarak ikiye ayrılır.. Yüzey kusur tespiti esas olarak görsel incelemeyi içerir, manyetik parçacık kusur tespiti ve penetrant kusur tespiti. Görsel inceleme en temel tespit yöntemidir, bariz yüzey kusurlarını kontrol etmek için kullanılır (çizikler gibi, çapaklar, soyulma) kompozit çelik borunun. Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların görsel muayenesine katıldım, ve endoskop yardımıyla borunun iç ve dış yüzeylerini kontrol ettik. (iç yüzey için). Manyetik parçacık kusur tespiti ve penetrant kusur tespiti, yüzey ve yüzeye yakın kusurları tespit etmek için kullanılır (mikro çatlaklar gibi) görsel incelemeyle bulunması kolay olmayan. Bu iki yöntem ferromanyetik malzemelerin yüzey kusurlarını tespit etmek için uygundur. (karbon çeliği taban katmanı ve paslanmaz çelik kaplı/astarlı katman gibi).

Dahili kusur tespiti temel olarak ultrasonik kusur tespitini ve radyografik kusur tespitini içerir, Kompozit çelik borular için en önemli tahribatsız tespit yöntemleri nelerdir?. Ultrasonik kusur tespiti esas olarak iç çatlaklar gibi iç kusurları tespit etmek için kullanılır., gözenekler, kompozit çelik boruların kalıntıları ve arayüz soyulması. Test prensibi, kompozit çelik borudan iletmek için ultrasonik dalgaları kullanmaktır., ve kusurlar ultrasonik dalgaları yansıtacak ve kıracaktır, konumu yargılamak için, kusurların boyutu ve şekli. Radyografik kusur tespiti esas olarak kalın duvarlı kompozit çelik boruların iç kusurlarını tespit etmek için kullanılır., ve borunun iç kusur durumunu açıkça gösterebilir. Test prensibi, kompozit çelik boruya nüfuz etmek için X-ışınlarını veya γ-ışınlarını kullanmaktır., ve kusurlar ışınların nüfuz etme kabiliyetini etkileyecektir, Film üzerinde farklı gri tonlamalı görüntüler oluşturma, iç kusurları yargılamak için. Ulusal standarda göre, Kompozit çelik boruların iç kusurları GB/T'nin seviye II gerekliliğini aşmayacaktır. 31940-2025. Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların ultrasonik kusur tespiti ve radyografik kusur tespiti sürecini gözlemledim, ve teknik personelin rehberliğinde basit kusur tespit görüntülerini tanımlamayı öğrendi.

Dördüncü yapısal bütünlük testi öğesi eşmerkezlilik testidir, esas olarak astarlı kompozit çelik borulara yöneliktir. Taban katmanının ve astarlı katmanın eşmerkezliliği, taban çelik borunun merkez çizgisinin ve astarlı katmanın çakışma derecesini ifade eder. BORU KAPLI. Eşmerkezlilik zayıfsa, boru genişletme işlemi sırasında astarlı katman eşit olmayan bir şekilde gerilecektir, ve astarlı tabakanın ince kısmı çalışma sırasında kolayca zarar görecektir, korozyon arızasına neden olur. Test yöntemi, kompozit çelik borunun farklı konumlarında taban katmanının merkez çizgisi ile astarlı katman arasındaki mesafeyi ölçmek için bir eşmerkezlilik ölçer veya kadranlı gösterge kullanmaktır., ve eşmerkezlilik sapmasını hesaplayın. İşletmenin iç standartlarına göre, astarlı kompozit çelik boruların eş merkezlilik sapması 0,5 mm/m'yi aşmayacaktır. Stajım sırasında, Kaplamalı kompozit çelik boruların eşmerkezliliğini ölçmek için test personeline yardımcı oldum, ve otomatik yerleştirme ekipmanıyla hazırlanan kompozit çelik boruların eşmerkezlilik sapmasının manuel yerleştirme ekipmanından daha küçük olduğunu buldu.

Özetle, kompozit çelik boruların yapısal bütünlük testi kapsamlı bir test çalışmasıdır, boyutsal doğruluk gibi birçok hususu kapsayan, kaplı/astarlı katman kalınlığı tekdüzeliği, yüzey ve iç kusurlar, ve eş merkezlilik. Kompozit çelik borunun eksiksiz ve düzgün bir yapıya sahip olmasını ancak sistematik yapısal bütünlük testi yoluyla sağlayabiliriz, ve boru hattının güvenli bir şekilde işletilmesi için bir temel oluşturmak. Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların yapısal bütünlüğünün hazırlık süreciyle yakından ilişkili olduğunu derinden fark ettim.. Örneğin , Otomatik üretim ekipmanlarıyla hazırlanan kompozit çelik boruların boyutsal doğruluğu, manuel çalıştırmaya göre daha yüksektir, ve termal püskürtme işlemiyle hazırlanan kaplama katmanının kalınlık düzgünlüğü, püskürtme tabancasının hareket hızından ve toz besleme hızından kolaylıkla etkilenir..

Çin'in petrol ve doğalgaz arama ve geliştirme seviyesinin sürekli iyileştirilmesiyle, Petrol ve gaz boru hatlarının çalışma koşulları giderek zorlaşıyor, ve yüksek performanslı korozyon önleyici boru hatlarına olan talep her geçen gün artıyor. iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular, yüksek mukavemet gibi benzersiz avantajlarıyla, mükemmel korozyon direnci ve uygun maliyet, çeşitli önemli petrol ve gaz boru hattı projelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır, karadaki yüksek basınçlı uzun mesafe iletim boru hatları dahil, ultra yüksek kükürtlü gaz sahası toplama ve iletim boru hatları, açık deniz petrol ve gaz boru hatları ve diğer alanlar. Staj deneyimime ve ilgili mühendislik verilerinin toplanmasına dayanarak, bu bölümde kompozit çelik boruların farklı petrol ve gaz alanlarındaki uygulamaları ele alınacaktır, Uygulama etkilerini ve mevcut sorunları analiz etmek, ve kompozit çelik boruların daha fazla tanıtılması ve uygulanması için pratik referanslar sağlamak.

Petrol ve gaz boru hattı malzemesi imalat işletmesindeki stajım sırasında, I learned that the enterprise has provided a large number of inner clad or lined corrosion-resistant alloy composite steel pipes for many key oil and gas projects at home and abroad, and has accumulated rich engineering application experience. The technical personnel of the enterprise will formulate targeted product schemes and preparation processes according to the different working conditions and requirements of each project, ensuring that the performance of composite steel pipes meets the engineering needs. Through the understanding of these projects, I have a deeper understanding of the application value and application scope of composite steel pipes.

Karadaki yüksek basınçlı uzun mesafe petrol ve gaz iletim boru hatları, Çin'in petrol ve gaz iletim ağının ana parçasıdır, genellikle yüksek basınç koşulları altında hizmet veren, uzun mesafe ve karmaşık jeolojik ortam. Taşıma ortamı genellikle karbondioksit gibi aşındırıcı bileşenler içerir., hidrojen sülfür ve klorür iyonları, ve boru hattı kolayca paslanır. Aynı zamanda, boru hattının büyük orta basınç ve çevresel yükleri taşıması gerekiyor (toprak basıncı gibi, sıcaklık değişimi), bu nedenle boru hattının sağlamlığı ve sağlamlığı konusunda yüksek gereksinimlere sahiptir. İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular bu gereksinimleri iyi karşılayabilir, and have become the preferred pipeline material for onshore high-pressure long-distance transmission projects.

Karadaki yüksek basınçlı uzun mesafe iletim boru hatlarında kullanılan kompozit çelik borular esas olarak yüzey kaynağı veya patlatma kaplama işlemiyle hazırlanan iç kaplamalı kompozit çelik borulardır., ve taban katmanı genellikle Q355 veya X80 düşük alaşımlı çeliği kullanır (yüksek mukavemet ve iyi tokluk), ve kaplı katman 316L paslanmaz çelik veya Inconel'i benimser 625 nikel bazlı alaşım (Mükemmel korozyon direnci). Boru hattının nominal çapı genellikle 800-1400 mm'dir., ve duvar kalınlığı 12-25 mm'dir, yüksek basınçlı iletimin gereksinimlerini karşılayabilen (basınç ≥10MPa). Stajım sırasında, Batı Çin'deki önemli bir karadaki uzun mesafe doğal gaz iletim projesini öğrendim, Toplam uzunluğu 1200 km olan iç kaplamalı kompozit çelik boruların yüzey kaynak işlemi ile hazırlanmasını benimseyen. Kompozit çelik borunun taban katmanı X80 düşük alaşımlı çeliktir, ve kaplama katmanı 316L paslanmaz çeliktir (kaplı katman kalınlığı 3-5mm). Taşıma ortamı şunları içerir: 5% karbondioksit ve eser miktarda hidrojen sülfür, ve iletim basıncı 12MPa'dır. Proje hizmete açıldı 5 yıl, ve boru hattı operasyonu istikrarlı. Korozyon yok, Düzenli muayenede soyulma veya sızıntı kusurları tespit edildi.

Kompozit çelik boruların karadaki yüksek basınçlı uzun mesafe iletim boru hatlarındaki uygulama avantajları temel olarak üç açıdan yansıtılmaktadır.: Öncelikle, Düşük alaşımlı çelikten oluşan taban katmanı, boru hattının yüksek mukavemetini ve dayanıklılığını sağlar, Büyük orta basınç ve çevresel yükleri taşıyabilen, ve basınç dalgalanması veya çevresel etki nedeniyle boru hattının yırtılmasını önleyin; İkinci, korozyona dayanıklı alaşım kaplı katman, aşındırıcı ortamı taban katmanından etkili bir şekilde izole eder, Boru hattının korozyonunu önlemek ve boru hattının servis ömrünü uzatmak (hizmet ömrü daha fazlasına ulaşabilir 30 yıl, hangisi 2-3 kaplamalı geleneksel karbon çelik boruların katı); Üçüncü, tüm korozyona dayanıklı alaşımlı boru ile karşılaştırıldığında, kompozit çelik borunun maliyeti daha düşüktür, projenin toplam yatırımını azaltabilir 30%-50%, ve bariz ekonomik faydaları var. Örneğin , yukarıda bahsedilen batı doğal gaz iletim projesinde, 316L paslanmaz çelik boruların tamamı yerine iç kaplamalı kompozit çelik boruların kullanılması, proje yatırımını yaklaşık olarak azalttı 40%.

ancak, karadaki yüksek basınçlı uzun mesafe iletim boru hatlarında kompozit çelik boruların uygulanmasında da bazı sorunlar vardır.: Öncelikle, yüzey kaplama kaynağı ve patlama kaplamasının hazırlık süreci karmaşıktır, Üretim verimliliği düşük, ve büyük ölçekli projelerin acil talebini karşılamak zor; İkinci, kompozit çelik boruların kaynağı zordur. Taban katmanı ve kaplama katmanı farklı malzemelerdir, ve kaynak kusurlarını önlemek için kaynak işleminin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir (tamamlanmamış füzyon gibi, çatlaklar); Üçüncü, kompozit çelik boruların bakım maliyeti yüksektir. Kaplama katmanı hasar görmüşse, tamiri zordur, ve boru hattının tüm bölümünün değiştirilmesi gerekiyor, bu da bakım maliyetini artırır. Bu sorunlar karşısında, Staj yaptığım işletme hazırlık sürecini ve kaynak teknolojisini sürekli olarak optimize ediyor, üretim verimliliğini artırmak, ve bir dizi olgun kompozit çelik boru onarım teknolojisinin geliştirilmesi, bakım maliyetini etkili bir şekilde azaltır.

Ultra yüksek kükürtlü gaz alanları, hidrojen sülfür içeriği ≥ olan gaz alanlarını ifade eder (hacim oranı), Tipik sert korozyon ortamları olan. Doğal gazdaki hidrojen sülfür boru hattı için oldukça aşındırıcıdır., ve stres korozyon çatlamasına neden olmak kolaydır (SSC) ve hidrojen kaynaklı çatlak (BU) boru hattının, ani boru hattı arızasına yol açan, Doğal gazın üretimi ve taşınmasında büyük güvenlik tehlikeleri oluşturan. Bu nedenle, ultra yüksek kükürtlü gaz alanlarında kullanılan boru hatlarının korozyon direnci açısından son derece yüksek gereksinimleri vardır, özellikle stres korozyonu çatlamasına ve hidrojen kaynaklı çatlamaya karşı direnç. iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular, özellikle nikel bazlı alaşım kaplı/astarlı katmana sahip olanlar, Mükemmel korozyon direncine sahiptir ve yüksek konsantrasyonlu hidrojen sülfürün korozyonuna etkili bir şekilde direnebilir, bu nedenle ultra yüksek kükürtlü gaz alanı toplama ve iletim boru hatlarında yaygın olarak kullanılırlar.

Ultra yüksek kükürtlü gaz sahası toplama ve iletim boru hatlarında kullanılan kompozit çelik borular esas olarak yüzey kaynağı veya patlatma kaplama işlemiyle hazırlanan iç kaplamalı kompozit çelik borulardır., ve kaplanmış katman esas olarak Inconel'dir 625 nikel bazlı alaşım (mevcut ultra yüksek kükürt ortamında korozyona en dayanıklı alaşım malzemesi). Taban katmanı genellikle Q355 düşük alaşımlı çeliği kullanır, boru hattının sağlamlığını ve basınç taşıma kapasitesini sağlar. Boru hattının nominal çapı genellikle 100-500 mm'dir, ve duvar kalınlığı 8-15 mm'dir, Gaz sahalarında doğalgazın toplanması ve iletilmesi için uygun olan (basınç 3-8MPa). Stajım sırasında, Sichuan'daki ultra yüksek kükürtlü gaz sahası projesi için kompozit çelik boruların üretim yardımcı işlerine katıldım, Çin. Projede patlama kaplama işlemiyle hazırlanan iç kaplamalı kompozit çelik borular benimsendi, taban katmanı Q355 düşük alaşımlı çelikti, kaplı katman Inconel'di 625 nikel bazlı alaşım (kaplı katman kalınlığı 2-3mm), boru hattının toplam uzunluğu 350 km idi. Taşıma ortamındaki hidrojen sülfür içeriği 18%, ve proje hizmete girmiştir 3 yıl. Düzenli denetim sonuçları boru hattında korozyon olmadığını gösteriyor, stresli korozyon çatlaması veya hidrojen kaynaklı çatlama kusurları, ve operasyon güvenli ve istikrarlı.

Ultra yüksek kükürtlü gaz alanı toplama ve iletim boru hatlarının uygulanmasında kompozit çelik boruların temel avantajı, mükemmel korozyon direncidir., özellikle stres korozyonu çatlamasına ve hidrojen kaynaklı çatlamaya karşı direnç. Inconel 625 nikel bazlı alaşım kaplı katman, hidrojen sülfür korozyonuna karşı iyi bir dirence sahiptir, ve hidrojen atomlarının nüfuzunu etkili bir şekilde önleyebilir, taban katmanının hidrojen kaynaklı çatlamasını önlemek. Aynı zamanda, nikel bazlı alaşım iyi bir tokluğa sahiptir ve yüksek kükürt ve yüksek stres koşulları altında stresli korozyon çatlamasına karşı direnç gösterebilir. Ayrıca, kompozit çelik boru yüksek mukavemete ve basınç taşıma kapasitesine sahiptir, Gaz alanı toplama ve iletim basıncının gereksinimlerini karşılayabilen. Geleneksel korozyon önleyici önlemlerle karşılaştırıldığında (korozyon önleyici kaplamalı karbon çelik borular gibi), kompozit çelik borunun servis ömrü daha uzundur (Daha fazla 25 yıl) ve daha düşük başarısızlık oranı, bu da boru hattı bakım ve değiştirme sayısını azaltabilir, ve gaz sahasının sürekli ve istikrarlı üretimini sağlamak.

Ultra yüksek kükürtlü gaz sahalarında kompozit çelik boruların uygulanmasındaki ana problemler, yüksek üretim maliyeti ve sıkı kalite kontrol gereklilikleridir.. Inconel'in fiyatı 625 nikel bazlı alaşım çok yüksektir, bu da kompozit çelik boruların yüksek üretim maliyetine yol açar (maliyet 2-3 paslanmaz çelik kaplı tabakaya sahip kompozit çelik boruların katı). Aynı zamanda, Ultra yüksek kükürtlü gaz sahaları için kompozit çelik boruların hazırlanma süreci çok sıkıdır, ve herhangi bir kalite kusuru (arayüz boşluğu gibi, kaplı katman kalınlığı eşitsizliği) boru hattında korozyon arızasına yol açacaktır. Bu nedenle, işletmenin hazırlık sürecinin her bağlantısını sıkı bir şekilde kontrol etmesi gerekiyor, Hammadde seçiminden işlem sonrası ve denetime kadar, ürün kalitesini sağlamak için. Stajım sırasında, İşletmenin ultra yüksek kükürtlü gaz sahası kompozit çelik boruları için özel bir kalite kontrol ekibi kurduğunu öğrendim., ve önemli bağlantılar için tam bir denetim modunu benimsedi, Ürünlerin yeterlilik oranını garanti eden.

Açık deniz petrol ve gaz boru hatları, açık deniz petrol ve gaz arama ve geliştirme çalışmalarının önemli bir parçasıdır, zorlu deniz ortamında hizmet veren. Deniz ortamı karmaşıktır, deniz suyu korozyonu dahil, deniz atmosferik korozyonu, deniz organizması korozyonu, ve boru hattı da rüzgar dalgası etkisine maruz kalıyor, okyanus akıntısı taraması, deniz yatağı toprak basıncı ve diğer çevresel yükler. Aynı zamanda, açık denizdeki petrol ve gaz taşıma ortamı genellikle tuz gibi aşındırıcı bileşenler içerir, karbondioksit ve hidrojen sülfür, bu da açık deniz boru hattının daha ciddi korozyon sorunlarıyla karşı karşıya kalmasına neden oluyor. Bu nedenle, açık deniz petrol ve gaz boru hatları, korozyon direnci konusunda yüksek gereksinimlere sahiptir, Darbe Dayanıklılığı, yorulma direnci ve yapısal bütünlük. İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular bu gereksinimleri karşılayabilir ve açık denizde petrol ve gaz toplama ve iletim boru hatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır., denizaltı petrol ve gaz iletim boru hatları ve diğer alanlar.

Açık deniz petrol ve gaz boru hatlarında kullanılan kompozit çelik borular esas olarak patlama kaplaması veya sıcak haddeleme kaplama işlemiyle hazırlanan iç kaplamalı kompozit çelik borulardır., ve hidrolik boru genişletme işlemi ile hazırlanan astarlı kompozit çelik borular. Taban katmanı genellikle yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik kullanır (X65 gibi, X80) iyi darbe dayanıklılığı ve yorulma direnci ile, ve kaplamalı/astarlı katman 316L paslanmaz çelik veya Inconel'i benimser 625 Mükemmel korozyon direncine sahip nikel bazlı alaşım. Boru hattının nominal çapı genellikle 200-1000 mm'dir, ve duvar kalınlığı 10-20 mm'dir, açık denizdeki yüksek basınçlı iletimin gereksinimlerini karşılayabilen (basınç 8-15MPa). Stajım sırasında, Güney Çin Denizi'nde bir açık deniz petrol sahası projesini öğrendim, toplam 800km kompozit çelik boru uzunluğunu benimseyen, Patlama kaplama işlemiyle hazırlanan iç kaplamalı kompozit çelik borular dahil (Denizaltı iletim boru hatları için kullanılır) ve hidrolik boru genişletme işlemiyle hazırlanan astarlı kompozit çelik borular (platform üzerinde toplama ve iletim boru hatları için kullanılır). Kompozit çelik borunun taban katmanı X80 düşük alaşımlı çeliktir, ve kaplamalı/astarlı katman 316L paslanmaz çeliktir. Boru hattı hizmete girdi 4 yıl, ve operasyon stabil. Korozyon yok, Düzenli muayenede soyulma veya sızıntı kusurları tespit edildi.

Kompozit çelik boruların açık denizdeki petrol ve gaz boru hatlarındaki uygulama avantajları temel olarak dört açıdan yansıtılmaktadır.: Öncelikle, korozyona dayanıklı alaşım kaplı/astarlı katman, deniz suyu korozyonuna etkili bir şekilde direnebilir, deniz atmosferik korozyonu ve deniz organizması korozyonu, ve boru hattının paslanmasını ve hasar görmesini önleyin; İkinci, Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelikten oluşan taban katmanı iyi darbe dayanıklılığına ve yorulma direncine sahiptir, Rüzgar dalgası etkisine dayanabilen, okyanus akıntısı temizliği ve diğer çevresel yükler, ve yorulma hasarından kaynaklanan boru hattı kopmasını önleyin; Üçüncü, Kompozit çelik boru yüksek yapısal bütünlüğe ve iyi eşmerkezliliğe sahiptir, açık deniz boru hattı kurulumu ve kaynağı için uygun olan; Dördüncü, tüm korozyona dayanıklı alaşımlı boru ile karşılaştırıldığında, kompozit çelik borunun maliyeti daha düşük ve daha hafiftir, açık deniz boru hatlarının nakliye ve kurulum maliyetlerini azaltabilir (denizaşırı nakliye ve kurulum maliyeti çok yüksektir, ve boru hattının ağırlığının azaltılması kurulum maliyetini önemli ölçüde azaltabilir). Örneğin , yukarıda bahsedilen Güney Çin Denizi açık deniz petrol sahası projesinde, Komple paslanmaz çelik borular yerine kompozit çelik boruların kullanılması nakliye ve montaj maliyetini yaklaşık olarak azaltmıştır. 35%.

ancak, açık deniz petrol ve gaz boru hatlarında kompozit çelik boruların uygulanması da bazı zorluklarla karşı karşıyadır: Öncelikle, deniz ortamı serttir, ve boru hattı uzun süreli su altında ve rüzgar dalgası etkisi altında, Kompozit çelik borunun bağlanma performansı konusunda yüksek gereksinimlere sahip olan. Bağlanma performansı zayıfsa, kaplanmış/astarlanmış katman taban katmanından sıyrılacak, boru hattında korozyon arızasına neden olur; İkinci, açık deniz boru hattı kurulumu ve bakımı zordur, ve maliyeti yüksek. Kompozit çelik boru hasar gördüğünde, tamiri zordur, ve profesyonel açık deniz operasyon ekipmanlarının kullanılması gereklidir, bu da bakım maliyetini artırır; Üçüncü, deniz organizması korozyonunun önlenmesi zordur. Her ne kadar korozyona dayanıklı alaşım kaplı/astarlı katman iyi bir korozyon direncine sahip olsa da, bazı deniz organizmaları (midyeler gibi) boru hattının yüzeyine bağlanacak, Yerel korozyona yol açan. Bu sorunlar karşısında, Staj yaptığım işletme, deniz karşıtı organizmaları bağlama işlevine sahip kompozit bir çelik boru geliştiriyor, ve kompozit çelik borunun bağlanma mukavemetini arttırmak için bağlama işleminin optimize edilmesi, zorlu deniz ortamına uyum sağlamak için.

Farklı petrol ve gaz sahalarında iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların uygulama uygulaması sayesinde, kompozit çelik boruların korozyon direncinde belirgin avantajlara sahip olduğu bulunabilir, Gücü, dayanıklılık ve ekonomi, Petrol ve gaz endüstrisinin zorlu çalışma koşullarına iyi uyum sağlayabilir. Uygulama etkisi dikkat çekicidir, esas olarak aşağıdaki yönlere yansır: Öncelikle, boru hattının servis ömrü önemli ölçüde uzadı, daha fazlasına ulaşabilen 25-30 yıl, hangisi 2-3 kaplamalı geleneksel karbon çelik boruların katı; İkinci, boru hattının arıza oranı önemli ölçüde azalır, Boru hattı korozyonundan kaynaklanan ekonomik kayıpların ve güvenlik tehlikelerinin önlenmesi, soyulma ve sızıntı; Üçüncü, kapsamlı ekonomik fayda iyidir. Kompozit çelik boruların ilk yatırımı geleneksel boru hatlarından daha yüksek olmasına rağmen, Uzun hizmet ömrü ve düşük bakım maliyeti, kompozit çelik boruların kapsamlı ekonomik faydasını geleneksel boru hatlarından daha iyi hale getirir; Dördüncü, uygulama kapsamı geniş, karada uygulanabilecek, açık deniz, ultra yüksek kükürt ve diğer farklı zorlu ortamlar, ve farklı spesifikasyonların ve boru hatlarının basınç seviyelerinin gereksinimlerini karşılayabilir.

Stajım sırasında, Kompozit çelik boruların mühendislik uygulamasının hazırlık süreciyle yakından ilişkili olduğunu derinden fark ettim., ürün kalitesi ve mühendislik tasarımı. Sadece mühendislik çalışma koşullarına göre uygun hazırlık prosesinin seçilmesiyle, Ürün kalitesini sıkı bir şekilde kontrol etmek, ve bilimsel mühendislik tasarımı ve kurulumunun gerçekleştirilmesi, Kompozit çelik boruların mükemmel performansı devreye sokulabilir mi?. Örneğin , ultra yüksek kükürtlü gaz alanlarında, Yapışma mukavemeti yüksek ve Inconel olan patlatma kaplama işleminin seçilmesi gerekmektedir. 625 nikel bazlı alaşım kaplı katman; karadaki uzun mesafe iletim boru hatlarında, Nispeten düşük maliyetli ve 316L paslanmaz çelik kaplamalı yüzey kaynak işlemini seçmek mümkündür; açık deniz boru hatlarında, İyi yapışma performansına ve darbe dayanıklılığına sahip kompozit çelik borunun seçilmesi gerekir.

Aynı zamanda, Kompozit çelik boruların mühendislik uygulamalarında hala bazı problemler bulunmaktadır., yüksek üretim maliyeti gibi (özellikle nikel bazlı alaşımlı kompozit çelik borular), karmaşık hazırlık süreci, zor kaynak ve bakım, vb. Bu sorunlar kompozit çelik boruların daha fazla tanıtımını ve uygulamasını kısıtlamaktadır.. Bu nedenle, hazırlama sürecini daha da optimize etmek gerekiyor, üretim maliyetini azaltmak, kaynak ve bakım teknolojisini geliştirmek, ve yeni yüksek performanslı ürünler geliştirin, düşük maliyetli kompozit çelik boru malzemeleri, Petrol ve gaz endüstrisinde kompozit çelik boruların uygulama kapsamını genişletmek amacıyla.

Çin'in petrol ve gaz arama ve geliştirme çalışmalarının derin denizlere doğru sürekli derinleşmesiyle birlikte, derin katmanlı ve yüksek kükürtlü alanlar, boru hattı işletme koşullarının zorlu derecesi artıyor, Petrol ve gaz boru hattı malzemelerinin performansına yönelik gereksinimler de giderek artıyor. Aynı zamanda, malzeme biliminin hızla gelişmesiyle birlikte, üretim teknolojisi ve test teknolojisi, iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular, yüksek performanslı olarak, ekonomik ve çevre dostu boru hattı malzemesi, yeni gelişme fırsatları ve zorluklarla karşı karşıyalar. Mevcut teknik seviyeye göre, mühendislik uygulama pratiği ve staj deneyimim, Bu bölümde, iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların gelişim eğilimleri ve beklentileri tartışılacaktır., hazırlama teknolojisinin gelişim eğilimlerine odaklanmak, malzeme araştırma ve geliştirme, performans optimizasyonu ve akıllı geliştirme, ve kompozit çelik boruların petrol ve gaz endüstrisindeki uygulama olanaklarını sabırsızlıkla bekliyoruz.

İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların hazırlama teknolojisi, ürün kalitesini etkileyen temel faktördür, üretim verimliliği ve üretim maliyeti. Şu anda, ana hazırlama teknolojileri (Termal Püskürtme, yüzey kaynağı, patlama kaplaması, sıcak haddeleme kaplama, boru genişletme, vb.) kendilerine göre avantajları ve dezavantajları var. Gelecekte, hazırlama teknolojisinin gelişme eğilimi yüksek verimliliğe odaklanacak, düşük maliyetli, yüksek kalite ve çevre koruma, mevcut teknolojiyi optimize etmeye ve yeni hazırlama teknolojileri geliştirmeye devam edeceğiz.

İlk gelişme trendi mevcut hazırlama teknolojisinin otomasyonu ve zekasıdır. Şu anda, bazı hazırlık süreçleri (termal püskürtme gibi, yüzey kaynağı) hala manuel çalıştırmaya güveniyorum, Üretim verimliliği düşük olan, büyük emek yoğunluğu ve istikrarsız ürün kalitesi. Gelecekte, endüstriyel otomasyon ve akıllı teknolojinin gelişmesiyle birlikte, mevcut hazırlama teknolojisi kademeli olarak tam otomasyon ve zekayı gerçekleştirecek. Örneğin , termal püskürtme işleminde akıllı püskürtme tabancası kontrol sistemi kullanılacaktır, Alev sıcaklığını otomatik olarak ayarlayabilen, püskürtme mesafesi, Taban çelik borunun boyutuna ve kaplama katmanının gereksinimlerine göre toz besleme hızı ve diğer parametreler, kaplı katmanın tekdüzeliğini ve stabilitesini sağlamak; yüzey kaynak işleminde robot otomatik kaynak teknolojisi benimsenecek, Kaynak verimliliğini ve kaynak kalitesini artırabilen, manuel çalıştırma hatasını azaltın, ve büyük çaplı kompozit çelik boruların sürekli üretimini gerçekleştirmek. Stajım sırasında, İşletmenin robot otomatik yüzey kaplama kaynak ekipmanını tanıtmaya çalıştığını gördüm, üretim verimliliğini çok daha fazla artırabilir 50% ve kusurlu ürün oranını daha fazla azaltın 30% manuel yüzey kaynağıyla karşılaştırıldığında.

İkinci gelişme trendi ise mevcut hazırlama teknolojilerinin optimizasyonu ve entegrasyonudur.. Mevcut hazırlama teknolojilerinin kendi sınırlamaları vardır. Örneğin , termal püskürtme işlemi düşük yapışma gücüne sahiptir, patlama kaplama işlemi tehlikelidir ve maliyeti yüksektir, ve sıcak haddeleme kaplama prosesinin uygulanabilir kapsamı dardır. Gelecekte, işletme, yeni kompozit hazırlama teknolojileri geliştirmek için farklı hazırlama teknolojilerinin avantajlarını entegre edecek. Örneğin , termal püskürtme ve yüzey kaplama kaynak işleminin kombinasyonu: Öncelikle, ince, korozyona dayanıklı alaşım kaplı bir katman hazırlamak için termal püskürtme kullanın (alt katman olarak), ve ardından kalın bir kaplama tabakası hazırlamak için yüzey kaynağı kullanın (çalışma katmanı olarak). Bu kombinasyon yalnızca kaplanmış katmanın bağlanma mukavemetini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda üretim verimliliğini artırın ve üretim maliyetini azaltın; sıcak haddeleme kaplaması ve hidrolik boru genişletme işleminin kombinasyonu: Öncelikle, kompozit ham parçayı hazırlamak için sıcak haddelenmiş kaplama kullanın, ve ardından taban katmanı ile kaplama katmanı arasındaki bağın sıkılığını artırmak için hidrolik boru genişletmeyi kullanın, ürün kalitesinin sağlanması. Stajım sırasında, teknik usta bana işletmenin termal püskürtme ve yüzey kaplama kaynak prosesinin kombinasyonu üzerine araştırma yürüttüğünü söyledi, ve ilk sonuçlara ulaştı. Bu teknolojiyle hazırlanan kompozit çelik borular hem yüksek yapışma mukavemetine hem de yüksek üretim verimliliğine sahiptir..

Üçüncü gelişme trendi ise yeni çevre dostu hazırlama teknolojilerinin geliştirilmesidir.. Şu anda, bazı hazırlık süreçleri (patlama kaplaması gibi, Termal Püskürtme) gürültü üretecek, Üretim sürecinde toz ve zararlı gazlar, çevreyi kirletecek ve operatörlerin sağlığını etkileyecek. Gelecekte, çevre koruma gerekliliklerinin iyileştirilmesiyle, yeni çevre dostu hazırlama teknolojilerinin geliştirilmesi önemli bir yön haline gelecektir. Örneğin , düşük gürültünün geliştirilmesi, düşük tozlu patlama kaplama teknolojisi, Çevre kirliliğini azaltmak için çevre dostu patlayıcıların ve toz giderme ekipmanlarının kullanılması; vakumlu termal püskürtme teknolojisinin geliştirilmesi, püskürtme işlemi sırasında kaplanmış tabakanın oksidasyonunu önleyebilen, ürün kalitesini artırmak, ve zararlı gazların emisyonunu azaltmak. Ayrıca, enerji tasarrufu sağlayan hazırlama teknolojilerinin geliştirilmesi (düşük enerji tüketen sıcak haddeleme kaplama teknolojisi gibi) aynı zamanda önemli bir trend haline gelecek, Enerji tüketimini ve üretim maliyetini azaltabilecek.

İç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların malzemesi, ürünün performansını doğrudan belirler.. Şu anda, taban katmanı malzemesi esas olarak karbon çeliği/düşük alaşımlı çeliktir, ve kaplanmış/astarlanmış katman malzemesi esas olarak paslanmaz çelik ve nikel bazlı alaşımdır. Gelecekte, Petrol ve gaz boru hatlarının giderek zorlaşan çalışma koşulları ve malzeme biliminin sürekli gelişmesiyle birlikte, kompozit çelik boru malzemelerinin araştırma ve geliştirmesi yüksek performansa odaklanacak, düşük maliyetli ve çok fonksiyonlu, ve yeni yüksek performanslı taban katmanı ve kaplanmış/astarlanmış katman malzemeleri geliştirecek.

İlk gelişme eğilimi, yüksek mukavemetli malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesidir., yüksek tokluklu taban katmanı malzemeleri. Petrol ve gaz iletim basıncının artması ve iletim mesafesinin genişlemesi ile, Kompozit çelik boruların taban katmanının sağlamlığı ve dayanıklılığına yönelik gereksinimler giderek artıyor. Şu anda, taban katmanı malzemesi esas olarak Q355'tir, X80 düşük alaşımlı çelik. Gelecekte, yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çeliğin araştırılması ve geliştirilmesi (X90 gibi, X100) daha yüksek güç ve tokluk odak noktası haline gelecektir. X90 ve X100 düşük alaşımlı çelikler daha yüksek akma ve çekme dayanımına sahiptir, aynı iletim basıncı altında kompozit çelik borunun et kalınlığını azaltabilen, boru hattının ağırlığını azaltmak, nakliye ve kurulum maliyetlerini azaltır. Aynı zamanda, Bu malzemelerin yüksek dayanıklılığı boru hattının darbeye ve yorulmaya karşı performansını artırabilir, karmaşık çevresel yüklere uyum sağlama. Stajım sırasında, Şirketin X90 düşük alaşımlı çelik taban katmanlı kompozit çelik borular üzerinde araştırma yapmak için üniversitelerle işbirliği yaptığını öğrendim., ve küçük parti numuneleri hazırladı, Performans testini geçen ve yüksek basınçlı iletim gereksinimlerini karşılayan.

İkinci gelişme eğilimi, düşük maliyetli araştırma ve geliştirmedir., yüksek korozyona dayanıklı kaplama/astarlı katman malzemeleri. Şu anda, yüksek korozyona dayanıklı kaplamalı/astarlı katman malzemeleri (Inconel gibi 625 nikel bazlı alaşım) fiyatı yüksek, bu da kompozit çelik boruların yüksek üretim maliyetine yol açar, geniş uygulamalarını kısıtlamak. Gelecekte, düşük maliyetli araştırma ve geliştirme, yüksek korozyona dayanıklı alaşımlı malzemeler önemli bir yön haline gelecektir. Örneğin , düşük nikelli paslanmaz çeliğin araştırılması ve geliştirilmesi (gibi 2205 çift taraflı paslanmaz çelik) ve kompozit korozyona dayanıklı alaşımlar (paslanmaz çelik-nikel bazlı alaşımlı kompozit malzemeler gibi) değerli metallerin içeriğini azaltabilir (nikel gibi, Molibden) korozyon direncini sağlama öncülüğünde, böylece malzeme maliyetini azaltır. 2205 dubleks paslanmaz çelik hem östenitik hem de ferritik yapıya sahiptir, iyi korozyon direncine sahip olan (316L paslanmaz çeliğe yakın) ve yüksek güç, ve maliyeti 20%-30% 316L paslanmaz çeliğinkinden daha düşük. Şu anda, staj yaptığım işletme kullanılmaya başlandı 2205 Bazı orta korozyonlu ortam projeleri için kaplanmış/astarlanmış katman malzemesi olarak dubleks paslanmaz çelik, ve uygulama etkisi iyidir.

Üçüncü gelişme eğilimi, çok işlevli kompozit malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesidir.. Gelecekte, kompozit çelik borular sadece korozyon direncine ve yüksek mukavemete sahip olmayacak, ama aynı zamanda çok işlevli olma yönünde de gelişiyor, deniz karşıtı organizmaların bağlanması gibi, yorgunluk önleyici, anti-yüksek sıcaklık ve diğer işlevler. Örneğin , Deniz organizmalarının boru hattının yüzeyine yapışmasını önlemek için korozyona dayanıklı alaşım kaplı/astarlı katmana kirlenme önleyici maddeler eklenmesi, yerel korozyonun azaltılması; Boru hattının yorulma önleyici performansını artırmak için taban katmanı malzemesine nadir toprak elementleri eklenmesi, Alternatif yük ortamında boru hattının servis ömrünün uzatılması; yüksek sıcaklıkta korozyona dayanıklı alaşım malzemeleri geliştirmek (Hastelloy alaşımı gibi) derin katmanlı petrol ve gaz iletiminin yüksek sıcaklıktaki çalışma koşullarına uyum sağlamak (sıcaklık ≥150°C). Stajım sırasında, İşletmenin deniz karşıtı organizma kompozit çelik borular üzerinde araştırma yaptığını öğrendim., ve 316L paslanmaz çelik kaplama katmanına özel bir kirlenme önleyici bileşen ekledi, Midyelerin ve diğer deniz organizmalarının tutunmasını etkili bir şekilde önleyebilen.

Petrol ve gaz endüstrisinin boru hatlarının güvenliği ve güvenilirliğine yönelik artan gereksinimleriyle birlikte, iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik boruların performans optimizasyonu ve ürün kalitesinin akıllı tespiti önemli gelişme trendleri haline gelecektir. Performans optimizasyonu, bağlanma performansının iyileştirilmesine odaklanacaktır, Kompozit çelik boruların korozyon direnci ve yapısal bütünlüğü, Akıllı algılama, algılama verimliliğini artırmaya odaklanacak, doğruluk ve tahribatsızlık, Kompozit çelik boruların tam proses kalite kontrolünün gerçekleştirilmesi.

Performans optimizasyonu açısından, ilk odak noktası taban katmanı ile kaplanmış/astarlanmış katman arasındaki bağlanma performansını iyileştirmektir. Yapışma performansı, kompozit çelik boruların genel performansını sağlamanın anahtarıdır. Gelecekte, ön arıtma teknolojisinin optimizasyonu yoluyla, Proses parametre kontrolü ve arıtma sonrası teknolojisi, kompozit çelik boruların bağlanma mukavemeti ve bağlanma bütünlüğü daha da geliştirilecektir. Örneğin , kumlama ön arıtma prosesinin optimize edilmesi, Taban katmanı yüzeyinin pürüzlülüğünü ve temizliğini iyileştirmek için kumlama basıncını ve kum partikül boyutunu ayarlamak, taban katmanı ile kaplanmış/astarlanmış katman arasındaki bağlanma kuvvetinin arttırılması; yüzey kaplama kaynağı ve patlama kaplamasının proses parametrelerinin optimize edilmesi, kaynak akımının ayarlanması, Daha yoğun ve sürekli bir bağlanma arayüzü oluşturmak için patlama hızı ve diğer parametreler; yeni tedavi sonrası teknolojiler geliştirmek (Lazer yeniden eritme teknolojisi gibi), bağlanma arayüzünü yeniden eritebilen, arayüz kusurlarını ortadan kaldırın (boşluklar gibi, oksit katmanları), ve bağlanma gücünü artırın. Stajım sırasında, teknik personel, termal püskürtme işlemiyle hazırlanan kompozit çelik boruların birleştirme arayüzünü işlemek için lazer yeniden eritme teknolojisini kullandı, ve kesme bağlanma mukavemeti 3'ten fazla arttı 40%.

Performans optimizasyonunun ikinci odak noktası, kompozit çelik boruların korozyon direncini ve hizmet ömrünü iyileştirmektir.. Yeni korozyona dayanıklı malzemeler geliştirme temelinde, kompozit çelik boruların korozyon direnci, yüzey modifikasyon teknolojisi ve korozyon koruma önlemleri yoluyla daha da geliştirilecektir.. Örneğin , Kaplamalı/astarlı katman yüzeyinin sertliğini ve korozyon direncini artırmak için lazer yüzey sertleştirme teknolojisinin benimsenmesi, boru hattı iç duvarının aşınma ve korozyon direncinin arttırılması; Kaplamalı/astarlı katmanın yüzeyine özel bir korozyon önleyici kaplama uygulanması (PTFE kaplama gibi), korozyona dayanıklı alaşım kaplı/astarlı katman ile çift korozyon önleyici koruma sistemi oluşturabilen, boru hattının korozyon direncini daha da arttırmak; kaplanmış/astarlanmış katmanın yapısının optimize edilmesi, degrade kompozit yapının benimsenmesi (kaplanmış/astarlanmış katmanın korozyon direnci taban katmanından yüzeye doğru giderek artar), bu sadece taban katmanıyla bağlanma performansını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüzeyin korozyon direncini de arttırır. Örneğin , degrade kompozit kaplı katman “düşük nikelli paslanmaz çelik iç katman + yüksek nikel paslanmaz çelik dış katman” yüzey korozyon direncini sağlarken maliyeti azaltabilir.

Performans optimizasyonunun üçüncü odağı, kompozit çelik boruların yapısal bütünlüğünü ve boyutsal doğruluğunu iyileştirmektir.. Hazırlık sürecinin optimizasyonu ve üretim ekipmanının iyileştirilmesi yoluyla, kalınlık bütünlüğü, Kompozit çelik boruların eş merkezliliği ve boyutsal doğruluğu daha da geliştirilecek, eşit olmayan kalınlık gibi yapısal kusurların önlenmesi, eksantriklik ve iç çatlaklar. Örneğin , Sıcak haddeleme kaplama kompozit çelik borunun kalınlık bütünlüğünü geliştirmek için otomatik haddeleme ekipmanı ve akıllı kontrol sisteminin benimsenmesi; Astarlı kompozit çelik borunun eşmerkezliliğini geliştirmek için yüksek hassasiyetli yerleştirme ekipmanı ve eşmerkezlilik tespit sisteminin benimsenmesi; Kompozit çelik boruların yapısal kusurlarını hazırlık süreci sırasında gerçek zamanlı olarak tespit etmek için çevrimiçi kusur tespit teknolojisinin geliştirilmesi, ve zamanla kusurları ortadan kaldırmak.

Akıllı algılama açısından, İlk gelişme trendi tespit ekipmanlarının zekası ve otomasyonudur. Şu anda, bazı tespit yöntemleri (manuel ultrasonik kusur tespiti gibi) düşük tespit verimliliğine ve yüksek iş yoğunluğuna sahiptir, ve insan faktörlerinden kolaylıkla etkilenirler.. Gelecekte, yapay zekanın gelişmesiyle, büyük veri ve Nesnelerin İnterneti teknolojisi, kompozit çelik boruların tespit ekipmanı yavaş yavaş zeka ve otomasyonu gerçekleştirecek. Örneğin , yapay zeka tanıma fonksiyonuna sahip akıllı ultrasonik kusur tespit ekipmanının geliştirilmesi, Kompozit çelik boruyu otomatik olarak tarayabilen, türünü tanımla, kusurların boyutu ve konumu, ve algılama raporlarını otomatik olarak oluşturun, Tespit verimliliğinin ve doğruluğunun iyileştirilmesi; çevrimiçi gerçek zamanlı algılama teknolojisini benimsemek, Üretim hattına algılama sensörlerinin kurulumu, Kaplamalı/astarlı katmanın kalınlığının tespit edilmesi, Hazırlama işlemi sırasında kompozit çelik boruların gerçek zamanlı olarak bağlanma performansı ve yapısal kusurları, tam proses kalite kontrolünün gerçekleştirilmesi. Stajım sırasında, İşletmenin akıllı ultrasonik kusur tespit ekipmanını piyasaya sürmeye çalıştığını gördüm, tespit verimliliğini çok daha fazla artırabilir 60% ve kaçırılan tespit oranını çok daha fazla azaltın 25% manuel algılamayla karşılaştırıldığında.

Akıllı algılamanın ikinci gelişme eğilimi, algılama teknolojisinin entegrasyonu ve ağ oluşturmasıdır. Gelecekte, Kompozit çelik boruların tespiti artık tek bir tespit yöntemi olmayacak, ancak birden fazla algılama yöntemini entegre edecek (ultrasonik kusur tespiti gibi, radyografik kusur tespiti, metalografik gözlem) kapsamlı bir tespit sistemi oluşturmak, which can comprehensively evaluate the product quality. Aynı zamanda, through the networking of detection equipment, the detection data of composite steel pipes can be transmitted to the cloud platform in real time, realizing the sharing and analysis of detection data. The technical personnel can monitor the product quality in real time through the cloud platform, and adjust the preparation process in time according to the detection data, ensuring the stability of product quality. Ayrıca, the detection data can be used for quality tracing, which can quickly find the causes of quality defects and take targeted improvement measures.

The third development trend of intelligent detection is the non-destructive and accurate detection of micro-defects. With the increasing requirements of the oil and gas industry for pipeline safety, mikro kusurların tespiti (mikro çatlaklar gibi, küçük boşluklar) Kompozit çelik boruların önemi giderek artacak. Gelecekte, yeni tahribatsız algılama teknolojileri (Lazer ultrasonik algılama gibi, terahertz tespiti) geliştirilecek ve uygulanacaktır, Daha yüksek algılama doğruluğuna sahip olan ve boyutu 0,1 mm'den küçük olan mikro kusurları tespit edebilen. Bu teknolojiler kompozit çelik boruların yalnızca yüzeyini ve iç mikro kusurlarını tespit etmekle kalmıyor, ama aynı zamanda numunelere zarar gelmesini de önleyin, Ürün kalitesinin tahribatsız ve doğru tespitini gerçekleştirmek. Stajım sırasında, test uzmanı bana lazer ultrasonik algılama teknolojisinin geniş uygulama olanaklarına sahip olduğunu söyledi, kompozit çelik boruların bağlanma arayüzündeki mikro çatlakları etkili bir şekilde tespit edebilen, ve küçük partili ürün tespitinde kullanılmıştır.

Özetle, iç kaplamalı veya astarlı korozyona dayanıklı alaşımlı kompozit çelik borular yüksek verimlilik yönünde gelişecektir, düşük maliyetli, Yüksek performans, gelecekte çok işlevli ve akıllı. Hazırlama teknolojisinin sürekli optimizasyonu ile, yeni malzemelerin sürekli geliştirilmesi ve akıllı algılama teknolojisinin sürekli iyileştirilmesi, kompozit çelik boruların performansı daha da artırılacak, üretim maliyeti daha da düşecek, ve uygulama kapsamı daha da genişletilecek. Gelecekte olacağına inanılıyor, kompozit çelik borular petrol ve gaz endüstrisinde ana boru hattı malzemesi haline gelecek, kasa için güçlü bir garanti sağlamak, Petrol ve gaz endüstrisinin istikrarlı ve verimli gelişimi.