鎳基(ji)合金管不僅在石(shi)油(you)(you)、化工、煤炭(tan)開(kai)發、火力發電(dian)站、核電(dian)站等諸多領域應用(yong)(yong)非常(chang)廣(guang)泛,而(er)且在油(you)(you)氣開(kai)發上(shang)的(de)(de)作用(yong)(yong)日益(yi)凸(tu)顯。隨著國(guo)內一些地(di)質(zhi)和(he)(he)井況(kuang)條(tiao)件惡(e)劣的(de)(de)油(you)(you)氣田(tian)相繼投入使(shi)用(yong)(yong),要求管材具有(you)優異的(de)(de)高(gao)壓(ya)條(tiao)件下的(de)(de)抗(kang)H2S、CO2高(gao)溫腐蝕性(xing)能。普通油(you)(you)井管包括13Cr等高(gao)鉻馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)管材已無法滿足使(shi)用(yong)(yong)條(tiao)件,迫切需要高(gao)抗(kang)腐蝕性(xing)能的(de)(de)油(you)(you)井管。國(guo)際(ji)市場上(shang)此類產(chan)品基(ji)本被壟(long)斷,價格不菲,且供貨周期長(chang),國(guo)內的(de)(de)耐蝕合金油(you)(you)井管還處于(yu)剛(gang)起步階段,目(mu)前能夠供貨的(de)(de)主(zhu)要是天津鋼(gang)管集團股份有(you)限公司和(he)(he)寶(bao)鋼(gang)特鋼(gang)有(you)限公司。
2010年2月,美國石油學會(API)頒布了新(xin)標(biao)準ANSI/API Specification 5CRA,將(jiang)耐蝕合(he)金油井管分為(wei)4組:第(di)(di)1組為(wei)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼,第(di)(di)2組為(wei)鐵素體(ti)-奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(雙(shuang)相鋼和超級雙(shuang)相鋼),第(di)(di)3組為(wei)鐵鎳(nie)基(ji)奧氏體(ti)合(he)金,第(di)(di)4組為(wei)鎳(nie)基(ji)奧氏體(ti)合(he)金。
鎳基合金管在國內外受到廣泛重視,日本新日鐵住金公司、美國Special Metals、阿根廷Tenaris、瑞典Sandvik以及我國的寶鋼特鋼有限公司、天津鋼管等國內外鋼管企業都先后建立了自己的鎳基合金管生產體系。
國內外大量的試(shi)(shi)驗(yan)證明,耐蝕(shi)合金的耐蝕(shi)性(xing)(xing)能隨著(zhu)Cr、Ni含(han)量的增加而提高。美(mei)國Special Metals公司研(yan)究了高含(han)硫以及Cl-1、CO2條件下(xia)的鎳基耐蝕(shi)合金Incoloy Alloy 028(N08028),Incoloy Alloy 825(N08825),Incoloy Alloy G3(N06985)等,試(shi)(shi)驗(yan)條件參照了ISO 15156-3∶2009標準,得出了如下(xia)耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)標準:N06985>N08825>N08028。
從工程(cheng)技術上看,全面(mian)腐(fu)蝕相對(dui)局(ju)部腐(fu)蝕其危(wei)險性小些,而局(ju)部腐(fu)蝕危(wei)險極大。點蝕是一種腐(fu)蝕集中在金(jin)屬(合金(jin))表(biao)面(mian)數(shu)十(shi)微(wei)米范圍內且縱深(shen)發展的腐(fu)蝕形式(shi),影(ying)響點蝕的因素有合金(jin)成(cheng)分、表(biao)面(mian)狀態(tai)及介質的組(zu)成(cheng)、pH值、溫度等。
根據ISO 15156-3∶2009標(biao)準A.12,固溶鎳基合金按合金含(han)量分為(wei)5大類。在奧氏(shi)體合金中,對抗腐(fu)蝕性能影響(xiang)最大的是(shi)Cr、Ni、Mo3種(zhong)元(yuan)素的含(han)量,而且Cr和Mo對抗點(dian)蝕也起到(dao)關鍵作用。
目(mu)前(qian),高端鎳基合(he)(he)金(jin)油(you)井管已(yi)實現(xian)了國產(chan)化,能夠(gou)滿足油(you)田(tian)的要(yao)求從而替代(dai)進口產(chan)品(pin),已(yi)成(cheng)功在國內多(duo)個油(you)田(tian)下井使用。然而對(dui)(dui)鎳基合(he)(he)金(jin)的研(yan)(yan)究工作還需進一步(bu)展開,尤其對(dui)(dui)H2S、CO2、S0共(gong)同存(cun)在條件的腐蝕(shi)機理尚(shang)待深入研(yan)(yan)究。選材(cai)方(fang)面,主要(yao)參考ISO 15156-3∶2009標準,同時借鑒(jian)日本和歐洲等先進企業的選材(cai)指南,而國內尚(shang)未形成(cheng)完整的理論體系。調整產(chan)品(pin)結構(gou),提高產(chan)品(pin)檔次,加大科研(yan)(yan)力度,是我國鋼管行業的迫切要(yao)求。
