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热加工工艺 2019年第21期48卷 53-57页

作者：何小东李先明李为卫冯泉中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

采用力学测试、金相分析、扫描电镜的方法,研究了2205双相不锈钢(2205DSS)和X65管线钢直缝焊接复合钢管焊接接头性能及微观组织。结果表明,保留复合层的2205DSS/X65直缝焊接复合钢管焊接接头抗拉强度比去除2205DSS复合层的焊接接头的抗... 详细信息

采用力学测试、金相分析、扫描电镜的方法,研究了2205双相不锈钢(2205DSS)和X65管线钢直缝焊接复合钢管焊接接头性能及微观组织。结果表明,保留复合层的2205DSS/X65直缝焊接复合钢管焊接接头抗拉强度比去除2205DSS复合层的焊接接头的抗拉强度高约40 MPa,但其热影响区的冲击吸收功低约50 J,二者的焊缝冲击韧性几乎相当。2205DSS与X65拉伸断口结合界面处韧性和承载能力较差,是容易发生失效的区域。在动态冲击载荷下,复合层焊缝和过渡层焊缝结合处容易产生裂纹;且由于合金元素扩散,靠近基体侧的扩散层焊缝易形成淬硬马氏体组织,导致焊缝的冲击韧性降低。

关键词： 2205双相不锈钢 X65管线钢焊接复合钢管焊接接头微观组织及性能

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高钢级管线钢外部应力腐蚀开裂风险因素研究

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材料保护 2020年第5期53卷 47-52页

作者：伍奕朱丽霞贾海东罗金恒徐春燕武刚许光达中石油管道有限责任公司西部分公司新疆乌鲁木齐830013 中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

目前涉及到3个及以上风险因素的管线钢应力腐蚀研究还较少。为此,通过混合水平的正交试验法,采用慢拉伸试验研究了钢级、保护电位、温度、土壤环境等各敏感因素对高钢级管线钢应力腐蚀开裂行为的影响权重,并采用扫描电镜(SEM)观察了-150... 详细信息

目前涉及到3个及以上风险因素的管线钢应力腐蚀研究还较少。为此,通过混合水平的正交试验法,采用慢拉伸试验研究了钢级、保护电位、温度、土壤环境等各敏感因素对高钢级管线钢应力腐蚀开裂行为的影响权重,并采用扫描电镜(SEM)观察了-1500 mV(vs CSE)保护电位下高钢级管线钢在近中性和高pH值模拟土壤溶液中的应力腐蚀行为。研究结果表明:管线钢外部应力腐蚀开裂风险在设置的试验水平因素中,保护电位对应力腐蚀指数ISSRT影响的权重最大,随后依次是温度、钢级及土壤环境;保护电位-1500 m V下,X70、X80管线钢在近中性和高p H值模拟土壤溶液中均具有较强的应力腐蚀敏感性,其SCC机制均为氢脆(HE)机制。

关键词：管线钢应力腐蚀开裂风险因素权重保护电位

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现代高强韧性管线管落锤撕裂试验的技术要求

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石油管材与仪器 2019年第5期5卷 18-25页

作者：吉玲康李鹤李为卫中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

高压天然气管线脆性断裂往往会导致灾难性事故。回顾了早期国际上脆性断裂止裂的研究成果,对目前我国及国际上管线钢管技术标准中作为重要控制指标的DWTT剪切面积的规定进行了总结,并在脆性断裂止裂理论基础上,分析讨论了我国天然气管... 详细信息

高压天然气管线脆性断裂往往会导致灾难性事故。回顾了早期国际上脆性断裂止裂的研究成果,对目前我国及国际上管线钢管技术标准中作为重要控制指标的DWTT剪切面积的规定进行了总结,并在脆性断裂止裂理论基础上,分析讨论了我国天然气管道长输管线用高钢级厚壁管线管DWTT技术要求,指出对于现代高强韧性X80厚壁管线钢管,在较低应力水平下使用时,DWTT要求建议为平均值50%SADWTT,另外还提出了管线钢板材DWTT试验温度分析方法和推荐值。

关键词：管线钢管落锤撕裂试验剪切面积脆性断裂止裂应力水平

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石墨烯/高分子功能复合材料制备与应用研究进展

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复合材料学报 2022年第2期39卷 489-501页

作者：朱世东赵乾臻王星海李金灵戚东涛孔鲁诗西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 中国石油长庆油田分公司第二输油处庆阳745000 西安石油大学化学化工学院陕西省油气田环境污染与储层保护重点实验室西安710065 中国石油集团工程材料研究院有限公司石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西安710077

新型无机纳米材料与传统聚合物分子结合将极大地促进石墨烯的多功能性、高补强性与高分子的良好力学性、成熟工艺得以充分展现。本文简述了功能材料、纳米石墨烯、高分子的发展历程,分别对吸附材料的高分子来源(三种天然高分子、合成高... 详细信息

新型无机纳米材料与传统聚合物分子结合将极大地促进石墨烯的多功能性、高补强性与高分子的良好力学性、成熟工艺得以充分展现。本文简述了功能材料、纳米石墨烯、高分子的发展历程,分别对吸附材料的高分子来源(三种天然高分子、合成高分子)、催化材料在(合成、电)化学反应中的应用、分离材料的孔径特性(低渗透、纳滤、超滤、微滤)、生物医用材料的用途(组织工程、医用卫生、医用药材)进行了剖析,重点详述了多种石墨烯/高分子功能复合材料功能与效能,并对其制备方式与效能提高原因进行了简析,同时对导电材料、智能(或传导)材料及磁性材料和液晶材料等进行了概述,以期为新型石墨烯/高分子功能复合材料的研制与应用提供借鉴。最后,对石墨烯/高分子功能复合材料在普及率和工业化上存在的问题等进行了思考,并做出了展望。

关键词：石墨烯高分子功能材料催化活性吸附特征

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激光增材制造技术及现状研究

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石油管材与仪器 2019年第5期5卷 1-6页

作者：胡美娟吉玲康马秋荣池强中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

基于增材制造技术的发展和分类,对目前金属增材制造最可靠和可行的方法——激光增材制造技术的原理、激光选区熔化成形技术和直接沉积技术的发展现状进行了介绍,分析了其未来的发展趋势,为激光增材制造在国内各个领域的应用提供技术支持。

关键词：激光增材制造 3D打印金属材料

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高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术研究

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焊管 2019年第7期42卷 78-82,89页

作者：池强杨坤李鹤李炎华中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

为了全面掌握高钢级管道止裂韧性预测方法,对高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术进行了研究。在设计试验流程、钢管排布、传感器安装和数据采集等方案的基础上,对Φ1422mmX80钢级螺旋缝埋弧焊管进行了压力13.3MPa的全尺寸气体爆破试验。... 详细信息

为了全面掌握高钢级管道止裂韧性预测方法,对高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术进行了研究。在设计试验流程、钢管排布、传感器安装和数据采集等方案的基础上,对Φ1422mmX80钢级螺旋缝埋弧焊管进行了压力13.3MPa的全尺寸气体爆破试验。结果显示,管道全尺寸爆破试验顺利实施,裂纹扩展速度、减压波等数据采集技术可靠,测试结果准确,与理论计算结果一致性较好。结果表明,我国已攻克并掌握全尺寸气体爆破试验关键技术,进一步提升了管道断裂控制研究方面的能力。

关键词：高钢级天然气管道止裂韧性断裂控制全尺寸气体爆破试验

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高钢级天然气输送管道止裂预测模型研究进展

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石油管材与仪器 2019年第4期5卷 9-14页

作者：杨坤池强李鹤张伟卫霍春勇中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

针对天然气管道延性断裂的长程扩展行为,总结了基于Battelle双曲线的止裂预测模型及其改进方法的发展,提出了基于高钢级管道能量释放率和流变应力修正后的止裂预测模型TGRC-1以及基于落锤撕裂能量的止裂预测模型TGRC-2,并对模型的计算... 详细信息

针对天然气管道延性断裂的长程扩展行为,总结了基于Battelle双曲线的止裂预测模型及其改进方法的发展,提出了基于高钢级管道能量释放率和流变应力修正后的止裂预测模型TGRC-1以及基于落锤撕裂能量的止裂预测模型TGRC-2,并对模型的计算结果进行了分析。结果表明:针对西气东输天然气组分,TGRC-1和TGRC-2的预测结果均比Battle双曲线模型(BTCM)的预测结果安全和保守,而TGRC-2模型的预测结果比TGRC-1模型的预测结果安全和保守。

关键词：延性断裂止裂预测 BTC模型能量释放率

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温度对110级油/套管材料性能和管柱设计的影响

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石油管材与仪器 2019年第6期5卷 33-39页

作者：刘文红梁明华潘志勇林凯中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

对复杂深井使用的不同生产厂家的S13Cr110和C110油/套管材料在20℃、100℃、150℃、200℃、250℃时的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率开展了室内试验研究,定义了管材强度下降率,探讨了不同钢级管材力学性能随温度升高变化... 详细信息

对复杂深井使用的不同生产厂家的S13Cr110和C110油/套管材料在20℃、100℃、150℃、200℃、250℃时的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率开展了室内试验研究,定义了管材强度下降率,探讨了不同钢级管材力学性能随温度升高变化的规律。同时考察了不同温度时由于管材屈服强度的变化对管柱设计的影响。试验研究的主要结论如下:在本试验条件下,不同生产厂家的管材的抗拉强度和屈服强度均随着温度升高而降低,而其断后伸长率和断面收缩率变化均不大。此外,随着试验温度升高,管材屈服强度下降值对温度升高更敏感,且屈服强度下降的幅度比抗拉强度高出了8%~10%。因此,对于井下高温(>150℃)的复杂深井,所使用的管材屈服强度就会降低,从而导致实际的管柱安全系数降低,故在进行复杂深井管柱设计时应使用管材高温屈服强度作为设计值。

关键词：油管和套管高温屈服强度管柱完整性

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油气生产过程中套损腐蚀失效与防治技术研究进展

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表面技术 2019年第5期48卷 28-35页

作者：朱世东李金灵付安庆陈永楠杜明宋少华西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 中国石油集团安全环保技术研究院石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102206 西安石油大学化学化工学院陕西省油气田环境污染与储层保护重点实验室西安710065 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西安710077 长安大学材料科学与工程学院西安710064

随着油气需求的不断增加,井况严酷的油气田相继投入开发,加之强化采油措施的不断应用以及油气井开采年限的不断延长,套管服役工况越来越苛刻,套管损坏(简称"套损")日趋严重,套损井次逐年加速上升,严重影响了油气正常生产,甚... 详细信息

随着油气需求的不断增加,井况严酷的油气田相继投入开发,加之强化采油措施的不断应用以及油气井开采年限的不断延长,套管服役工况越来越苛刻,套管损坏(简称"套损")日趋严重,套损井次逐年加速上升,严重影响了油气正常生产,甚至导致油气井报废停产,引起安全和环保风险。腐蚀,尤其是点蚀,是造成套损问题的主要诱因(套损腐蚀井次有的高达19/36),也是影响套管工作可靠性及使用寿命的关键因素。基于此,简述了油气田套损的定义,概述了国内外油气田套损现状,阐述了套损腐蚀失效的形式、特点及其危害,重点从材质和环境(温度、CO_2、H_2S、Cl^-、矿化度等)两方面综述了套损腐蚀机理、主要影响因素及其作用机制、影响权重和因素类别,并针对不同的阶段归结了耐蚀材料、表面技术等相应预防与治理措施,同时对套损的研究关注点及其采用的研究手段进行了展望,以期为有效遏制套管因腐蚀而损坏的增长势头以及保持油气安全、绿色可持续开发提供借鉴和理论依据。

关键词：套管损坏腐蚀影响因素腐蚀特点表面技术

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油田用HDPE管材再生料鉴别方法

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塑料 2020年第2期49卷 81-84页

作者：葛鹏莉肖雯雯许艳艳高多龙刘青山丁楠李厚补中石化西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077

为确定快速并准确地鉴别油田用HDPE管材再生料的方法,对添加了再生料的HDPE管材进行了90 d的模拟油田盐水环境暴露试验,通过测试暴露试验前后管材性能的变化,研究了密度、维卡软化温度、拉伸性能、红外光谱、TG曲线、DSC曲线、热稳定性... 详细信息

为确定快速并准确地鉴别油田用HDPE管材再生料的方法,对添加了再生料的HDPE管材进行了90 d的模拟油田盐水环境暴露试验,通过测试暴露试验前后管材性能的变化,研究了密度、维卡软化温度、拉伸性能、红外光谱、TG曲线、DSC曲线、热稳定性等性能参数对于鉴别HDPE管材中再生料的效果。结合红外图谱和DSC曲线可知,再生料的种类,而密度、维卡软化温度、TG等参数变化对再生料和管材老化均不敏感。拉伸性能、氧化诱导温度无法判定管材是否存在再生料,但是可以根据其变化幅度判定管材是否发生性能变化。氧化诱导时间不仅能够有效检测出使用再生料的不合格管材,还可以判定出服役后发生老化的管材。

关键词：高密度聚乙烯再生料鉴别油田环境

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