检索结果-内蒙古大学图书馆

石油管材与仪器 2020年第2期6卷 21-25页

作者：陈宏远封辉杨坤王磊高雄雄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陕西西安710077

近年来很多基于应力设计的管道,在地质灾害等因素作用下,承受了超出设计条件的塑性变形,有的甚至引发了失效事故。对这些事故进行失效分析时,参考基于应力的准则,往往无法获得客观的结论。针对该问题,以某天然气管道环焊缝断裂的失效事... 详细信息

近年来很多基于应力设计的管道,在地质灾害等因素作用下,承受了超出设计条件的塑性变形,有的甚至引发了失效事故。对这些事故进行失效分析时,参考基于应力的准则,往往无法获得客观的结论。针对该问题,以某天然气管道环焊缝断裂的失效事故为例,以基于应变的准则,分析地层运动作用下的管道环焊缝的失效行为。结果表明,管道环焊缝在地层运动引发位移控制荷载的作用下发生了破坏。通过测量管道变形量,使用应变准则进行失效分析,可以定量获得管道失效环焊缝的临界应力及应变分析结果。

关键词：管道失效分析应变

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页岩气井用套管承载特性试验研究

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石油管材与仪器 2020年第4期6卷 69-72页

作者：杨尚谕韩礼红王建军王航潘志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陕西西安710077

西南油气田页岩气井复杂压裂套管柱变形严重。根据套变井测井数据,分析确定了三种主要的套变模式和主控因素,量化了复杂压裂工况下地层滑移位移边界(<40 mm),为套变防治提供设计优化依据。依据非常规油气井套管柱模拟试验系统,研究... 详细信息

西南油气田页岩气井复杂压裂套管柱变形严重。根据套变井测井数据,分析确定了三种主要的套变模式和主控因素,量化了复杂压裂工况下地层滑移位移边界(<40 mm),为套变防治提供设计优化依据。依据非常规油气井套管柱模拟试验系统,研究了页岩气井中常用125SGΦ139.7 mm×12.7 mm套管钢级和壁厚的变化对抗剪切和非均匀外挤承载特性的影响规律。研究结果表明,随着套管钢级和壁厚增加,套管抗剪切和抗非均匀外挤承载能力相应增加;高内压循环40次后,套管抗剪切能力降低了50 t,在套管柱设计和评价时应分析承载能力折减的影响。

关键词：页岩气套管承载特性剪切非均匀荷载

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基于数字图像相关的金属材料低温裂尖张开位移试验测量方法

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实验力学 2020年第6期35卷 1014-1022页

作者：田文煜杜伟左宏李群机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学航天航空学院陕西西安710049 西安交通大学材料学院陕西西安710049 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中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学航天航空学院陕西西安710049 机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学航天航空学院陕西西安710049

随着金属材料,尤其是天然气管线钢在高寒低温环境下的广泛应用,研究金属材料的低温断裂失效规律具有重要的科学意义和工程价值.在研究断裂失效规律的指标中,裂尖张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)是预测裂纹扩展的重要断... 详细信息

随着金属材料,尤其是天然气管线钢在高寒低温环境下的广泛应用,研究金属材料的低温断裂失效规律具有重要的科学意义和工程价值.在研究断裂失效规律的指标中,裂尖张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)是预测裂纹扩展的重要断裂参数之一,可用来表征金属材料抵抗裂纹扩展的能力.传统上,裂尖张开位移主要通过载荷一裂纹端部张开位移曲线间接获取而无法直接测量,此外测量裂纹端部张开位移所用的引伸计在低温环境下容易导致漂移,造成测量不准确.针对上述情况,本文基于数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术开发了一种金属材料低温断裂韧度CTOD试验测量方法,针对0℃、-20℃、-40℃、-60℃低温环境下,某天然气管线钢材料的裂尖张开位移,进行非接触试验直接测量.将数字图像相关系统和低温试验系统结合使用,透过真空双层玻璃视窗,利用专用摄像机采集低温下三点弯曲断裂试件表面位移数据;运用VIC-2D分析软件,将采集的图片数据与像素之间建立对应关系,在裂纹位置设置几处虚拟引伸计,提取起裂时虚拟引伸计所测量的裂纹张开位移曲线,并运用最小二乘法线性拟合,根据相似关系得到裂纹尖端张开位移临界值,即断裂韧度CTOD;在不同温度下进行试验,得到了不同温度下金属材料断裂韧度CTOD随温度的变化曲线和规律,试验结果表明,三点弯曲试样断裂韧度随着温度的降低呈现明显的下降趋势.本文工作基于DIC技术的金属材料低温CTOD测量,方法直接,准确度高,尤其适用于低温环境,可实现金属材料CTOD的非接触试验测量.本研究获取的管线钢材料CTOD临界值在不同温度下的变化规律,可为天然气输送管道的工程设计和优化提供参考.

关键词：低温效应裂尖张开位移(CTOD) 裂纹数字图像相关(DIC)

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直线电机抽油机导向轮轴断裂的原因

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机械工程材料 2020年第8期44卷 84-87页

作者：宋成立赵密锋邢星刘新宝(指导) 邝献任刘养勤丛深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西安710077 西北大学化工学院西安710069 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司库尔勒841000

某油田直线电机抽油机导向轮轴发生断裂,采用宏观检查、无损检测、化学成分分析、金相检验、扫描电镜、拉伸试验及冲击试验等方法对该导向轮轴的失效原因进行了分析。结果表明:该失效轮轴材料中存在脆性较大的魏氏体和马氏体组织,其与... 详细信息

某油田直线电机抽油机导向轮轴发生断裂,采用宏观检查、无损检测、化学成分分析、金相检验、扫描电镜、拉伸试验及冲击试验等方法对该导向轮轴的失效原因进行了分析。结果表明:该失效轮轴材料中存在脆性较大的魏氏体和马氏体组织,其与腹板焊接处受焊接热应力影响极易萌生裂纹,在抽油机往复运动产生的交变载荷作用下,裂纹不断扩展最终导致疲劳断裂;建议严格控制导向轮轴的热处理温度和冷却速度,优化焊接工艺,同时加强对轮轴的质量监督及出厂检验。

关键词：直线电机抽油机导向轮轴疲劳断裂焊接热裂纹

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双金属复合管在油气管道的应用现状及分析

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金属热处理 2019年第S01期44卷 515-518页

作者：聂海亮马卫锋赵新伟马秋荣罗金恒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中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077

内腐蚀是长期困扰油气管道行业的难题之一,双金属复合管是防止管道内腐蚀的方式之一。本文介绍了双金属复合管制造工艺,统计了双金属复合管使用过程中所发现的失效形式,并分析了失效原因,总结了双金属复合管完整性管理对检测手段的需求... 详细信息

内腐蚀是长期困扰油气管道行业的难题之一,双金属复合管是防止管道内腐蚀的方式之一。本文介绍了双金属复合管制造工艺,统计了双金属复合管使用过程中所发现的失效形式,并分析了失效原因,总结了双金属复合管完整性管理对检测手段的需求,为双金属复合管的失效研究奠定基础。

关键词：双金属复合管腐蚀刺漏失效形式检测工具

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低Cr钢在CO_2/H_2S环境中的腐蚀行为研究

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表面技术 2019年第5期48卷 49-57页

作者：田永强付安庆胡建国郑欣胥聪敏任康吕乃欣李文升尹成先袁军涛西安石油大学西安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 中国石油集团石油管工程技术研究院西安710077 西安长庆科技工程有限责任公司西安710021

目的研究低Cr钢(3%～9%)在60℃的CO_2/H_2S环境中的腐蚀行为。方法将三种低Cr钢(3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)加热到900℃之后,保温40min,进行水冷。对热处理之后的钢试样(依次编号3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)进行高温高压CO_2/H_2S腐蚀模拟实验,通... 详细信息

目的研究低Cr钢(3%～9%)在60℃的CO_2/H_2S环境中的腐蚀行为。方法将三种低Cr钢(3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)加热到900℃之后,保温40min,进行水冷。对热处理之后的钢试样(依次编号3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)进行高温高压CO_2/H_2S腐蚀模拟实验,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物膜的微观形貌和成分以及物相组成进行分析。结果 3Cr、5Cr、9Cr钢的腐蚀速率分别为0.0443、0.0372、0.0060 mm/a,且腐蚀速率随着Cr含量的增加而降低。3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H钢的腐蚀速率分别为0.1527、0.0445、0.0070mm/a,其腐蚀速率也是随着Cr含量的增加而降低。其中,3Cr-H钢的腐蚀速率是3Cr钢的3.4倍,耐蚀性能变化明显。5Cr-H钢的腐蚀速率是5Cr钢的1.19倍。9Cr-H钢的腐蚀速率与9Cr钢相比,几乎没有差别。六种材料的腐蚀产物均为FeS化合物,并没有发现典型的FeCO_3晶体(CO_2腐蚀产物)。3Cr、5Cr、3Cr-H、5Cr-H钢的腐蚀产物均为双层膜结构,9Cr、9Cr-H钢的腐蚀产物为单层膜结构。结论热处理未影响腐蚀速率随Cr含量的变化趋势,基体中Cr含量越高,腐蚀产物膜中的Cr富集量越大,从而有助于降低其腐蚀速率。热处理对3Cr钢的显微组织及其腐蚀行为影响最为显著,不仅加剧了其均匀腐蚀,而且促进了点蚀的发生,这是因为热处理后,显微组织中析出第二相含Cr的碳化物,使部分区域出现了贫Cr的现象。

关键词：低Cr钢微观组织硫化氢腐蚀二氧化碳腐蚀硫化亚铁

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两种全尺寸弯曲试验设备的对比分析

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石油管材与仪器 2021年第2期7卷 86-90页

作者：李鑫谢萍王琴杨坤吉玲康张骁勇西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 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

全尺寸弯曲试验是研究管道弯曲变形的重要实物试验方法。针对不同类型的全尺寸弯曲试验设备开展分析研究,对其加载方式、空间布局、功能特点等内容进行对比。结果表明:全尺寸弯曲试验设备一般采用双臂弯曲(两点弯曲)或四点弯曲加载方式... 详细信息

全尺寸弯曲试验是研究管道弯曲变形的重要实物试验方法。针对不同类型的全尺寸弯曲试验设备开展分析研究,对其加载方式、空间布局、功能特点等内容进行对比。结果表明:全尺寸弯曲试验设备一般采用双臂弯曲(两点弯曲)或四点弯曲加载方式。双臂弯曲加载对试验管影响小,但对动力油缸要求高;四点弯曲加载对油缸能力要求低,但加载时的管道变形均匀性差。按照空间布局设备可分为水平和垂直布局两类。水平布局形式结构简单造价低、但占地面积大;垂直布局设备占地面积小,但结构复杂、造价高。根据功能的不同、设备还可以分为仅能完成弯曲试验以及可完成复合加载试验两种。前者结构原理简单、造价低但功能单一;后者试验能力强,但配套机构多、造价及维护成本高。

关键词：全尺寸弯曲试验设备双臂弯曲加载方式四点弯曲加载方式屈曲变形

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基于有限元模拟分析重沸器管束失效行为

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表面技术 2019年第5期48卷 9-15页

作者：宋成立冯泉夏明明付安庆武刚刘新宝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西安710077 中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 西北大学化工学院西安710069

目的针对某重沸器在生产过程中发生的管束泄漏问题,开展失效行为及原因分析,为此类重沸器的失效控制提供理论依据。方法基于此类管束的服役工况和生产标准,通过化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物分析等理化检验,以及有限元数值模拟... 详细信息

目的针对某重沸器在生产过程中发生的管束泄漏问题,开展失效行为及原因分析,为此类重沸器的失效控制提供理论依据。方法基于此类管束的服役工况和生产标准,通过化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物分析等理化检验,以及有限元数值模拟的方法,综合分析重沸器管束材料性能、腐蚀机理和温度场及流场的特征。结果该重沸器管束理化检验结果表明,其化学成分符合相关标准的要求,金相组织未见异常,其外壁穿孔处堆积了一层疏松的腐蚀产物,其化学成分组成为C、O、S、Fe和少量Cl,物相组成为Fe_3O_4、Fe_2O_3、FeCO_3和CaSO_4。流场有限元模拟结果表明,壳程凝析油的流速整体较低,存在流体滞留现象(约1.5×10-4 m/s)。温度场有限元模拟结果表明,壳程存在一处局部高温区(约105～112℃)。结论该重沸器管束失效行为是在局部高温区和流体滞留区的管束外壁发生严重的CO2局部腐蚀,较高含量的Cl-穿透FeCO_3腐蚀产物膜促进点蚀而进一步加剧了管束腐蚀的进程,进而导致管束发生外腐蚀穿孔泄漏。

关键词：重沸器管束腐蚀穿孔失效分析有限元分析

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冷轧塑变304不锈钢在稀硫酸中的腐蚀电化学行为

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装备环境工程 2021年第8期18卷 78-86页

作者：来维亚秦国民杜小英付安庆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 中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司黑龙江大庆163714 中国石油天然气股份有限公司长庆石化分公司陕西咸阳712000

目的通过测试不同厚度冷轧塑变304不锈钢试样在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀电化学行为,研究腐蚀速率随位错密度、马氏体含量、残余压应力的变化规律。方法试样板材原始厚度为5 mm,制备的冷轧试样的厚度分别为4.5、4.0、3、2.5、... 详细信息

目的通过测试不同厚度冷轧塑变304不锈钢试样在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀电化学行为,研究腐蚀速率随位错密度、马氏体含量、残余压应力的变化规律。方法试样板材原始厚度为5 mm,制备的冷轧试样的厚度分别为4.5、4.0、3、2.5、2.0、1.0 mm。采用Х射线衍射法测量不同厚度试样的残余奥氏体含量,再求差值,得到马氏体体积分数。通过Х射线应力测定仪测量不同厚度试样表面的残余压应力。利用IM6ex电化学工作站测试不同厚度试样的极化曲线、阻抗谱和电化学噪声,电化学噪声采用不相关的三电极电解池体系。通过电化学测试,对不同厚度冷轧塑变试样的腐蚀电化学行为进行系统研究。结果随着冷轧厚度的递减,马氏体含量和残余压应力增加,冷轧试样马氏体含量最大值在45%左右,残余压应力最大值接近600 MPa。经电化学测试,随着冷轧厚度递减,腐蚀速率先是增加,随后又降低,腐蚀速率峰值为7.7×10^(-4) A/cm^(2),最小值为3.2×10^(-4) A/cm^(2)。对冷轧厚度为4.0、3.0、1.0 mm的无塑变试样进行电化学噪声时域曲线、频域曲线测试分析,腐蚀速率变化趋势与极化曲线、阻抗谱测试结果一致。结论随着冷轧厚度递减,位错密度增大,马氏体含量增加,加速了冷轧塑变试样的腐蚀。冷轧厚度很薄时,较高残余压应力与晶体取向削弱了位错密度、马氏体含量对腐蚀的影响,从而降低了腐蚀速率。

关键词：冷轧 304不锈钢腐蚀电化学

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我国油井管国产化技术进展及展望

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石油科学通报 2022年第2期7卷 229-241页

作者：冯耀荣李鹤林韩礼红张忠铧张传友成海涛白真权田研石晓霞谢俊峰乐宏郑明科中国石油集团工程材料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西安710077 宝山钢铁股份有限公司上海201900 天津钢管制造有限公司天津300301 攀钢集团成都钢钒有限公司成都610300 衡阳华菱钢管有限公司衡阳421001 内蒙古包钢钢联股份有限公司包头014010 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司库尔勒841000 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司成都610031 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司西安710016

综述了我国油井管国产化技术的主要进展,提出了油井管的发展方向。针对我国油井管大量进口、产品质量性能低、油井管质量基础设施(包括石油专用螺纹计量、标准化、认证认可、检验检测)不健全,难以满足石油勘探开发需求等瓶颈和技术难题... 详细信息

综述了我国油井管国产化技术的主要进展,提出了油井管的发展方向。针对我国油井管大量进口、产品质量性能低、油井管质量基础设施(包括石油专用螺纹计量、标准化、认证认可、检验检测)不健全,难以满足石油勘探开发需求等瓶颈和技术难题,石油工业和冶金工业历时30余年联合攻关,创立了“石油管工程”新学科,建立了油井管国产化理论技术体系;开发了超纯净钢冶炼、三辊高精度高效连轧、高均匀性热处理、特殊材料新钢种设计、成分—组织—性能—工艺综合调控、特殊螺纹连接设计与加工等成套技术,打破国外垄断,开发了10大类60余种高端油井管新产品,年产量达到500万t,基本实现了油井管的全面国产化与工业化应用并大量出口;构建了我国石油专用螺纹计量、标准化、认证认可、检验检测等油井管质量基础设施,有效支撑了油井管的国产化和大批量工业化应用。使我国油井管生产制造及配套技术实现了重大跨越,产生了重大经济效益和显著社会效益。面对我国油气工业发展的新形势和新挑战,特别是超深、非常规、海洋油气开发、煤炭地下气化、页岩油原位转化、天然气水合物开采等复杂力学—化学工况条件,以及确保油气井长期安全可靠与经济生产需求,应持续创新,实现我国油井管关键核心技术自立自强,支撑保障油气工业健康发展,引领油气工业和相关产业技术进步。

关键词：油井管钻柱构件油管套管国产化石油管工程质量基础设施螺纹计量标准化认证认可检验检测发展方向

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