高鋼級(jí)油套管用鋼SSC抗力及開裂行為研究.pdf

1、本文在高鋼級(jí)油套管用鋼理化性能測(cè)試分析的基礎(chǔ)上，利用 NACE TM0177-2013標(biāo)準(zhǔn)A法、四點(diǎn)彎曲法和雙懸臂梁法分析P110、C110和125S三種高鋼級(jí)油套管材料在硫化氫腐蝕環(huán)境下的應(yīng)力開裂規(guī)律；運(yùn)用Devanathan-Stachurski雙電解池技術(shù)，研究高鋼級(jí)油套管用鋼的氫滲透行為及影響因素，探討其SSC抗力與氫通量、氫含量之間的關(guān)系。結(jié)果表明：與P110鋼相比，C110和125S鋼的組織更加細(xì)小，夾雜物呈球形，晶粒內(nèi)有較

2、高密度的位錯(cuò)和彌散分布的碳化物；相比于P110、125S鋼，C110鋼硬度最低，沖擊功最高，通過了NACE TM0177-2013標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗SSC性能檢測(cè)，具有良好的抗硫化物應(yīng)力開裂性能。隨著加載應(yīng)力水平和陰極保護(hù)電位的升高，高強(qiáng)度油套管用鋼的SSC敏感性增強(qiáng)；但隨著溫度升高，高強(qiáng)度油套管用鋼的SSC敏感性明顯降低，其在高溫環(huán)境下的KISSC值更高，抗SSC性能增強(qiáng)。
　　氫滲透行為研究的結(jié)果表明，在5％wt NaCl溶液和NA

3、CE TM0177-2013標(biāo)準(zhǔn)A溶液兩種溶液體系中，隨著H2S分壓的增大、溶液pH值的降低和外加陰極電位的增大，高強(qiáng)度油套管用鋼的穩(wěn)態(tài)氫滲透電流密度增大，次表面氫濃度升高。高強(qiáng)度油套管用鋼的次表面氫濃度和可擴(kuò)散氫含量隨溫度升高、腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后降低的趨勢(shì)，并且其可擴(kuò)散氫含量在腐蝕168 h后（24±3℃）達(dá)到最大值。
　　在腐蝕環(huán)境一致條件下，具有典型Cr-Mo鋼成分設(shè)計(jì)的C110油套管具有良好的抗SSC性能；成分設(shè)計(jì)與