隨著石油天然氣開采量的日益擴大，油氣管道的腐蝕及防護備受重視。CO2 作為石油、天然氣或地層水的組分存在于油氣層中，采用CO2 混相技術提高原油采收率時，也會將CO2 帶入原油生產系統。CO2 溶于水后，在相同PH值時其總酸度比鹽酸高，故對井內管材的腐蝕比鹽酸更嚴重。加之有的油氣井中含有H2S 氣體，管內混合液的流動狀態(tài)、溫度、pH 值、材料等也對腐蝕產生很大影響，因此，腐蝕過程更加復雜。
目前，國內外對CO2 或H2S 單獨作用下腐蝕的研究比較充分，而對H2S、CO2共存體系中，尤其是高溫高壓H2S、CO2 多相流動介質以及實際工況條件下應用研究較少，需求迫切。如：四川盆地鐵山坡氣田飛仙關組氣藏開發(fā)產能建設項目，采用公稱直徑DN150~DN300、彎曲半徑R≥5D 耐蝕合金復合彎管，主要輸送介質為高含硫天然氣，硫化氫含量約15.5%。在此介質環(huán)境下，若堆焊層內壁晶間腐蝕速率無法實現≤1㎜/年，則嚴重影響其服役壽命。由于鎳基堆焊復合彎管為碳鋼基材加內壁堆焊層結構組成，雖具備良好的耐腐蝕性能，但易受內壁堆焊層晶間腐蝕影響，難以滿足高含硫介質耐晶間腐蝕要求。
項目針對高含硫氣田的油氣輸送管道使用要求，開展了專項研發(fā)：創(chuàng)新研發(fā)了熱絲TIG自動堆焊工藝技術。采用焊絲電弧前控溫預熱，通過堆焊設備優(yōu)配，堆焊電流和速度、送絲速度及保護氣體流量關鍵參數控制，保證了堆焊均勻性和精度，提高了焊絲熔敷效率和堆焊質量；優(yōu)化了復合直管熱煨彎制工藝。通過調控淬火、回火溫度及冷卻等處理工藝，保證了堆焊層與基體材料的適配性，并增強了堆焊層晶間耐腐蝕能力（腐蝕速率低至0.34mm/年），滿足了高含硫介質輸送管道使用要求；研制了通用型熱煨彎管成型自動化控制系統，并采用超聲波、磁粉、滲透等檢測技術，提高了產品質量和生產效率。
項目產品具有自主知識產權，已獲多件授權專利。研發(fā)的專用管道產品已通過第三方檢測并被中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田物資分公司等單位采用，應用效果良好。
項目咨詢：王艷欣13371759156
1.肖松節(jié) 2.袁希海 3.白 楊 4.劉保國 5.王英豪 6.薛如勛 7.劉松橋 8.許江新 9.高元元
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評價單位： |
中國民營科技促進會 |
報告編號： |
202401003083 |
評價日期： |
2024-05-28 |
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組織單位： |
中國民營科技促進會科技成果轉化辦公室 |
項目負責： |
雷智旺、王艷欣 |
成果管理： |
13681429210 |
1.提供的資料齊全，符合評價要求。
2.項目針對高含硫氣田的油氣輸送管道使用要求，開展了專項研發(fā)，主要創(chuàng)新點及特點如下：
（1）研發(fā)了熱絲TIG自動堆焊工藝技術。采用焊絲電弧前控溫預熱，通過堆焊設備優(yōu)配，堆焊電流和速度、送絲速度及保護氣體流量關鍵參數控制，保證了堆焊均勻性和精度，提高了焊絲熔敷效率和堆焊質量。
（2）優(yōu)化了復合直管熱煨彎制工藝。通過調控淬火、回火溫度及冷卻等處理工藝，保證了堆焊層與基體材料的適配性，并增強了堆焊層晶間耐腐蝕能力（腐蝕速率低至0.34mm/年），滿足了高含硫介質輸送管道使用要求。
（3）研制了通用型熱煨彎管成型自動化控制系統，并采用超聲波、磁粉、滲透等檢測技術，提高了產品質量和生產效率。
3.項目產品具有自主知識產權，已獲多件授權專利。
4.研發(fā)的專用管道產品已通過第三方檢測并被中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田物資分公司等單位采用，應用效果良好。
評價委員會認為：項目在高含硫油氣儲運鋼制彎管的堆焊層與基體材料適配性、堆焊層晶間耐腐蝕性達到國際先進水平，同意通過科技成果評價。
| 姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
| 曲選輝 |
北京科技大學材料學院 |
正高 | 金屬材料 |
| 丁天懷 |
清華大學精密制造研究院 |
正高 | 精密制造 |
| 聶軍剛 |
機械科學研究總院 |
正高 | 重大裝備 |
| 李安定 |
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心 |
正高 | 環(huán)境保護 |
| 宋銀立 |
中國機電一體化技術應用協會 |
正高 | 機電一體化 |
| 孫家躍 |
中國化工學會新材料委員會 |
正高 | 功能材料 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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