油田油管中高含硅钢_圣德林效应_研究及其抑制技术应用研究

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低碳经济

《经济师》2010年第8期

油田油管中高含硅钢“圣德林效应”研究及其抑制技术应用研究

摘要：油田油管属中高含硅钢管，在热浸镀过程中通常产生“圣德

林效应”，致使镀层结合力差，易起皮脱落。多次实验表明，向锌浴中添加专用多元合金及热浸镀过程中振荡器的使用可有效抑制“圣德林效应”Sandelineffect）的产生，同时还可以使油管微裂纹处通过合金化得以修复。

关键词：高硅钢“圣德林效应”合金化中图分类号：F416.22文献标志码:A文章编号：1004-4914（2010）08-252-02油田油水井中普遍存在管材腐蚀问题，通常10年寿命的管材,在腐蚀严重的油气田中半年就腐蚀穿孔。特别是大庆油田已进入高含水开发后期，为了保持石油量的高产稳产，聚合物驱及三元驱已开始大面积应用，油水井油管及地面管道腐蚀与结垢逐年加重，导致油水井不能正常

生产，造成很大经济损失，同时严重污染环境。针对这一现状，

本文研究了一种集“材料保护+隔离保护+电化学保护+废旧管微裂纹修复”四位一体的油管及地面管道防腐的新方法，通过添加稀土多元合金，解决了高硅钢由于“圣德林效应”而出现的镀层过厚、灰暗、起皮、脱落、粘附

性差的难题；通过添加镍、

稀土、钛、铝等多种多元合金，使裂纹处的合金层增厚增强，从而对旧管进行微裂纹修复。不仅提高油管防腐能力，且增加油管的机械性能。

一、圣德林效应

在钢材连铸生产工艺过程中，需要在钢液中加入“镇静”元素以防止钢材中气孔的产生。在带钢生产中，镇静剂通常使用铝，而在型钢生产中

镇静剂通常选用硅，或有时硅加铝。因此，

在结构件热浸镀锌中，通常会遇到高反应强度的钢材。早在20世纪40年代，圣德林就研究过Si对于热浸镀锌层组织的影响，他指出：在正常的镀锌温度范围内（通常为450℃左右），钢基体中含Si量在0.1%左右和大于0.3%时，对镀层的影

响最大，人们称之为

“圣德林效应”。二、添加多元合金抑制圣德林效应的方法

1.实验工艺流程及参数。本实验采用溶剂法热浸锌工艺，即将经过前处理的工件浸泽水溶液助镀剂烘干后在浸入锌液中，待到给定镀锌时间后以3~4cm/s的提升速度将工件从锌液中提出，在空气中冷却。

工艺路线：试样→脱脂→水洗→酸洗→水洗→稀酸洗→水洗→浸沾

助镀剂→烘干→热浸镀→后钝化→烘干→检验→入库。

总的工艺路线包括前处理、热浸镀和后处理。

2.实验数据分析。我们选取常用油管钢J55和N80材质的试片，对其进行热浸镀，在实验的过程中，通过不同合金镀液条件下合金层厚度的对比，研究抑制圣德林效应的方法。在实验的过程中，共选取了四种不

同合金镀液与纯锌镀液形成对比，分别为锌—铝合金，

锌—镍合金，锌—铝—稀土合金和锌铝稀土镍合金。如表1，为合金化温度为460℃时，不

同时间、

不同合金条件下，J55试片所得到的合金镀层厚度。—252—

●陈

民宋晓东

如图1所示，无论在哪种合金中，镀层厚度随着时间的增长而增大这一趋势都是一样的，锌—铁反应时间越长，合金层厚度越大。在镀液中逐渐

加入合金之后，油管钢J55的镀层厚度有了明显的减薄，

爆发式的厚度增加现象没有出现，几种合金元素的依次加入均对合金层的生长具有明显抑制，圣德林效应得到了明显的抑制。几种合金的加入，对圣德林效应的抑制具有一点的叠加效应，但是叠加效应并不能产生1+1=2的效果。

与上一种油管钢所体现出来的趋势一样，镀层厚度都是随着时间的

增长而增大，而纯锌镀液中，镀层厚度在锌铁反应初期均有一个爆发式生长的过程，但是随着各种合金元素的加入，油管钢在合金化过程中镀层厚度爆发性生长的这一圣德林效应的现象得到明显抑制。整个实验数据横向对比，各合金元素都对圣德林效应具有明显的抑制效果，其中抑制效果最明显的为镍元素，但由于镍元素价格高昂，一般工业化大规模

生产中不采用，而使用价格相对便宜的铝。

在整个实验实际操作中，随着各合金元素的加入，合金化过程中的锌灰产量大大降低，锌液表面流动

（

《经济师》2010年第8期

摘要：天然气长输管道的通信系统是天然气长输管道建设的重要组成部分，通信方案选择的正确与否不仅是通信系统在天然气长输管道管理、建设、投产、维护、运行和抢险中能否发挥其作用的关键，而且还关系到能否实

关系到工程投资的时现通信方案设计的目的、

效性、经济性、合理性和可靠性，决定着整个通信系统质量。根据通信系统在天然气长输管道行业的应用特点，天然气长输管道通信方

公网通信方案和案主要有专用光缆通信方案、

专用卫星通信方案。文章重点对天然气长输管道通信方案的选择进行了探讨。

关键词：天然气长输管道通信方案选择

中图分类号：F416.22文献标识码：A文章编号：1004-4914（2010）08-253-02长距离天然气输气管道（几百公里或几千公里）是油气储运工程的重要组成部分。近几年来，随着我国石化天然气工业的跨越式发展，天然气这种清洁能源在国民经济发展中的使用比例持续增长。天然气使用量的增长促进了国内长距离天然气输气管道的发展。由此可见，长距离天然气输气管道在油气储运工程中的地位必将进一步加强（长距离天然气输气管道以下简称“长输管道”）。

长输管道通信系统是与长输管道同时平行建设的重要项目，是完成长输管道管理、建

投产、维护、运行和抢险的必备手段。特别设、

是自20世纪80年代以来，自动化、通信与遥控技术是长输管道技术中发展最快的一个方

国内外普遍采用SCADA（监控及数面。目前，

据采集）系统对长输管道或管网进行全线或区

SCADA系统必须依赖长输管道域集中控制，

通信系统对输气管线或管网的设备状态，运行参数进行遥测、遥控、遥调，从而实现各站、场的无人值守、无人操作，使长输管道建设向

智能化的方向发展。自动化、

●低碳经济

浅谈天然气长输管道通信方案的选择

●徐

没有长输管道通信系统的长输管道是不

可能正常运行的。天然气长输管道如果没有长输管道通信系统是不可想象的。天然气长输管道通信系统在长输管道的建设、维护与管理中具有如此重要的作用，那么，究竟采用哪种通信方式更具有效性，是一个非常值得探讨的问题。下面是笔者的一些粗略看法，供同行探讨。

一、专用光纤长输管道通信系统

专用光纤通信系统是在长输管道建设的同时，沿长输管道同沟敷一条或数条光缆，同时沿线一般建设若干个SDH/MSTP光传输通信站，使用G.652光纤。干线网络一般选用同步数字系列STM-16等级的光传输设备，传输容量2.5Gbit/s，专用光纤传输系统有以下主要功能：一是为天然气长输管道SCADA系统提供可靠的数据传输通道；二是为天然气长输管道生产调度提供可靠的通信通道；三是为天然气长输管道例行巡检、故障排除、抢险救灾提供通信保障；四是为生产现场自动操作及工业电视监视系统提供传输通道；五是为

音频和数天然气长输管道行政管理提供视频、

据通信信道；六是为天然气长输管道信息化建设提供网络传输通道。

专用光纤通信系统是一种设计非常理想的天然气长输管道通信系统，它最大的优势在于传输容量巨大，一般干线容量2.5Gbnt/s，能够满足当前及今后发展的需要。

但是，这种通信系统的缺点也 …… 此处隐藏：2525字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……