双相不锈钢DP25U管线管用不锈钢系列
双相不锈钢DP25U,它不需要采用PWHT,是处于现有双相不锈钢和超级13Cr钢之间的钢种。
新日铁住金公司可以生产出在含有CO2、Cl-和H2S元素的环境下使用的整体无缝不锈钢管线管。本文在介绍这种管线管的同时,分析了近年来不锈钢管线管在使用时存在的问题,如超级13Cr钢(13CrS)存在的氯化物应力腐蚀开裂的问题及其使用方面采取的措施,并介绍了新开发的在管道敷设时无需焊后热处理的经济型双相不锈钢DP25U的性能。
1、管线管用不锈钢系列
新日铁住金公司生产的不锈钢管线管作为输送管已应用于含有CO2、H2S和Cl-元素的环境中。
从材料等级来看,以往开发了三种材质,加上新开发的管线管用不锈钢DP25U,共有四种材质。表1示出不锈钢管线管材质的化学成分。首先,在八十年代DP8(UNS S31803)作为可焊接的不锈钢钢管已应用于实际,其后在九十年代开发了能提高抗海水腐蚀性的超级双相不锈钢DP3W(UNS S39274),并应用于实际。
从油井管的使用环境看,作为抗CO2腐蚀钢而使用的马氏体不锈钢13Cr钢在微量硫化氢环境下,由于其抗硫化物应力腐蚀开裂性存在着问题,因此开发了超级13Cr钢,它通过添加Mo来稳定氧化膜,提高抗硫化物应力腐蚀开裂性。尤其是在这种为油井环境用而开发的超级13Cr钢的基础上,在九十年代开发了经济性高的管线管用超级13Cr钢(13CrS),并应用于实际,它通过降低C来确保焊接性。各钢种的强度如表2所示,13CrS为80ksi,DP8为65ksi,DP3W为80ksi。
不同的使用环境选择不同的材质。
2、管线管用超级13Cr钢的应力腐蚀开裂问题及其对策
首先,对在含有CO2、Cl-和H2S元素的环境下使用的整体不锈钢管线管的性能和特征进行了归纳。其次,对不锈钢管线管存在问题的超级13Cr钢的高温氯化物应力腐蚀开裂的机理及其对策进行了介绍。这种应力腐蚀开裂是焊接后管内面高温HAZ中晶界应力腐蚀开裂,根据应力腐蚀开裂机理分析,这种应力腐蚀开裂通过采取适当的焊后热处理是可以避免的,对作为无需焊后热处理的整体不锈钢管线管DP25U新材料的开发思路、成分设计、力学性能和焊接部的耐蚀性能进行了归纳利用上述不锈钢管线管产品和应用技术,可以将产品应用范围扩大,并满足用户对管线管敷设性能和成本优化的期望。