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由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作,工作条件极为复杂,钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用,还要受到泥浆、岩石磨损,因此,要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性,钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示,常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。 钢管都以热处理状态交货。 石油裂化管:用于石油炼厂的炉管、热交换器管和管道用无缝管。常用优质碳素钢(10、20)、合金钢(12CrMo、15CrMo)、耐热钢(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不锈钢(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。钢管除得证化学成分和各种机械性能外,还要保证水压、压扁、扩口等试验,及表面质量和无损检验。钢管在热处理状态下交货。 不锈钢管:用各种不锈钢热轧,冷轧的不锈钢管,广泛应用于石油、化工设备管道和各种用途的不锈钢结构零件,除应保证化学成分和机械性能,凡用作承受流体压力的钢管要保证水压试验合格。各种专用钢管要按规定保证条件。
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力学性能 钢管镀锌前的力学性能应符合GB 3091的规定。5、镀锌层的均匀性镀锌钢管应作镀锌层均匀性的试验。钢管试样在硫酸铜溶液中连续浸渍5次不得变红(镀铜色)。6、冷弯曲试验公称口径不大于50mm的镀锌钢管应作冷弯曲试验。弯曲角度为90°,弯曲半径为外径的8倍。试验时不带填充物,试样焊缝处应置于弯曲方向的外侧或上部。试验后,试样上不应有裂缝及锌层剥落同象。7、水压试验水压试验应在黑管进行,也可用涡流探伤代替水压试验。试验压力或涡流探伤对比试样尺寸应符合GB 3092的规定。钢材力学性能是保证钢材终使用性能(机械性能)的重要指标,力学性能①抗拉强度(σb):试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的能力。式中:Fb--试样拉断时所承受的力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
贵州结构钢管的蒸汽吞吐是普遍采取的提高稠油开发效果的成熟技术,其主要设备是湿蒸汽发生器。对油田注汽用湿蒸汽发生器(也称注汽锅炉)破损的贵州结构钢管进行了宏观检查、化学成分分析和金相分析,并分析了水垢形成原因,探讨了湿蒸汽发生器炉管在工作条件下的结垢及腐蚀机理。检测分析结果表明,贵州结构钢管在短时间内处于强过热状态是造成贵州结构钢管损坏的直接原因,结垢及水质的影响是发生爆管的原因之一。 假设锅炉出口蒸汽压力为14MPa,其对应温度为337℃,根据锅炉手册以及有关的传热手册,此时炉管外壁温度TWB1=337+23.94=360.94℃,低于材料允许的使用温度;当贵州结构钢管结垢≥1mm时,外管壁温度TWB2=337+263.93=600.93℃,较未结垢时的管壁温度高出240℃,局部温度远远超出贵州结构钢管能承受的温度。此时的锅炉压力远远超出了管材的许用应力,不可避免地将发生爆管事故。 应加强贵州结构钢管壁厚度的监测力度,及时发现结垢和炉管腐蚀等问题,同时积极研究锅炉动态报警技术,有效过热问题的出现,此外还应按照标准严格控制锅炉给水中的氯离子含量。