海洋石油装备材料的应用现状及发展建议（下）.docx

石油管材与仪器

2015年第1卷第6期PETROLEUMTUBULARGOODSINSTRUMENTS·1

2015年第1卷第6期

·综述·

海洋石油装备材料的应用现状及发展建议(下)

杜伟李鹤林

(中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077)

摘要：海洋石油装备材料品种繁多，几乎涉及工程材料的各个领域。文章分析了海洋服役条件对海洋石油装备材料的特殊要求，讨论了海洋石油装备材料的应用现状，最后给出了我国海洋石油装备材料的发展建议。

关键词：海洋石油装备材料；低合金钢；不锈钢；耐蚀合金；有色金属；非金属材料

中图法分类号：TE95文献标识码：A文章编号：2096-0077(2015)06-0001-05

ApplicationStatusandDevelopmentSuggestionsonOffshoreOilEquipmentMaterials(PartⅡ)

DUWeiLIHelin

(CNPCTubularGoodsResearchInstitute,Xian,Shaanxi710077,China)

Abstract:Theoffshoreoilequipmentmaterialsincludeawiderangeoftypes,whichinvolvesalmostlfieldsofengineeringmaterials.Inthisarticlethespecialrequirementsofserviceconditionsonoffshoreoilequipmentmaterialsarsanalyzed,andtheapplicationstatusisdis-cussed.Inthelast,thedevelopmentsuggestionsaregiven

Keyword:offshoreoilequipmentmaterials,low-alloystel,stainlesssteel,corosion-resistantalloys,Non-ferrousmetal,non-me-tallicmaterial

(接2015年第5期)

2.4镍基和铁镍基耐蚀合金

纯镍除具有良好的强度、塑韧性外，在卤族元素及其氢化物活泼气体、不含氧和氧化剂的还原性酸性介质中还具有良好的耐蚀性，因此纯镍作为耐蚀金属材料得以应用。由于提高耐蚀性的Cr、Mo、W、Cu、Si等元素在镍中的溶解度远大于在铁中的溶解度，因此可通过合金化，发展了一系列上述元素含量较高的镍基和铁镍基耐蚀合金。铁镍基合金含镍30%～50%且镍与铁总量不小于60%,镍基合金含镍量不小于50%。耐蚀合金根据强化特征，可分为固溶强化型合金和时效硬化型合金；根据成型方式，可分为变形耐蚀合金和铸造耐蚀合金。镍基耐蚀合金按不同的合金体系，可分为Ni-Cu、Ni-

Cr-Fe、Ni-Mo、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Mo-W、Ni-Cr

-Mo-Cu等类型；铁镍基耐蚀合金可分为Ni-Fe-Cr、

Ni-Fe-Cr-Mo、Ni-Fe-Cr-Mo-Cu等类型。国外耐蚀合金的主要产品有Monel(蒙乃尔)合金、Inconel合

金、Incoloy合金、Hastelloy(哈氏)合金等。Monel合金是Ni-Cu合金，为Ni、Cu以任意比例混合形成的固溶体。Inconel合金为含铁量较低的Ni-Cr系镍基合金；而In-coloy合金为含铁量较高的Ni-Fe-Cr系铁镍基合金。Hastelloy合金是以Cr、Mo为主要合金元素的超低碳Ni -Cr-Mo系合金，包括A、B、C、D、F、G、N、W、X等系列。

海洋石油装备使用的几种典型镍基和铁镍基合金牌号、化学成分和应用举例见表8,不同国家耐蚀合金牌号对照见表9。

在海洋石油装备材料中，当不锈钢材料的耐腐蚀性能无法满足工况要求时，则需选用具备更高耐蚀性能的铁镍基合金和/或镍基合金。一般情况下，镍基和铁镍基合金用于制造符合APIApec6A与17D规范的HH级井口装置和采油树零部件。材料牌号的具体选用与腐蚀介质的温度、介质中H?S和CO?分压、pH值、氯化物浓度以及硫元素是否存在等有关，按照NACEMR0175选材有三种