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    雙相鋼厚壁管在海水腐蝕環境下的應用




    由于不銹鋼厚壁管在在海水中服役,不可避免地受到腐蝕和交變應力的作用.這種交變應力一方面來自不銹鋼厚壁管外的隨機波浪載荷,另一方面來自不銹鋼厚壁管內輸送介質壓力的波動。在隨機載荷和腐蝕的共同作用下,由于不銹鋼厚壁管會有局部腐蝕現象發生,在腐蝕處會有應力集中現象,從而產生局部的、交變塑性變形,最后導致腐蝕應變疲勞破壞,即腐蝕疲勞破壞。而海洋不銹鋼厚壁管一般用于輸送匯集海上油氣田的產出(包括油、氣、水、或是混合物),通常連接于水下井口和海面處理平臺。因此要求井口壓力相對穩定且烏海洋不銹鋼厚壁管聯接的生產設備不存在多個工作周期的相互轉變。所以相對于陸地的油氣外輸管道,海洋不銹鋼厚壁管的內壓波動范圍很小,在疲勞研究中可以對其忽略。因此,本文通過旋轉彎曲疲勞試驗,研究外力對海洋不銹鋼厚壁管疲勞壽命的影響。

        海水中的高氯環境決定了普通不銹鋼不能在其中長期服役,而雙相鋼厚壁管的誕生很好的解決了這一難題,雙相鋼厚壁管兼具奧氏體鋼與鐵素體剛兩者有點,與奧氏體不銹相比,其強度高導熱系數大,線膨脹系數小,且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高,與鐵素體剛相比其在塑性、韌性、焊接性能均顯著優于鐵素體不銹鋼。因其在高氯化物的環境中具有良好的耐局部腐蝕性能,早在七十年代就被用于海洋采油工業中二而超級雙相不銹鋼SAF2507因其具有更佳的力學性能及耐氯化物腐蝕能力現己大量作為海洋管道尤其是不銹鋼厚壁管的材料。因此,本文選取現已在海洋工程中廣泛使用的雙相不銹鋼 SAF2507進行相關實驗,為該材料的工程應用提供參考數據的同時研究雙相不銹鋼的疲勞失效機理及特點。




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