普光气田地面集输汇管开裂原因分析.pdf

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1、第4O卷第4期石油化工设备Vo1．40NO．42011年7月PETR0一CHEMICALEQUIPMENTJuly2011文章编号：1000—7466(2011)04-0089—04普光气田地面集输汇管开裂原因分析张鲁滨，薛霞，李俊(中国石化中原油田普光分公司工程管理部，四川达州636156)摘要：对普光气田地面集输汇管进行分析后得知，焊接工艺不当是导致输汇管开裂的根本原因，失效特征为延迟开裂。关键词：汇管；湿硫化氢环境；延迟开裂；原因中图分类号：TQ050．9；TE832文献标志码：BCrackCausesofManifoldataSourNaturalGasGatheringPr

2、ojectZHANGLu-bin，XUEXia，LIJun(SINOPECProjectManagementDepartmentofZhongyuanOilfieldPuguangBranch。Dazhou636156．China)Abstract：Thecauseandinfluencefactorsofcrackofmanifoldwereanalyzedatasournaturalgasgatheringproject．Improperweldingprocessesweretherootcauses．Thefailurecharacteristicofcrackingwast

3、hetypicaldelaycracking．Keywords：manifold；wethydrogensulfideenvironment；delaycracking；cause随着石油、化工行业的快速发展以及对于能源者对此次硫化氢环境汇管开裂进行了分析。需求的不断扩大，高含硫、二氧化碳和高氯油气田的l汇管简介开发规模也愈来愈大，由此产生的设备硫化氢腐蚀问题普遍存在。汇管是天然气集输装置中的重要设备之一，主普光气田是目前国内规模最大的海相整装气要汇集各个井口产出的原料气，起到缓冲、汇集和计田，具有储量丰度高、气藏压力高、硫化氢含量高、二量的作用。氧化碳含量高、气藏埋藏深的四高一深显

4、著特点。本例中汇管规格(直径×名义厚度×长度)为气田地面集输装置运行144h后，集气末站外输汇05oomm×25mm×17572mm，主体材质为SA管(M1702)简体纵向焊缝发生泄漏，被迫停车。检516—70N，设计压力12．5MPa，设计温度8O℃，操验发现集气汇管和分酸分离器焊缝内部(环焊缝、纵作压力1O．98MPa，工作温度60℃，介质为由硫化焊缝、接管角焊缝)不同程度存在横向裂纹。按照氢、酸性水和天然气组成的原料气，腐蚀裕量大于JB／T4730．3—2O05《承压设备无损检测第三部分3．2mm。超声检测》对超过定量线以上波幅的缺陷共70处进原料气中H。s的质量分数为12．3

5、1～行了记录口]。此外，受长度、位置取向、反射角度及17．O5，CO的质量分数为7．89～10．53，有裂纹开口宽度等因素的影响，焊缝中可能还存在长机硫的质量浓度为340．6mg／m。。在有机硫中，硫度在0．5～3mm的细微裂纹。为了防止类似的情氧碳的质量浓度316．2mg／m。、甲硫醇的质量浓度况再次发生，并为以后湿硫化氢环境下设备原材料、22．8mg／m。、乙硫醇的质量浓度1．6mg／m。。可能焊材、焊接工艺、热处理和无损检测等提供参考，笔有少量液体钻井泥浆喷出。收稿日期：2011-03—03作者简介：张鲁滨(1979一)，山东滨州人，助理工程师，主要从事石油储运设备管理工作。第

6、4期张鲁滨，等：普光气田地面集输汇管开裂原因分析力综合叠加构成的应力状态。焊接条件下，焊接接头局部快速的加热与冷却导致较大的温度场存在，由此引起不均匀的热应变及热应力。同时，在焊接热循环作用下，各区域的奥氏体化状态不同引起不均匀的组织转变，各微区域中相互不能协调膨胀，不能同步调形变从而产生了相变应力，由于焊接接头的刚性约束，焊接接头金属冷却收缩受到限制产生图5埋藏裂纹形态(50×)了约束应力。焊缝埋藏裂纹断口形态见图6。从图6中可3．4焊接接头的塑性储备见，断口为多源启裂，启裂区为圆形和椭圆形银白色在焊缝金属中，高温快速冷却容易在焊缝中形斑点，圆斑区显示有从中心向四周的放射线结构，为

7、成马氏体和贝氏体，而马氏体和贝氏体对诱发裂纹准解理断口，在断口上存在显微空洞、发纹和二次裂较为敏感。马氏体本身的物理性能以及相变转化作纹。在2个裂纹源的交界面存在撕裂棱，为韧窝断用下，对裂纹的敏感性高。口。断口形态为典型的延迟开裂特征]。综上所述，焊接工艺不当是导致汇管开裂的主要原因，开裂机理为典型的延迟裂纹开裂。焊缝中的马氏体和贝氏体组织为焊缝开裂提供了条件，断口特征为氢脆开裂。4建议在以后对类似材料及工况的设备进行焊接时，应严格遵守焊接工艺规程和热处理