双相不锈钢在油气工业中的工程应用.pdf

5 8l天NATU艇RA气LGA与SA石ND l 2。，，年 6 月 双相不锈钢在油气工业中的工程应用 姜放 曹晓燕 施岱艳 ’ 杨光 陈朝晖 1 ． 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司 ， 四川 成都 6 1 0 0 1 - 7 2 ． 中国石油塔里木油田公司 ， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 摘要 KL 2气 田是 我国大型 的含 C O 。 凝析气 田， 单井产量高 ， 集输 管网面 临高压 、 高温、 高氯离子条件 下的 C O 腐 蚀， 气田地面3 7_ 程采用 了双相不锈钢。 由于双相不锈钢在 我国油气 田属 于首次大规模使 用 ， 因此， 双相不锈钢的技术要求对安全应用尤为重要。 结合工程 的特点和标准规范要求 ， 对双相不 锈钢 2 2 0 5的各 种材料 ， 包括钢 管、 管件 、 复合钢板等 ， 提 出了附加技术要求。 其 中特殊检验要求包括 了耐现场环境 的应力腐蚀试验 ， 控制制造质量的有害金属 间相试验检验等 ， 其 中金属 间相试验采用 A S T MA 9 2 3方法 B冲击韧性试 验、 方法 C氯化铁溶液 点蚀试验 。工程成功运行 6年 ， 证 明这 些特殊 技术要求达到 了预期的效果。 关键词 双相不锈钢； 试验 ； 金属问相 文 献标示 码 B 文 章编 号 l 0 0 6 5 5 3 9 2 0 1 1 0 3 - 0 0 5 8 - 0 3 0简 介 我 国油 气 田中首 次 大 规模 使 用 双 相 不锈 钢 是 在 K L 2气田， 单井产量达 3 0 0 x l 0 4 m ／ d ， 气 田具有异常高 压 、 高产、 高温、 含 C O 及高含盐的特点⋯。 K L 2气田的 采 出水是 C a C 1 型 ， 其中设计 C 1 ‘ 含量 1 0 0 6 7 7 m g l ， 总矿 化 度 1 6 0 0 0 0 m ， p H 值为 5 ． 9 1 ～ 7 ． 2 3 ，天 然气 中 C O 2 含 量 0 ． 7 2 to o 1 ％。 集 气 于 线 C O 2 分 压 为 0 ． 1 MP a ， 输 送 温度最高 8 0 o C 。K L 2气 田集输管网具有重要意义 ， 并 具有以下特点 a 输送的介质是高压 、 可压缩 、 可燃 的 天然气 气体 ． b 输 送 的介 质 具有较 强的 C 1 ． 和 C O 腐蚀 性 c 要求管 网系统 的安全 可靠性 高 ； d 要求 管 网系统 的维护管理方便 ； e 要求材料具有较好的现场焊接性 能 ； f 在气 田的整个 开采期 内总 费用最 低 ， 而 不是 一次 投入最 小 。 根据该气田以上特点 ． 接触湿天然气 的集输管线 输送钢管、 站场和处理厂的无缝钢管 、 1 2 0台复合钢板 设备的不锈钢板 。 都选用了同时具有较高力学性能和 优 良的耐 C l 一 和 C O 腐蚀性能 ，较好焊接性能的 2 2 0 5 双相不锈 钢 。其 中非 标设 备的复 合钢板 以及 高压预冷 器 的换热 管 、 锻 件均 为国产 。 K L 2气 田工程的内部集输站场 、 中央处理厂使用 了 2 2 0 5 2 0 R． 1 6 Mn R， 1 6 Mn D R等各类复合钢板设 备 ， 如 P 1 2 ． 6 MP a D N 1 0 0 0原料 气 预冷 器 、 P 1 4 ． 0 MP a D N 1 6 0 0 x 9 4 1 8 气液 分离器 、 P4 ． 0 MP a D N 1 5 0 0 x 7 5 0 0 液液分离器等 ， 在 9 9台设备 中， 复合钢板重 1 7 0 0 t ， 收 稿 日期 2 01 1 -03 -1 0 基 金 项 目 KL 2 气 田地 面建 设 工程 资 助 项 目 2 0 0 2 6 2 D 作 者 简 介 姜放 1 9 6 3 一 ， 男 ， 四川泸州人 ， 高级工程师， 博士， 毕业于 四川大学 ， 从事材料的腐蚀与防护技术研究和工程设计工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 验过程 中解 决和 累积 经验 。 第 2 9卷 第 3期 NSTRUMENTATI ON AND AUTOMATATI ON 参考文献 [ 1 ] 黄 和 ， 徐 刚 ， 余汉成 ， 等． 国内外天然气流量计 量检 测技 术现状及进展U] ． 天然气与石 油， 2 0 0 9 ， 2 7 2 4 2 4 7 ． 仪表与 自动化 [ 2 ] 黄和 ， 余汉成 ， 杨文川 ， 等． 天然气流量计量环道检 测技 术 研 究[ R] ． 成都 中国石 油集团工程设计有 限责任公司西南 分 公 司 ， 2 0 1 0 ． [ 3 ] 钱成文 ， 王 惠智． 国外天然 气的计量与检 定技 术[ J ] ． 油气储 运 ， 2 0 0 5， 2 4 6 3 8 -4 2 ． [ 4 ] 黄和 ， 游明定． 对西气 东输工程 天然 气流量量值溯源的建 议 [ J ] ． 天然气与石油， 2 0 0 2 ， 2 0 1 3 1 3 3 ． [ 5 ] OI ML R 1 4 0 ． Me a s u ri n g s y s t e ms f o r g a s e o u s f u e l [ S ] ． 上接 第 2 9页 艺 成熟可 靠 。 因此最终采用 了膨胀机等熵膨胀致冷脱烃工 艺 方 法 。 参 考 文 献 [ 1 ]肖衍繁 ，李文武． 物理化 学 [ M] ． 天津天津大学出版社 ， 2 0 04． ‘ [ 2 ] 何磊． 中海化 学二期冷箱及膨胀杌试车及运 行情况总结 [ J ] ． 化学工程 与装备 ， 2 0 0 8 ， 6 6 1 6 2 ． [ 3 ]汪宏伟 ， 李 明 ， 宋光红 ， 等． 广安轻烃 回收x - 艺方 案选择 L I ] ． 天然气与石 油， 2 0 0 9 ， 2 7 4 1 9 ～ 2 3 ． [ 4 ]汪宏伟 ， 蒲远 洋， 钟志良， 等． 膨胀制冷轻 烃回收 工艺参数优 化分析 [ I ] ． 天然气与石油， 2 0 1 0 ， 2 8 1 2 4 2 8 ． [ 5 ]刘洪杰． 丘 东油气处理技术应用及存在 问题研 究U ] ． 天然 气 与 石 油 ． 2 0 0 9， 2 7 6 3 8 - 4 1 ． [ 6 ] s Y／ T 0 0 7 7 2 0 0 8 ， 天然 气凝液回收设计规 范[ s ] ． [ 7 】 S Y／ T 0 0 1 1 2 0 0 7 ， 天然 气净化厂设计规 范[ s ] ． 上接 第 6 0页 如管和锻件 。 产 品的制造 、 检验要 求 和对材 料 的要 求 同 等 重要 。 c 有 害金属 间相检 验是 双相不 锈钢 材料 产 品的重 要 、 关键 的检验 项 目。 d 严 格 的管 理 ， 科学 的制 造 、 检 验 ， 是 保证 现 场应 用 的 必要 措 施 ．特别 是 没 有 制 造 经 验工 厂 生 产 的产 品 。 需更 多和更 严格 的检 验 。 参考 文献 [ 1 ] 汤晓 勇， 宋德琦 ， 陈宏伟 ， 等． 克拉 2气田集 气工 艺选择 U] 天然 气与 石 油 ， 2 0 0 6， 2 4 3 7 1 1 ． [ 2 ] A P I 5 L C， S p e c i fi c a ti o n for C R AL i n e P i p e [ S ] ． [ 3 ] A S T M A 9 2 3 ， S t a n d a r d T e s t Me t h o d s for De t e c ti n g De t r i me n t a l I nt e r me t a ni c Pha s e i n Du pl e x Au s t e n i t i c ／ Fe r r i t i c S t a i n l e s s S t e e l s [ S 】 ． [ 4 ]A S T M A7 9 0 ， S t a n d a r d S p e c i fi c a ti o n for S e a m l e s s a n d W e l d e d F e r r i t i c ／ A u s t e n i t i c S t a i n l e s s S t e e l P i p e [ S ] ． [ 5 ] A S T M A 8 1 5 ， S p e c i fi c a t i o n for Wr o u g h t F e r r i ti c ， F e r r i t i c ／ A u s t e n i t i c ， a n d Ma r t e n s i t i c S t a i n l e s s S t e e l P i p i n g F i t t i n g s [ S ] ． [ 6 ] AS T M G 3 6 ， S t a n d a r d P r a c t i c e f o r E v a l u a ti n g S t r e s s Co r r os i on Cr a c k i ng Re s i s t a nc e o f M e t a l s a nd Al l o y s i n a B o i l i n g Ma g n e s i u m C h l o ri d e S o l u t i o n [ S ] ． [ 7 ]AS T M G 4 8 ， S t a n d a r d T e s t Me t h o d s for P i t ti n g a n d C r e v i c e Co r r o s i on R e s i s t a n c e of St a i n l e s s S t e e l s a n d Re l a t e d Al l o ys by Us e o f F e r r i c C h l o r i d e S o l u t i o n [ S ] ． 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m