無縫管(guan)(guan)線管(guan)(guan)主要用于井口附近輸送高壓油氣。隨著硫(liu)(liu)化氫腐蝕問題的(de)(de)(de)日益嚴重，抗硫(liu)(liu)無縫管(guan)(guan)線管(guan)(guan)的(de)(de)(de)研制(zhi)迫在眉睫，而抗硫(liu)(liu)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)好壞是關(guan)鍵。探討了(le)影響抗氫致裂紋（HIC）性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)介質(zhi)與(yu)材(cai)料因素，認為Cu、Ni的(de)(de)(de)加入可(ke)以提高無縫管(guan)(guan)線管(guan)(guan)材(cai)料的(de)(de)(de)HIC性(xing)(xing)能(neng)，降低(di)鋼(gang)中的(de)(de)(de)S含量，經噴硅鈣粉(fen)處理還可(ke)降低(di)氫鼓泡的(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)。

        隨著(zhu)石(shi)油(you)和天然氣開采(cai)的日(ri)益深入，開采(cai)條件復(fu)雜且處于含硫(liu)環(huan)境的油(you)氣井越來(lai)越多，硫(liu)化(hua)氫(qing)腐(fu)蝕(shi)問題非常尖銳(rui)。近(jin)(jin)年來(lai)，國內外對(dui)抗(kang)硫(liu)無(wu)(wu)縫管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)的需求(qiu)不斷增加。無(wu)(wu)縫管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)主要用于井口附近(jin)(jin)輸送(song)高壓油(you)氣，是采(cai)用無(wu)(wu)縫管(guan)(guan)生產方式制造的沒有(you)焊縫的鋼(gang)管(guan)(guan)。本文(wen)擬(ni)對(dui)抗(kang)硫(liu)無(wu)(wu)縫管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)的研制作(zuo)一討論(lun)。

1 試驗方法
        根據ISO3183標準，采用(yong)浸入(ru)法，在實驗室冶(ye)煉7爐(lu)1 t鋼(gang)錠，經過鍛(duan)造、穿孔、頂管及張(zhang)減制造成管，在鋼(gang)管上截取(qu)20 mm×100 mm×5 mm板厚(hou)(hou)或管厚(hou)(hou)試樣，將其浸入(ru)按標準規定配置的溶(rong)液中，96 h后取(qu)出并垂直軋向取(qu)截面，用(yong)金相(xiang)法計算3個參量（裂(lie)紋長度(du)率(lv)CLR、裂(lie)紋厚(hou)(hou)度(du)率(lv)CTR、開裂(lie)敏感率(lv)CSR），以此來比(bi)較抗氫致裂(lie)紋（HIC）敏感性。

2 影響HIC性能的因(yin)素

2.1 介質因(yin)素

1） pH值。大量的研究結果表明，在pH為1～6的范圍內，氫鼓泡的敏感性隨pH的增加而降低，當pH＞6時，則不發生氫鼓泡［1］。
2） H2S濃度。硫化氫的濃度愈高，則氫鼓泡的敏感性愈大。
3） 氯離子。在pH 值為3.5～4.5 的范圍內，Cl-的存在，使腐蝕速度增加，氫鼓泡的敏感性增加。
4） 溫度。25℃時CLR ，氫鼓泡的敏感性 于25℃時，升溫使腐蝕反應及氫擴散速度加快，從而氫鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于H2S濃度的下降，反而使氫鼓泡的敏感性下降。
5） 時間。試驗(yan)采用96 h作為對(dui)比，一般(ban)情況下隨試驗(yan)時間的增加(jia)，腐蝕程(cheng)度趨向嚴重。

2.2 材料因(yin)素

2.2.1 化學成分的影響
在實驗室冶煉了(le)一輪根據(ju)不(bu)同(tong)級(ji)別設計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼種，具體(ti)(ti)成(cheng)分見表(biao)1，并對其進行(xing)HIC浸泡(pao)試(shi)驗。從(cong)(cong)浸泡(pao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣表(biao)面觀察，B2、B6、B7的(de)(de)(de)(de)(de)鼓泡(pao)面積(ji)明顯(xian)多于B9、B10，裂(lie)紋敏感性(xing)指標結果見表(biao)2。從(cong)(cong)表(biao)2 可(ke)(ke)看出(chu)，B2、B6、B7 的(de)(de)(de)(de)(de)抗HIC 性(xing)能(neng)明顯(xian)劣于B9、B10。表(biao)1 中B2、B6、B7 鋼種不(bu)含Cu、Ni，而(er)B9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此(ci)可(ke)(ke)見，Cu、Ni 的(de)(de)(de)(de)(de)加入，使腐蝕產物在鋼的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面形成(cheng)了(le)保護膜，抑(yi)制了(le)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕反(fan)應，從(cong)(cong)而(er)降低氫的(de)(de)(de)(de)(de)逸出(chu)，減少了(le)氫從(cong)(cong)環(huan)境(jing)中進入鋼的(de)(de)(de)(de)(de)基體(ti)(ti)，降低氫鼓泡(pao)敏感性(xing)，增加了(le)抗HIC 的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，這與Oriani 的(de)(de)(de)(de)(de)研究結果［2］ 非(fei)常吻合，而(er)且Oriani 還指出(chu)只(zhi)有加入0.2 %的(de)(de)(de)(de)(de)Ni 及大于0.2 %的(de)(de)(de)(de)(de)Cu才(cai)能(neng)產生效果。

任何(he)破壞(huai)由軋(ya)輥、頂頭、導板三者形(xing)成的變(bian)形(xing)區幾何(he)形(xing)狀正確性的因(yin)素，都將使(shi)毛(mao)管壁厚不(bu)均加劇。 

（1）頂(ding)(ding)頭(tou)。①頂(ding)(ding)頭(tou)的(de)形狀設計，理想的(de)頂(ding)(ding)頭(tou)輾軋(ya)(ya)錐(zhui)(zhui)應(ying)與軋(ya)(ya)輥出口(kou)錐(zhui)(zhui)平(ping)行，如果按照(zhao)傳統的(de)馬(ma)特維也夫公式設計頂(ding)(ding)頭(tou)，其頂(ding)(ding)頭(tou)的(de)輾軋(ya)(ya)錐(zhui)(zhui)與軋(ya)(ya)輥的(de)出口(kou)錐(zhui)(zhui)是(shi)不(bu)(bu)平(ping)行的(de)，金屬(shu)在(zai)這樣一個逐漸擴大的(de)間隙(xi)內變形，勢必造成管(guan)壁(bi)輾軋(ya)(ya)不(bu)(bu)充分(fen)而導致毛(mao)管(guan)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)，而且，隨送(song)進角的(de)增大毛(mao)管(guan)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)更(geng)加嚴重；②由于頂(ding)(ding)桿的(de)剛度(du)不(bu)(bu)夠，在(zai)穿孔過(guo)程中產(chan)生彎曲，使頂(ding)(ding)頭(tou)不(bu)(bu)能保持對中位置，從而使穿出的(de)毛(mao)管(guan)壁(bi)厚不(bu)(bu)均(jun)；③頂(ding)(ding)頭(tou)的(de)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)磨損(sun)或損(sun)壞(huai)。 

（2）導板(ban)。①導板(ban)距過(guo)大，在穿孔(kong)過(guo)程(cheng)中是依靠(kao)導板(ban)的限制作用來保持(chi)穿孔(kong)中心(xin)線的，導板(ban)距大，頂(ding)頭在上下位置變化大，使頂(ding)頭不(bu)穩定(ding)，導致毛管(guan)壁(bi)厚不(bu)均。②上、下導板(ban)的不(bu)均勻磨損也會(hui)加劇(ju)壁(bi)厚不(bu)均程(cheng)度。 

（3）軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)。①軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)心線(xian)偏(pian)斜：在生(sheng)產(chan)過程(cheng)中(zhong)，由(you)于(yu)穿孔機兩(liang)側壓下螺絲安裝不(bu)正(zheng)確，或由(you)于(yu)螺紋(wen)和(he)軸承磨損而使(shi)兩(liang)輥(gun)(gun)間軸向發(fa)生(sheng)水平(ping)偏(pian)斜，兩(liang)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)送(song)進(jin)角不(bu)一致使(shi)變形區發(fa)生(sheng)畸變而導致壁(bi)厚不(bu)均。②大送(song)進(jin)角下導致頂頭與軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)輾軋(ya)(ya)錐更不(bu)平(ping)行。③軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)轉速不(bu)當(dang)也會影(ying)響(xiang)壁(bi)厚精度。 

（4）管坯的(de)定心和加熱(re)。定心孔偏心和加熱(re)不(bu)均(jun)勻（陰陽面）都將(jiang)造(zao)成壁(bi)厚不(bu)均(jun)。 

（5）穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)剛度、結(jie)構和調整(zheng)(zheng)。穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)身剛度不夠，其上的(de)鎖緊機(ji)(ji)(ji)(ji)構不可(ke)靠(kao)；頂桿的(de)定心(xin)裝置(zhi)調整(zheng)(zheng)不準確，運行不可(ke)靠(kao)和距離機(ji)(ji)(ji)(ji)身較(jiao)遠；軋制(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)的(de)調整(zheng)(zheng)，一般采用低(di)于軋機(ji)(ji)(ji)(ji)中(zhong)線(xian)，其目的(de)是(shi)提(ti)高軋件的(de)穩定性，若調整(zheng)(zheng)過大，因軋制(zhi)線(xian)下移后(hou)，變(bian)形區內工具之間的(de)相(xiang)對關系發生了非(fei)對稱變(bian)化，也會(hui)影響(xiang)毛管的(de)壁厚不均。