某油田316L/L360NB机械式双金属复合管失效行为及原因分析

摘要

目的针对某油田316L/L360NB机械式双金属复合管的穿孔问题,开展失效行为及原因分析,为此类管道的失效控制提供理论依据。方法基于此失效管样的生产标准和服役工况,通过宏观检查、无损检测、化学成分分析、金相组织分析、硬度分析、扫描电镜及能谱分析等方法,结合焊接工艺规范,综合分析其穿孔失效原因。结果该失效管样的316L衬管和L360NB基管外径、壁厚、化学成分和硬度均符合相关标准要求,金相组织未见异常。其封焊已焊穿衬管,金相组织为马氏体,未见其他焊接缺陷。点蚀均发生在封焊,腐蚀产物的主要化学元素为C、O、Fe,并含有少量的Cl。316L衬管未见腐蚀,封焊区的耐蚀性最差。结论该双金属复合管的失效行为是局部内腐蚀穿孔,失效原因是由于不当的封焊操作致使封焊焊穿衬管,导致耐蚀性较低的封焊在高Cl-腐蚀环境中发生点蚀。封焊腐蚀穿透后,衬管与基管构成电偶腐蚀,使得耐蚀性差的碳钢基管迅速腐蚀穿孔。建议对机械式双金属复合管采用堆焊耐蚀性更好的焊材进行管端封口,以有效防止失效的再次发生。