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高熵合金在海底管道的创新应用

作者:重庆PA集团股份有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-30 06:05:01

信息摘要:

本文从研发工程师视角,介绍高熵合金如何通过多主元设计提升海底管道的耐腐蚀与抗压性能,分享具体材料参数及东海油田案例。

站在重庆高新区实验室的窗边,我总想起去年东海油田作业平台传来的数据——采用我们研发的CoCrFeNiMn高熵合金的管道接头,在含氯离子浓度超50000ppm的海水中连续运行18个月后,腐蚀速率仅为0.002mm/年。这种五元等原子比合金通过独特的晶格畸变效应,在管道内壁形成了致密氧化膜。

高熵合金在海底管道的创新应用

我们团队采用真空感应熔炼炉VIM-400制备的合金坯料,经1400℃均匀化处理后,在φ325mm管道成型线上实现了单日300米的生产能力。特别设计的Mo元素梯度掺杂技术,让管件在80MPa工作压力下仍保持0.15%的均匀延伸率。

高熵合金在海底管道的创新应用

最令人振奋的是去年冬季在渤海湾的示范工程。当强寒流导致水温骤降至-3℃时,传统316L不锈钢管道出现应力腐蚀开裂,而我们的高熵合金管段在-196℃液氮冲击试验中仍维持450MPa抗拉强度。现场工程师反馈,安装时采用JFE-SY68焊丝进行的环缝焊接,焊缝区域硬度始终稳定在HV280-310。

高熵合金在海底管道的创新应用

目前我们正在研发第二代AlCoCrFeNiTi系列,通过添加1.2%的Ti元素,使材料在高温高压复合环境中呈现更稳定的钝化行为。上个月刚完成的3000小时加速试验显示,在模拟3000米水深环境的压力舱内,点蚀电位达到1.38V,远超NACE MR0175标准要求。