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高熵合金在海底管道抗腐蚀应用中的突破

作者:重庆PA集团股份有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-12-07 04:35:01

信息摘要:

本文从高熵合金材料研发视角,探讨其在苛刻海洋环境中的抗腐蚀性能,分享重庆高新区企业如何通过设备升级提升产能,服务中海油等客户的实际案例。

作为重庆高新区科技园A区8号楼的材料工程师,我亲历了高熵合金在海底管道领域的革新。高熵合金以多主元设计著称,能在海水氯离子侵蚀下保持稳定。我们实验室使用Thermo Scientific的ESCALAB 250Xi型XPS分析仪,验证了合金表面钝化膜厚度达5纳米,远优于传统316L不锈钢。

高熵合金在海底管道抗腐蚀应用中的突破

2022年,我们为中海油琼州海峡项目定制了Φ529mm管道,采用真空感应熔炼炉VIM-400制备。该生产线年产能达2000吨,通过热等静压工艺将材料致密度提升至99.8%。现场检测数据显示,在3.5%NaCl溶液中年腐蚀率仅0.002mm,比传统材料寿命提升3倍。

高熵合金在海底管道抗腐蚀应用中的突破

去年为马来西亚国家石油公司提供的立管系统,在南海150米水深环境下稳定运行超400天。我们通过激光共聚焦显微镜观察发现,高熵合金的腐蚀坑深度控制在12μm以内,这得益于Cr、Mo、Ni多元协同效应。

目前我们正与哈焊所合作开发新型焊接工艺,采用福尼斯TPS 5000焊机,使焊缝区硬度保持在320HV以上。最近交付的渤海湾项目,36公里管道全部通过DNVGL-RP-F101认证。

值得一提的是,我们通过热处理工艺优化,将材料在5MPa H2S环境中的氢致开裂敏感性降至HRC<22。这项技术已申请发明专利,并应用于中亚天然气管道项目。

高熵合金在海底管道抗腐蚀应用中的突破

未来我们将投入5000万元建设海洋材料测试中心,引进SIMATEST腐蚀测试系统,模拟3000米深海环境。预计2024年可实现高熵合金管道产能翻番,满足更多深海油气开发需求。