北海油田的「勘探者七号」半潜式钻井平台已经在恶劣海况中连续服役六年。平台经理张工在季度检修时发现,海水循环系统的热交换器管束出现大面积点蚀,最严重的部位已经出现穿孔泄漏。这些采用常规不锈钢的管束原本设计使用寿命为十年,但现在不仅需要频繁停机更换,更危险的是可能引发整个冷却系统瘫痪。

技术团队对失效部件进行金相分析时发现,氯离子腐蚀和硫化氢的共同作用导致材料表面钝化膜持续破裂。在实验室模拟环境中,传统奥氏体不锈钢在90℃海水环境下仅能维持2000小时就开始出现晶间腐蚀。而平台所处海域冬季浪高可达12米,剧烈的压力波动加速了应力腐蚀开裂的发生。

PA视讯的材料工程师在接到客户技术咨询后,建议采用新开发的五元高熵合金替代传统材料。这种由铬、钼、镍、钴和铁构成的等原子比合金,其独特的晶格畸变效应显著提升了耐点蚀能力。实验室数据显示,在相同腐蚀环境下,其临界点蚀温度比超级双相钢高出15℃。

工程团队为平台定制了特殊的热处理工艺,通过控制冷却速率使材料形成纳米级析出相。在制造过程中采用激光选区熔化技术,确保复杂流道结构的一次成型。安装时创新性地采用液压胀接工艺,避免了传统焊接可能造成的热影响区腐蚀敏感问题。
新管束投入运行18个月后,超声检测显示壁厚损失仅为0.02毫米。平台因此延长了维修周期,每年减少停机时间240小时。这个案例证明,通过材料科学的精准创新,能够为极端环境下的工程设备提供更可靠的解决方案。
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