隔水管接頭拉伸試驗(yàn)應(yīng)符合API5L的規(guī)定;夏比V形缺口試樣根據(jù)DNV-OS-F10I截取焊接接頭樣坯;焊接接頭的硬度測試根據(jù)API6A進(jìn)行。
不同于常規(guī)疲勞試驗(yàn),全尺寸共振疲勞試驗(yàn)是驗(yàn)證鉆井隔水管系統(tǒng)可靠性的權(quán)威性試驗(yàn)。寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司于2014年在國內(nèi)率先建成了海洋立管共振彎曲疲勞疲勞試驗(yàn)裝置。該裝置主要用于海洋隔水管全尺寸試樣的疲勞壽命測試,加載頻率15~30Hz,并配有高速動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(采樣頻600Hz)和高壓系統(tǒng)(最大加載內(nèi)壓達(dá)105MPa)。
腐蝕疲勞試驗(yàn)可參照標(biāo)準(zhǔn)ISO11782或GB/T20120、GB/T4337。大多數(shù)腐蝕疲勞試驗(yàn)是在彎曲加載試樣或同軸加載試樣上進(jìn)行的。旋轉(zhuǎn)彎曲型疲勞試驗(yàn)機(jī)是最簡單和用得最廣泛的疲勞試驗(yàn)機(jī)之一。另一種簡單的疲勞試驗(yàn)機(jī)是用懸臂、三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲加載的往復(fù)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)。這種試驗(yàn)機(jī)簡單、非常可靠和容易操作,在往復(fù)彎曲時可以很容易地引人不同水平的拉伸應(yīng)力。趙衛(wèi)民等人設(shè)計(jì)研制了切合海洋工程實(shí)際工況的多試樣腐蝕疲勞試驗(yàn)機(jī),其頻率可在0.05~0.8Hz之間變化。利用此設(shè)備,可以很容易地引入不同水平的應(yīng)力,有利于研究缺陷、焊接接頭等對疲勞性能的影響,探究腐蝕疲勞壽命、裂紋源萌生及其擴(kuò)展路徑與彎曲應(yīng)力的關(guān)系,橫向比較不同材料的腐蝕疲勞行為。
在海水腐蝕疲勞試驗(yàn)中,多使用一些普通溶液模擬海洋環(huán)境,包括新鮮的自然海水、除去有機(jī)生物的海水、人造海水溶液(如ASTM標(biāo)準(zhǔn)的人造海水)、鹽水以及氯化鈉溶液。引入環(huán)境介質(zhì)的辦法包括將試驗(yàn)部分浸沒在溶液中;或?qū)⑺庋b在一個充滿氣體組分受控制的容器中;或者用滴落、飛濺、噴霧或吸油繩吸入的辦法把溶液引到試樣表面。
隨著海上油氣資源開發(fā)逐步從淺海地區(qū)轉(zhuǎn)向深海地區(qū),隔水管的自然環(huán)境和力學(xué)環(huán)境發(fā)生變化,隔水管新型材料和新型接頭技術(shù)不斷涌現(xiàn)。應(yīng)根據(jù)深水條件下具體材料可能發(fā)生的失效,設(shè)計(jì)相應(yīng)的材料性能評價方法。