水下采油树材料性能评价优化方案

为使材料满足使用性能，标准中规定要对采油树本体材料进行评定实验，下面主要介绍拉伸评定试验和冲击评定试验。

拉伸试验采用一个评定试棒（QTC），按ASTMA370规定的程序，在室温下进行拉伸试验。至少应进行一次拉伸试验，且拉伸试验结果应满足制造厂的规范要求。若拉伸试验结果不能满足要求，可再做两次补充拉伸试验，以验证材料是否能够满足要求。

冲击试验所用试样也从上述QTC上切取，并按照ASTMA370规定的程序，使用夏比V形缺口试样进行。当评定某一API额定温度的材料时，该冲击试验应在其分级范围的最低温度或低于该最低温度下进行。在评定过程中，至少要试验三个冲击试样，以评定一炉材料。这些试验确定的冲击性能应满足制造厂的规范要求。若试验失败，再取三个试样重新试验（在没有进行额外热处理的同一QTC的相同位置处切取）。每个试样的冲击值均应等于或超过所要求的最小平均值。

其次，实际工程材料要具有优良的可焊性。另外，厚底80mm以下的钢板和钢管还必须具有在不采取特殊措施条件下就能进行现场焊接的性能^[15]。在设计完成之后，水下采油树装备需要通过性能验证试验来鉴定产品的性能是否满足要求。

为了验证水下采油树设计和制造是否满足要求，在水下采油树出厂前需按照API标准的要求进行工厂验收试验，主要有：

（1）静水压强度和密封试验主要有承压件的强度和密封试验，对于产品规范级别为PSL3G的采油树，进行气密封试验，验证承压件的承压完整性和密封性能。

（2）拉力试验验证采油树本体、液压连接器等承受拉力载荷的能力。(www.xing528.com)

（3）弯曲试验验证采油树本体、液压连接器等抗弯性能。宝石机械有限责任公司研制了1355.82t·m（1×10⁶lb·ft）弯曲试验机，基本满足水下设备弯曲性能试验。

（4）耐外压试验验证阀门启动器、水下控制模块、液压连接器等零部件耐外压的能力。宝石机械有限责任公司研制了内径2.5m，内挡长5m，压力35MPa的高压密封舱，基本满足了水下采油树耐外压试验的需要。

（5）安装试验验证水下采油树、油管悬挂器、采油树帽、控制模块、节流模块等的安装和回收功能。

（6）功能联调试验验证控制系统及各执行元件的功能动作。

（节选自《海洋石油装备与材料》第3章3.5节。北京：化学工业出版社，2016。合作者：孙建波、邓平、党恩）