AT385220B

AT385220B - Verfahren zur herstellung von schwerstangen

Info

Publication number: AT385220B
Application number: AT387684A
Authority: AT
Original assignee: Ver Edelstahlwerke Ag
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1988-03-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schwerstangen.

Bei der Anfertigung von Bohrlöchern, sei es zur Lagerstättenerkundung oder auch zur Förderung von Gas oder Erdöl oder warmen und/oder mineralhaltige Wasservorkommen u. dgl., werden zur schnellen und sicheren Ausführung der Bohrlöcher im Bohrstrang sogenannte Schwerstangen vorgesehen. Diese Schwerstangen müssen grössere Zugspannungswerte, Korrosionsfestigkeit, Dehngrenzen u. dgl. aufweisen, da die Schwerstangen auf Grund ihrer gegenüber dem übrigen Bohrstrang höheren Masse eine höhere Trägheit als die übrigen Bohrstrangglieder besitzen und daher beispielsweise bei der Aufbringung von Torsionen einen grösseren Widerstand auf Grund der Masseträgheit aufweisen als die übrigen Bohrstrangelemente. Aus den oben angeführten Gründen muss dem Verfahren zur Herstellung von Schwerstangen ein besonderes Augenmerk gewidmet werden.

Schwerstangen stellen jedoch auf Grund der hohen Bedeutung der Primärenergieträger Erdöl und Erdgas ein Massengut dar, so dass ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung von Schwerstangen angestrebt werden muss, für das auch bereits die Auswahl des Ausgangsmaterials von besonders grosser Bedeutung ist.

Es ist bekannt, von einzeln gegossenen Blöcken ausgehend aus daraus erhaltenen Knüppeln mit einer grossen Anzahl von Verformung-, Erhitzungs-, Abkühlungs-, Richt- und Endbearbeitungsschritten Schwerstangen herzustellen, jedoch entspricht die Herstellungsweise nicht voll jener für ein Massengut. Es war bei den Schwerstangen bisher der Nachteil gegeben, dass ihre Zusammensetzung und damit Eigenschaften von Gusscharge zu Gusscharge Schwankungen unterworfen war und dass bedingt durch den chargenweisen Guss auch Eigenschaftsschwankungen über die Länge der einzelnen Schwerstangen auftraten. Insbesondere im Hinblick auf die Steigerung der Bohrtiefen und die dadurch bedingten hohen mechanischen Beanspruchungen bestand die Forderung, solche Eigenschaftsschwankungen zu vermeiden.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von Schwerstangen zu schaffen, bei dem von einem Stranggussknüppel ausgegangen werden kann, wobei gleichzeitig eine hohe Streckgrenze, Torsionsfestigkeit, Korrosionsfestigkeit u. dgl. erhalten wird, und das es weiters erlaubt, unter geringstem Arbeitsaufwand derartige Schwerstangen herzustellen.
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gen zu entsprechen imstande ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Schwerstangen mit einer Legierung folgender Zusammensetzung in Gew.-%
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Cr 0,5 bis 1,5
Mn 0,3 bis 1,0
Mo 0, 1 bis 0, 5
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen besteht darin, dass die Legierung im Strangguss gegossen wird, und auf Knüppel abgelängt, sodann noch heiss in einem Drehherdofen eingebracht und auf eine Temperatur von 1150 bis 1200 C erhitzt wird, sodann zumindest 30 min auf dieser Temperatur gehalten und auf einer Presse zumindest zweifach verformt und sodann unter zumindest zweifacher Verformung in einer Duchlaufschmiedemaschine geschmiedet, abgelängt und auf einem Kühlbett, vorzugsweise unter Luftkühlung, auf Raumtemperatur abgekühlt,

sodann auf 850 bis 880 C erwärmt und unter Beaufschlagung mit einem Wasser-Luft-Gemisch abgeschreckt und anschliessend auf eine Temperatur von 550 bis 600 C angelassen, sodann die so vorgeformte und wärmebehandelte Schwerstange geradegerichtet wird und, mechanisch, z. B. durch Schälen an der Oberfläche, auf Endmass bearbei-

tet und mit einer zentralen Bohrung, vorzugsweise durch Bohren von beiden Stirnseiten versehen wird und an deren Enden konische Gewinde und gegebenenfalls ringförmige Einstiche angebracht werden.

Durch diese Kombination von Schritten wird es möglich, aus einem Stranggussknüppel oben angegebener Legierung eine Schwerstange zu fertigen, die den erforderlichen Beanspruchungen gewachsen ist, und auch unter erschwerten Bedingungen, z. B. bei besonders grossen Bohrtiefen, voll einsatzbereit bleibt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Beispiels näher erläutert.

Die Metallschmelze folgender Zusammensetzung in Gew.-% C 0, 4
Si 0, 4
Mn 0, 5
Cr 0, 8
Ni 2, 0
Mo 0, 2
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen mit einer Temperatur von 1490 C wird aus einer Giesspfanne in eine wassergekühlte Stranggusskokille von 300 cm2 gegossen und vertikal ohne Biegung mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 2 m pro 5 min abgezogen. Sodann wird in 3 m lange Stücke abgelängt. Diese 3 m langen Stranggussknüppel weisen eine Temperatur zwischen 650 und 800 C auf und werden in einem Drehherdofen auf 1100 C in 3 h erwärmt.

Diese Temperatur wird 1 h gehalten, sodann wird auf einer Presse eine zweifache Verformung durchgeführt, und auf einer Durchlaufschmiedemaschine eine weitere zweifache Verformung durchgeführt, wobei gleichzeitig eine Rundschmiedung des Knüppels erfolgt. Der so verformte Knüppel wird im engen Verband auf einem Kühlbett und Lufteinwirkung innerhalb von 10 Tagen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die auf Raumtemperatur abgekühlten Knüppel werden dem
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angelassen. Diese so erhaltenen Rohlinge werden mit einer Richtmaschine geradegerichtet, d. h. achsparallel ausgerichtet, worauf eine Oberflächenbearbeitung durch Schälen erfolgte. Sodann wird der bearbeitete Rohling auf die gewünschte Länge abgelängt und eine Bohrung angebracht. Die Bohrung wird von beiden Stirnseiten gleichzeitig angefertigt, wodurch ein zusätzlicher Zeitgewinn erreichbar ist.

An beiden Enden wird sodann ein konisches Gewinde angeschnitten, wonach die Fertigung der Schwerstange an sich beendigt ist. Zum Versand werden die Schwerstangen gegebenenfalls oberflächenveredelt, z. B. beschichtet, das Gewinde eingefettet und zum Schutz mit Kunststoffkappen versehen.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Schwerstangen, wobei eine Legierung folgender Zusammensetzung in Gew.-% verwendet wird EMI2.2 Mo 0, 1 bis 0,5 Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, <Desc/Clms Page number 3> dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung im Strangguss gegossen und auf Knüppel abgelängt, sodann noch heiss, insbesondere in einem Drehherdofen, eingebracht und auf eine Temperatur von 1150 bis 1200 C erhitzt wird, sodann zumindest 30 min auf dieser Temperatur gehalten und auf einer Presse zumindest zweifach verformt und sodann in einer Durchlaufschmiedemaschine zumindest zweifach verformt wird, abgelängt und auf einem Kühlbett, vorzugsweise unter Lufteinfluss, auf Raumtemperatur abgekühlt,

auf 850 bis 880 C erwärmt und unter Beaufschlagung mit einem Luft-Wasser-Gemisch abgeschreckt und abschliessend bei einer Temperatur von 550 bis EMI3.1 einer zentralen Bohrung versehen wird, die insbesondere durch Bohren von beiden Stirnseiten erreicht wird, und an deren Enden konische Gewinde und gegebenenfalls ringförmige Einstiche angebracht werden.