CN102367509A - 海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法 - Google Patents
海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102367509A CN102367509A CN2010105342948A CN201010534294A CN102367509A CN 102367509 A CN102367509 A CN 102367509A CN 2010105342948 A CN2010105342948 A CN 2010105342948A CN 201010534294 A CN201010534294 A CN 201010534294A CN 102367509 A CN102367509 A CN 102367509A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel pipe
- minutes
- temperature
- corrosion
- thermal treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title abstract 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 21
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 18
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 17
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 17
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 13
- 230000000171 quenching Effects 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 abstract description 3
- 229960000583 Acetic Acid Drugs 0.000 abstract description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011068 load Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 206010011376 Crepitations Diseases 0.000 description 4
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 3
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001314 paroxysmal Effects 0.000 description 1
- 230000002335 preservative Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法，涉及无缝钢管的生产工艺技术领域，将冷定心处理后的钢管先后经热轧、冷拔、热处理后形成，本发明产品的抗拉强度Rm≥724MPa，屈服强度Rel≥586MPa，伸长率A≥22%，收缩率Z≥35%，冲击吸收功Akv≥42J（-50℃），硬度HBW217～237。以H2S饱和的0.5wt%冰醋酸和5wt%NaCl的水溶液为抗腐蚀试验介质，在加载应力为421.92MPa条件下，经720小时实验后，均未发现宏观断裂裂纹，所有试样标距部分用10倍放大镜检查均未发现裂纹。是抗H2S腐蚀机械工程用无缝钢管品种开发带动产品更新换代工艺，适合海上石油平台的专用设备。
Description
海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及无缝钢管的生产工艺技术领域，特别是一种海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产工艺。
背景技术
[0002] 随着我国石油天然气开发力度的加大，新钻井技术的采用以及原有钻井技术的改进，油气井深度越来越深，采集油气的石油平台面临着高温高压、高含&S、（X)2等共存的强腐蚀环境，从而造成油气田多次发生井下油管断裂，集气干线泄露事故，致使许多油气田井都在投产一年左右由于此类问题提前报废，造成巨大损失。
[0003] 在酸性油气田上常见的腐蚀破坏通常分为两种类型：一类为电化学反应过程阳极铁溶解导致的均勻腐蚀和局部腐蚀，表现为金属设施与日俱增的壁厚减薄和点蚀穿孔等局部腐蚀破坏；另一类为电化学反应过程阴极析出氢原子，进入钢中后，导致金属构件两种不同类型的开裂，即硫化物应力开裂和氢诱发裂纹（HIC)，HIC常伴随着钢表面的氢鼓泡。HIC 是一组平行于轧制面，沿着轧制方向的裂纹。HIC在钢内可以是单个直裂纹，也可是是阶梯状裂纹，还包括钢表面的氢鼓泡。HIC极易起源于棱形、两端尖锐的MnS夹杂，并沿着碳、锰和磷元素偏析的异常组织扩展，也可以产生于带状珠光体，沿带状珠光体和铁素体间的相界扩展。
[0004] 随着能源结构的调整，H2S对石油平台的腐蚀是油气井生产过程中经常遇到的问题，它溶于水后具有很强的腐蚀性，不仅会导致金属材料突发性的硫化物应力腐蚀开裂，而且H2S的毒性也严重威胁着人身安全。国内外在广泛研究了对无缝钢管的腐蚀机理、 特征及影响因素的基础上，提出了预测腐蚀环境下无缝钢管腐蚀速率的各种数值模拟计算方法，形成了使用耐腐蚀合金管材、涂镀层管材、注入缓蚀剂、阴极保护等系列防腐蚀技术。然而，由于不同防腐技术在防腐效果、成本、作业的难易程度和相关锋线上都有所不同，因此，一个油气田采用的防腐技术不同，其防腐费用及效果差异也很大。过去，油气田在决定采用何种防腐技术时，主要考虑能否有效地解决无缝钢管腐蚀问题，且初期投资要少， 没有或很少从油气田整体开发的角度进行经济评价。然而“高效经济”是油气田开发的原则。因此不论采用何种防腐技术都要进行经济评价，使油气田在开发期限内投入的总费用最少，而不是一时期内费用最少或效果最好。因此，有必要对压3腐蚀环境下各种防腐蚀技术进行评价，从而优选出适合油气田开发的防腐技术，从而开发防腐蚀平台用无缝钢管。
发明内容
[0005] 本发明目的是提出一种可提高无缝钢管耐腐蚀性、避免断裂的海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法。
[0006] 本发明冷定心处理后的钢管先后经热轧、冷拔、热处理后形成，特点是：所述热处理包括先在温度< 9000C的加热炉内预热120分钟，然后再在温度为1200°C的加热炉内加热120分钟，最后进入120(TC的均热处理30分钟；在所述冷拔前，先进行软化退火热处理，所述软化退火温度为800°C〜850°C，保温时间90分钟，然后进行中间退火，所述中间退火温度为800°C〜850°C，保温时间60分钟，再进行淬火和回火，所述淬火温度860°C〜 900°C，保温时间为60分钟，回火温度690°C〜710°C，保温时间为120分钟；所述热处理包括去应力退火、矫直、淬火、回火、除鳞、高温矫直和常温矫直。
[0007] 所述热处理中的淬火温度为860°C〜900°C，保温时间60分钟后，进行内外喷淋淬火；回火温度为690°C〜710°C，保温时间为120分钟；在钢管的余热为200V〜300°C时，进
行高温矫直。
[0008] 本发明采用以上工艺，冷拔钢管后进行去应力退火处理，是便于钢管更好地进行矫直，去应力后的钢管应进行预矫直，以便在热处理炉上进行调质热处理，钢管矫直后弯曲度不大于1.5mm/m。回火后钢管进行除鳞，实现去除钢管内外表面的氧化皮。然后利用钢管的余热200°C〜300°C对成品钢管进行高温矫直，以减少因矫直变性残留在钢管内部的应力。因高温矫直后的钢管在冷却过程中还有轻微的弯曲变形，所以为了保证钢管的直度，在钢管温矫后还应进行一次常温矫直，矫直后弯曲度不大于1. 5mm/m，全长不大于10mm。
[0009] 本发明产品的抗拉强度Rm彡724MPa,屈服强度Rel彡586MPa，伸长率A彡22%，收缩率Z彡35%,冲击吸收功Akv彡42J (-50°C )，硬度HBW217〜237。以H2S饱和的0. 5wt% 冰醋酸和5wt%NaCl的水溶液为抗腐蚀试验介质，在加载应力为421. 92MPa(586MPaX0. 72) 条件下，经720小时实验后，均未发现宏观断裂裂纹，所有试样标距部分用10倍放大镜检查均未发现裂纹。
[0010] 本发明工艺易于控制，方便生产，产品质量优良，是抗吐5腐蚀机械工程用无缝钢管品种开发带动产品更新换代工艺，适合海上石油平台的专用设备。
具体实施方式
[0011] 工艺步骤：先进行热轧，再进行冷拔，最后进行由去应力退火、矫直、淬火、回火、除鳞、高温矫直和常温矫直热处理组成的热处理工艺。
[0012] 技术要点： 1、热处理
将冷定心处理后的钢管先在温度< 900°c的加热炉内预热120分钟，然后再在温度为 1200°C的加热炉内加热120分钟，最后进入1200°C的均热处理30分钟。
[0013] 2、冷拔前，先进行软化退火热处理，软化退火温度为800°C〜850°C，保温时间90 分钟，然后进行中间退火，中间退火温度为800°C〜850°C，保温时间60分钟，再进行淬火和回火，淬火温度860°C〜900°C，保温时间为60分钟，回火温度690°C〜710°C，保温时间为 120分钟。
[0014] 3、热处理工艺：
冷拔钢管后进行去应力退火处理，为了钢管更好地进行矫直，去应力后的钢管应进行预矫直，以便在热处理炉上进行调质热处理，钢管矫直后弯曲度不大于1. 5mm/m。钢管的成品热处理在步进式淬火炉上进行，淬火温度为860°C〜900°C，保温时间60分钟后进行内外喷淋淬火，然后在回火加热炉中进行回火，回火温度为690°C〜710°C，保温时间为120分钟，回火后利用高压水射流对回火热态钢管进行除鳞，去除钢管内外表面的氧化皮。然后利用钢管的余热200°C〜300°C对成品钢管进行高温矫直，以减少因矫直变性残留在钢管内部的应力。因高温矫直后的钢管在冷却过程中还有轻微的弯曲变形，所以为了保证钢管的直度，在钢管温矫后还应进行一次常温矫直，矫直后弯曲度不大于1. 5mm/m，全长不大于 IOmm0
Claims (2)
1.海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法，将冷定心处理后的钢管先后经热轧、冷拔、热处理后形成，其特征在于所述热处理包括先在温度< 900°c的加热炉内预热 120分钟，然后再在温度为1200°C的加热炉内加热120分钟，最后进入1200°C的均热处理 30分钟；在所述冷拔前，先进行软化退火热处理，所述软化退火温度为80(TC〜850°C，保温时间90分钟，然后进行中间退火，所述中间退火温度为800°C〜850°C，保温时间60分钟， 再进行淬火和回火，所述淬火温度860°C〜900°C，保温时间为60分钟，回火温度690°C〜 710°C，保温时间为120分钟；所述热处理包括去应力退火、矫直、淬火、回火、除鳞、高温矫直和常温矫直。
2.根据权利要求1所述海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法，其特征在于所述热处理中的淬火温度为860°C〜900°C，保温时间60分钟后，进行内外喷淋淬火；回火温度为690°C〜710°C，保温时间为120分钟；在钢管的余热为200°C〜300°C时，进行高温矫直。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105342948A CN102367509A (zh) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | 海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105342948A CN102367509A (zh) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | 海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102367509A true CN102367509A (zh) | 2012-03-07 |
Family
ID=45760099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105342948A Pending CN102367509A (zh) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | 海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102367509A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103725831A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-04-16 | 常熟市东鑫钢管有限公司 | 合金钢管的调质工艺 |
| CN107779583A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-09 | 江苏建中新材料科技有限公司 | 无缝钢管热处理工艺 |
| CN109207698A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 谢潇湘 | 一种用于高强度不锈钢紧固件调质处理的生产工艺 |
-
2010
- 2010-11-08 CN CN2010105342948A patent/CN102367509A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103725831A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-04-16 | 常熟市东鑫钢管有限公司 | 合金钢管的调质工艺 |
| CN103725831B (zh) * | 2013-11-30 | 2016-04-13 | 常熟市东鑫钢管有限公司 | 合金钢管的调质工艺 |
| CN107779583A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-09 | 江苏建中新材料科技有限公司 | 无缝钢管热处理工艺 |
| CN109207698A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 谢潇湘 | 一种用于高强度不锈钢紧固件调质处理的生产工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5252131B2 (ja) | 鋼管の焼入方法 | |
| CN101613829B (zh) | 150ksi钢级高强韧油气井井下作业用钢管及其生产方法 | |
| US4710245A (en) | Method of making tubular units for the oil and gas industry | |
| CN106811622B (zh) | 一种用于石油天然气输送的钛合金管及其制备方法 | |
| US20100193085A1 (en) | Seamless steel pipe for use as vertical work-over sections | |
| CN104805378B (zh) | 一种高强韧的超低碳中锰钢中厚板及其制备方法 | |
| CN101287852A (zh) | 管线用无缝钢管及其制造方法 | |
| CN101608282B (zh) | 耐-40℃～-60℃低温钻杆钢管及其制造方法 | |
| CN103789685A (zh) | 一种高强度、高韧性石油钻杆及其生产方法 | |
| CN102373386A (zh) | 一种高性能合金钢无缝钢管的制作工艺 | |
| CN103820708A (zh) | 海洋油气开采用含硼无缝管线管的制备方法 | |
| CN103147014B (zh) | 一种含稀土的高强韧钻杆及其制备工艺 | |
| CN102367509A (zh) | 海上石油平台用高钢级耐腐蚀钢管的生产方法 | |
| CN108411210B (zh) | 一种深海动态柔性立管用耐酸超高强钢及其制备方法 | |
| CN107723598B (zh) | 一种改善疲劳性能的耐硫化氢腐蚀油管及其生产方法 | |
| CN105441816B (zh) | 一种抽油杆用钢及抽油杆的制造方法 | |
| CN109161788B (zh) | 一种注热蒸汽稠油热采井用耐高温石油套管及其制造方法 | |
| CN104694821A (zh) | 一种含v抗h2s腐蚀l360qs无缝管线管及其制备方法 | |
| CN102162067A (zh) | 一种油田用防腐抽油杆用钢及其生产方法 | |
| CN105177434A (zh) | 125ksi钢级耐硫化氢应力腐蚀油井管的制造方法 | |
| CN105695714A (zh) | 一种利用合金结构钢制造隔热油管的加工工艺 | |
| CN104070271A (zh) | 15Cr1Mo1V阀体与WB36配管异种钢焊接方法 | |
| CN109338222B (zh) | 一种中高压地层封堵用膨胀套管及其制造方法 | |
| CN113106203A (zh) | 一种厚壁钻杆摩擦焊接焊缝分层热处理工艺 | |
| CN201483165U (zh) | 低焊接残余应力的2.25Cr-1Mo钢对接接头焊接结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120307 |