CN102373379A - 一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，包括下述重量百分比的元素：C 0.002-0.01％，Si 0.15-0.45％，Mn 0.3-1.5％，Ni 2.0-5.0％，Cr 16-17.8％，Mo 1.5-3.0％，V 0.03-0.15％，O≤0.005，S≤0.005％，P≤0.02％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明由于加入了W，使得钢管具有耐高温的特性，同时由于将高压水除鳞、喷涂润滑剂、空心坯热修整工序与原有工序有效组合，能有效减少模具损耗，节能，提高了工作效率，另外使用了一种特殊的润滑剂，有利于润滑。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢的生产工艺，具体涉及一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺。
背景技术
随着石油开采工业的不断发展和石油消耗量的不断增加，开采稠油已成为国内外许多石油公司的主要产量来源。目前，我国稠油的年产量达1500万吨以上，其中辽河油田、新疆克拉玛依油田，其稠油产量分别占原油总产量的1/2和1/3。稠油开采通常有蒸汽吞吐和汽驱等两种开采方式。蒸汽吞吐是指在本井中完成注蒸汽、焖井和开井生产三个过程的稠油开采方法，从注蒸汽开始到油井不能正常生产为止，称为一个吞吐周期；蒸汽吞吐注汽参数主要是指周期注汽量、注汽速度、蒸汽干度和焖井时间。注汽时间一般为10-15天，焖井时间一般为3-5天，生产时间可长达上百天。但是蒸汽吞吐通常只能采出井点周围油层中有限区域内的原油，井间存在大量蒸汽难以波及到的死油区，蒸汽吞吐的原油采收率一般只有10％-20％。蒸汽驱是指通过适当井网，由注汽井连续注汽，在注入井周围形成蒸汽带，注入的蒸汽将地下原油加热并驱到周围生产井后产出。蒸汽驱一般持续5年或更长时间，其配套设备和管材应满足长期使用工况的要求。蒸汽驱阶段的原油采收率一般可达20％-30％。对于整个稠油油藏，有计划地实施蒸汽吞吐向蒸汽驱转换，可以巧妙地避开蒸汽吞吐和蒸汽驱的低效期，保持稠油油藏的稳产。
目前我国胜利、辽河等油田部分稠油区块存在严重的CO2腐蚀问题，而且每年因CO2腐蚀所产生的问题给油田生产造成了很大不便并带来较大经济损失。以往，在含有CO2，Cl离子等环境下的油田、气田，作为油井用钢管，一般使用耐CO2腐蚀性优良的13％Cr马氏体类不锈钢管。可是，通常的马氏体类不锈钢在大量含有Cl-且超过100℃的高温环境下，有不耐用的问题。因此，研究开发抗CO2腐蚀性能较好、钢管成本适中的“经济型”低合金耐高温隔热油套管具有重大的经济和社会效益。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺。
本发明所制备的一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管，技术方案如下：
一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，包含如下步骤：
(1)炼钢将以质量％计含有C 0.002-0.01％，Si 0.15-0.45％，Mn 0.3-1.5％，Ni 2.0-5.0％，Cr 16-17.8％，Mo 1.5-3.0％，N 0.02-0.05％，W 0.2-1.0％，O≤0.005，S≤0.005％，P≤0.02％，余量为铁和不可避免的杂质的原材料在真空感应炉内冶炼；
(2)模铸或连铸成钢锭；
(3)加热钢锭，采用高压水除磷除氧化皮；
(4)将除去氧化皮的钢锭采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.2-0.3mm，二氧化硅∶氧化锆＝30-70％∶70-30％wt；
(5)将钢锭制成空心坯，然后对空心坯进行热修整，再次去除氧化皮；
(6)将除去氧化皮的空心坯采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.4-0.6mm；二氧化硅∶氧化锆＝40-60％∶60-40％wt；
(7)采用挤压机将空心坯挤成管坯；
(8)制成规定尺寸的钢管，对该钢管实施850-1000℃×20-60min的淬火处理，水冷至室温，再实施550-700℃×30-90min的回火处理；
进一步的，所述原材料还可包括Al、Cu、Nb、Ti、B的一种以上，每一种元素的含量为0.001-0.005％；
优选的，W的含量进一步为0.25-0.8％。
本发明的突出优点之一在于通过精选原材料，制造了一种优异的钢管；突出优点之二在于通过本发明的工艺，进一步提高了钢管的性能，适应性强；优点之三更在于一种特殊的润滑剂，优点之四，在于第二层润滑剂的厚度高于第一层；有利于润滑。
具体实施方式
实施例一
一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，包含如下步骤：
(1)炼钢 将以质量％计含有C 0.002％，Si 0.15％，Mn 0.3％，Ni 2.0％，Cr 16％，Mo 1.5％，N 0.02％，W 0.2％，O 0.005％，S 0.005％，P 0.02％，余量为铁和不可避免的杂质的原材料在真空感应炉内冶炼；
(2)模铸成钢锭；
(3)加热钢锭，采用高压水除磷除氧化皮；
(4)将除去氧化皮的钢锭采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.30mm，二氧化硅∶氧化锆＝30％∶70％wt；
(5)将钢锭制成空心坯，然后对空心坯进行热修整，再次去除氧化皮；
(6)将除去氧化皮的空心坯采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.4mm，二氧化硅∶氧化锆＝40％∶60％wt；
(7)采用挤压机将空心坯挤成管坯；
(8)制成规定尺寸的钢管，对该钢管实施900℃×30min的淬火处理，水冷至室温，再实施550℃×30min的回火处理。
实施例二
一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，包含如下步骤：
(1)炼钢 将以质量％计含有C 0.009％，Si 0.3％，Mn 1.0％，Ni 2.0-5.0％，Cr 17.0％，Mo 2.0％，N 0.03％，W 0.7％，O 0.004％，S 0.004％，P 0.02％，Cu 0.002％，Nb 0.003％，余量为铁和不可避免的杂质的原材料在真空感应炉内冶炼；
(2)连铸成钢锭；
(3)加热钢锭，采用高压水除磷除氧化皮；
(4)将除去氧化皮的钢锭采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.2mm，二氧化硅∶氧化锆＝70％∶30％wt
(5)将钢锭制成空心坯，然后对空心坯进行热修整，再次去除氧化皮；
(6)将除去氧化皮的空心坯采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.2mm，二氧化硅∶氧化锆＝60％∶40％wt；
(7)采用挤压机将空心坯挤成管坯；
(8)制成规定尺寸的钢管，对该钢管实施930℃×40min的淬火处理，水冷至室温，再实施600℃×40min的回火处理。
实施例三
一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，包含如下步骤：
(1)炼钢 将以质量％计含有C 0.005％，Si 0.4％，Mn 1.5％，Ni 2.0％，Cr 17.0％，Mo 2.0％，N 0.04％，W 0.8％，O 0.005％，S 0.005％，P 0.02％，Al 0.003％，Ti 0.0025％，B 0.002％，余量为铁和不可避免的杂质的原材料在真空感应炉内冶炼；
(2)模铸成钢锭；
(3)加热钢锭，采用高压水除磷除氧化皮；
(4)将除去氧化皮的钢锭采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.3mm，二氧化硅∶氧化锆＝35％∶65％wt；
(5)将钢锭制成空心坯，然后对空心坯进行热修整，再次去除氧化皮；
(6)将除去氧化皮的空心坯采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.3mm，二氧化硅∶氧化锆＝45％∶55％wt；
(7)采用挤压机将空心坯挤成管坯；
(8)制成规定尺寸的钢管，对该钢管实施950℃×60min的淬火处理，水冷至室温，再实施650℃×60min的回火处理。
腐蚀试验是在保持于高压釜中的试验液：25％的NaCl水溶液(液温：230℃，50大气压下的CO2气体气氛)中，浸泡腐蚀试样，浸泡期间为4周。对于腐蚀试验后的试样，测定其重量，根据腐蚀试验前后的试样重量的减少量，经计算腐蚀速度为0.15mm/y。另外，关于耐点腐蚀性，将钢管浸泡于50％的CaCl2(液温：100℃)溶液中，浸泡2天，研究有无点腐蚀的发生。把观察到直径在0.1mm以上的点腐蚀规定为有点腐蚀，把除此之外的情况规定为无点腐蚀，经观察无腐蚀点发生。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (3)
1.一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，包含如下步骤：
(1)炼钢将以质量％计含有C 0.002-0.01％，Si 0.15-0.45％，Mn 0.3-1.5％，Ni 2.0-5.0％，Cr 16-17.8％，Mo 1.5-3.0％，N 0.02-0.05％，W 0.2-1.0％，O≤0.005，S≤0.005％，P≤0.02％，余量为铁和不可避免的杂质的原材料在真空感应炉内冶炼；
(2)模铸或连铸成钢锭；
(3)加热钢锭，采用高压水除磷除氧化皮；
(4)将除去氧化皮的钢锭采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.2-0.3mm，二氧化硅∶氧化锆＝30-70％∶70-30％wt；
(5)将钢锭制成空心坯，然后对空心坯进行热修整，再次去除氧化皮；
(6)将除去氧化皮的空心坯采用喷涂二氧化硅和氧化锆润滑剂，喷涂厚度：0.4-0.6mm；二氧化硅∶氧化锆＝40-60％∶60-40％wt；
(7)采用挤压机将空心坯挤成管坯；
(8)制成规定尺寸的钢管，对该钢管实施850-1000℃×20-60min的淬火处理，水冷至室温，再实施550-700℃×30-90min的回火处理。
2.如权利要求1所述的一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，所述原材料还包括Al、Cu、Nb、Ti、B的一种以上，每一种元素的含量为0.001-0.005％。
3.如权利要求1或2所述的一种耐高温抗腐蚀高强度不锈钢管的生产工艺，其特征在于，W的含量进一步为0.25-0.8％。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN103484621A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-01 | 无锡阳工机械制造有限公司 | 一种不锈钢的热处理方法 |
| CN104451416A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-25 | 上海大学兴化特种不锈钢研究院 | 一种资源节约型高延伸率的双相不锈钢 |
| CN106469861A (zh) * | 2015-08-23 | 2017-03-01 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种用于输电线路杆塔耐腐蚀接地装置的制备方法 |
| CN112267068A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 联峰钢铁（张家港）有限公司 | 一种高温抗腐蚀管道用钢及其生产工艺 |
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2011
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120314 |