CN102430901A - 一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法 - Google Patents

一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102430901A
CN102430901A CN2011104210679A CN201110421067A CN102430901A CN 102430901 A CN102430901 A CN 102430901A CN 2011104210679 A CN2011104210679 A CN 2011104210679A CN 201110421067 A CN201110421067 A CN 201110421067A CN 102430901 A CN102430901 A CN 102430901A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
hot
steel
steel level
primary
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
Application number
CN2011104210679A
Other languages
English (en)
Inventor
杨忠文
毕宗岳
张峰
张锦刚
王涛
介升旗
何石磊
白鹤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
Original Assignee
Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd filed Critical Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
Priority to CN2011104210679A priority Critical patent/CN102430901A/zh
Publication of CN102430901A publication Critical patent/CN102430901A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

一种P110钢级直缝焊管的制造方法，(1)以热轧卷板为原料；(2)卷板通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用高频感应焊机对管状上的直缝进行焊接制成母管，焊后即时进行内外毛刺剔除工序；(3)将清除完毛刺后的母管通过中频感应炉加热至920～950℃后后进入热轧减径机，将母管热机械轧制成各种不同规格管径的管坯；(4)对热轧后的管坯进行全管体调质热处理，制成成品管；(5)对成品管进行管体超声波探伤、管端磁粉探伤检测。本发明低钢级卷板为原料生产母管，以一种规格母管生产不同规格管径的管坯，实现低钢级的经济型管坯生产高钢级、高性能的油套管产品，生产效率高，生产成本低。

Description

一种P110钢级高频直缝焊管的制造方法
技术领域
本发明属于高钢级高频直缝焊管制造技术领域，具体涉及一种P110钢级高频直缝焊管的制造方法，特别是指使用热轧卷板生产API5CT标准中规定的P110钢级石油套管、油管的工艺方法。
背景技术
我国的许多油田已进入开发的中后期，开发难度越来越大，井况越来越复杂，特别是深井以及超深井的钻探对套管的性能提出了更高的要求，我国高强度石油套管、油管的需求量正在日益增大。据统计，每钻进1m，约需油井管62Kg，其中套管及油管占58Kg。近年来，我国每年消耗油井管超过200×104吨，油井管在石油工业中占有重要的位置。现有石油套管、油管制造技术生产的产品不但成本高，而且性能不能满足复杂井况的使用要求，因此开展高钢级、高性能的高频直缝焊石油套管、油管的生产和工艺研究，制造出质优价廉的油井管已成为当务之急，对提高油田开采效率，降低开采成本，有着深远的意义。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种P110钢级高频直缝焊管的制造方法，克服现有石油套管、油管制造技术存在的缺陷，通过优化材料的化学成分，改进生产工艺，制造出质优价廉的油井管，提高油田开采效率，降低开采成本。
本发明的设计思路：
(1)本发明通过优化材料的化学成分设计焊管母材成分组成，合理调节合金元素的比例，有效降低原材料成本，并提高了组织晶粒度及材料的淬透性。
本发明选择适当的碳含量，可以在保证焊缝质量的同时，提高焊管调质热处理后的韧性和抗延迟开裂能力。采用适当的合金元素配比，控制Mn元素的含量，Mn元素可提高材料的淬透性，但会促进S、P元素在晶界偏聚，降低Mn元素的含量可减轻S、P等杂质元素在原奥氏体晶界上的偏聚，提高钢的韧性，还可以减少焊管在热处理过程中材料的脱碳。适当添加合金元素Cr、Al，可以细化晶粒，提高材料的抗蚀性和淬透性，降低材料的脆性转变温度，使焊管母材具有优异的热处理性能。因此，本发明通过优化材料的化学成分，合理调节合金元素的比例，即可实现用较低规格的低钢级卷板，通过调质热处理工艺生产出符合API 5CT标准规定的P110钢级石油套管、油管。
(2)本发明采用热机械轧制技术实现P110钢级石油套管、油管产品的高效生产，并有效优化焊管的焊缝组织。
本发明采用热机械轧制实现一种规格母管生产不同规格管径的石油套管、油管。热机械轧制技术采用中频感应加热方式，加热速度快，材料组织原奥氏体晶粒来不及长大，细化晶粒效果明显。通过热机械轧制技术还可以优化焊缝组织，有效消除晶粒状态差异和细化晶粒，使管体各处均为接近一致的细小晶粒的铁素体和珠光体组织，并进一步消除管体与焊缝的金相组织差异，消除焊接内应力，显著提高焊管的综合力学性能。
本发明采用的技术方案：
(1)以热轧卷板为原料，其化学成分以重量百分比计为：C：0.25～0.30，Si：0.20～0.28，Mn：1.10～1.50，Cr：0.15～0.35，P≤0.018，S≤0.002，其余为Fe和不可避免的杂质；
(2)卷板通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用高频感应焊机对管状上的直缝进行焊接制成母管，焊后即时进行内外毛刺剔除工序；
(3)将清除完毛刺后的母管通过中频感应炉加热至920～950℃后后进入热轧减径机，将母管热机械轧制成各种不同规格管径的管坯；
(4)对热轧后的管坯进行全管体调质热处理，制成成品管；
(5)对成品管进行管体超声波探伤、管端磁粉探伤检测。
所述高频感应焊机功率为350KW，频率为200～400KHz，焊接走速10～15m/min，挤压量1.5mm。
所述调质热处理工艺是：
(1)水淬淬火，将成品管坯加热至900℃±20℃，保温25-45min后水淬冷却；
(2)高温回火，将水淬冷却后的成品管坯加热至600℃±30℃，保温40-60min后自然冷却。
所述热轧卷板的制造工艺为：
(1)按所述设计成分采用转炉冶炼钢水，并连铸成板坯；
(2)将板坯加热至1200℃并保温1.5小时后轧制成屈服强度550～650MPa，抗拉强度大于650MPa，延伸率大于22％，屈强比小于0.88的卷板；初轧温度为1050℃，终轧温度850℃；且卷板的晶粒度尺寸标准符合ASTM E112 NO.10或更细；
本发明与现有技术相比的优点和效果：
1、本发明实现了用较低规格的低钢级卷板，通过调质热处理工艺生产出符合API 5CT标准规定的P110钢级石油套管、油管，有效降低了原材料成本。
2、本发明采用热机械轧制实现了一种规格母管生产不同规格管径的石油套管、油管，提高了生产效率，降低了生产成本，同时优化焊缝组织，提高焊管的整体强度和综合性能。
3、本发明通过HFW焊管热轧后的调质热处理，实现低钢级的经济型管坯生产高钢级、高性能的油套管产品。
附图说明
图1为HFW焊管热轧前焊缝金相组织效果图；
图2为HFW焊管热轧后焊缝金相组织效果图。
具体实施方式
本发明以热轧卷板为原料，其化学成分以重量百分比计如下：C：0.28、Si：0.24、Mn：1.30、Cr：0.25、P≤0.012、S≤0.002，其余为Fe和不可避免的杂质。
具体制造工艺：
(1)按上述原料设计成分采用转炉冶炼钢水，并连铸成板坯；
(2)板坯经1200℃加热后保温1.5小时，然后轧制成屈服强度550～650MPa，抗拉强度大于650MPa，延伸率大于22％，屈强比小于0.88的卷板；初轧温度为1050℃，终轧温度850℃；且卷板的晶粒度尺寸标准符合ASTM E112 NO.10或更细；
(3)卷板随后通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用HFW高频感应焊机对管状上的直缝进行焊接制成母管。成型规格为管径114mm。HFW高频感应焊机为固态高频焊机，功率350KW，频率200～400KHz，焊接走速10～15m/min，挤压量1.5mm。焊接完毕后即时在线对内外毛刺进行剔除。
(4)将清除完毛刺后的母管通过中频感应炉加热至920～950℃后进入热轧减径机，通过热机械轧制工艺将母管轧制成各种规格管径的管坯。
(5)对热轧后的管坯进行全管体调质热处理，具体工艺为：
1)使用步进式钢管淬火加热炉，加热气氛为天然气，把管坯加热到900±20℃使其奥氏体化，并保温30min使奥氏体转变充分进行；
2)使用水作为冷却介质对奥氏体化的管坯进行淬火处理；
3)淬火处理完毕后，管坯进入步进式回火炉加热到600±30℃，并保温45min，使碳原子在铁素体基体上充分扩散。通过高温回火，使钢的组织转变为回火索氏体，提高成品管的综合机械性能。
(6)对经过全管体调质热处理后的钢管，再进行全管体超声波探伤、管端磁粉探伤、管端螺纹加工、接箍预拧紧、全长通径、全管体水压试验、称重、测长、连续喷漆等精整检验工序，最终得到符合API 5CT标准的P110钢级石油套管或油管。
采用上述制造工艺，可以实现用经济型HFW焊管代替无缝管生产高钢级石油套管、油管，并具有生产效率高、生产成本低、成材率高及产品质量高的优点。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种P110钢级直缝焊管的制造方法，其特征在于：
(1)以热轧卷板为原料，其化学成分以重量百分比计为：C：0.25～0.30，Si：0.20～0.28，Mn：1.10～1.50，Cr：0.15～0.35，P≤0.018，S≤0.002，其余为Fe和不可避免的杂质；
(2)卷板通过连续成型工艺成型为直缝管状，并采用高频感应焊机对管状上的直缝进行焊接制成母管，焊后即时进行内外毛刺剔除工序；
(3)将清除完毛刺后的母管通过中频感应炉加热至920～950℃后后进入热轧减径机，将母管热机械轧制成各种不同规格管径的管坯；
(4)对热轧后的管坯进行全管体调质热处理，制成成品管；
(5)对成品管进行管体超声波探伤、管端磁粉探伤检测。
2.根据权利要求1所述的一种P110钢级直缝焊管的制造方法，其特征在于：所述高频感应焊机功率为350KW，频率为200～400KHz，焊接走速10～15m/min，挤压量1.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种P110钢级直缝焊管的制造方法，其特征在于所述调质热处理工艺是：
(1)水淬淬火，将成品管坯加热至900℃±20℃，保温25-45min后水淬冷却；
(2)高温回火，将水淬冷却后的成品管坯加热至600℃±30℃，保温40-60min后自然冷却。
4.根据权利要求1或2或3所述一种P110钢级直缝焊管的制造方法，其特征在于所述热轧卷板的制造工艺为：
(1)按所述设计成分采用转炉冶炼钢水，并连铸成板坯；
(2)将板坯加热至1200℃并保温1.5小时后轧制成屈服强度550～650MPa，抗拉强度大于650MPa，延伸率大于22％，屈强比小于0.88的卷板；初轧温度为1050℃，终轧温度850℃；且卷板的晶粒度尺寸标准符合ASTM E112NO.10或更细。
CN2011104210679A 2011-12-14 2011-12-14 一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法 Pending CN102430901A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104210679A CN102430901A (zh) 2011-12-14 2011-12-14 一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104210679A CN102430901A (zh) 2011-12-14 2011-12-14 一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102430901A true CN102430901A (zh) 2012-05-02

Family

ID=45979440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104210679A Pending CN102430901A (zh) 2011-12-14 2011-12-14 一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102430901A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104968821A (zh) * 2013-01-31 2015-10-07 杰富意钢铁株式会社 电阻焊钢管
CN106011669A (zh) * 2016-07-07 2016-10-12 德召尼克（常州）焊接科技有限公司 一种用于塑料超声波焊接的焊头材料及制备方法
CN108456765A (zh) * 2018-04-28 2018-08-28 隆昌山川精密焊管有限责任公司 一种热成形钢生产的焊管的制备方法及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07207410A (ja) * 1994-01-24 1995-08-08 Kawasaki Steel Corp 耐サワー性に優れた継目無鋼管
CN1873041A (zh) * 2005-05-30 2006-12-06 宝山钢铁股份有限公司 一种耐高温隔热油管用钢及其制造方法
CN101376946A (zh) * 2007-08-28 2009-03-04 宝山钢铁股份有限公司 110ksi钢级直缝焊石油套管用钢、套管及制造方法
CN101446180A (zh) * 2008-11-06 2009-06-03 天津钢铁有限公司 高钢级石油套管用圆坯及制造工艺
CN101643883A (zh) * 2009-09-07 2010-02-10 华锐石油钢管有限公司 N80、p110、l80钢级直缝焊石油套管用钢及套管制造

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07207410A (ja) * 1994-01-24 1995-08-08 Kawasaki Steel Corp 耐サワー性に優れた継目無鋼管
CN1873041A (zh) * 2005-05-30 2006-12-06 宝山钢铁股份有限公司 一种耐高温隔热油管用钢及其制造方法
CN101376946A (zh) * 2007-08-28 2009-03-04 宝山钢铁股份有限公司 110ksi钢级直缝焊石油套管用钢、套管及制造方法
CN101446180A (zh) * 2008-11-06 2009-06-03 天津钢铁有限公司 高钢级石油套管用圆坯及制造工艺
CN101643883A (zh) * 2009-09-07 2010-02-10 华锐石油钢管有限公司 N80、p110、l80钢级直缝焊石油套管用钢及套管制造

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
温宏伟等: "HFW焊管无缝化及实现", 《焊管》 *
王涛: "HFW焊管生产N80Q、P110级套管和油管的工艺开发", 《焊管》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104968821A (zh) * 2013-01-31 2015-10-07 杰富意钢铁株式会社 电阻焊钢管
CN104968821B (zh) * 2013-01-31 2017-03-08 杰富意钢铁株式会社 电阻焊钢管
CN106011669A (zh) * 2016-07-07 2016-10-12 德召尼克（常州）焊接科技有限公司 一种用于塑料超声波焊接的焊头材料及制备方法
CN106011669B (zh) * 2016-07-07 2018-01-19 德召尼克（常州）焊接科技有限公司 一种用于塑料超声波焊接的焊头材料及制备方法
CN108456765A (zh) * 2018-04-28 2018-08-28 隆昌山川精密焊管有限责任公司 一种热成形钢生产的焊管的制备方法及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105925883B (zh) 一种高强高韧n80q石油套管及其制造方法
CN100366778C (zh) 一种耐高温隔热油管用钢及其制造方法
CN106011638B (zh) 一种稠油热采井用膨胀套管及其制造方法
CN103194693B (zh) 一种高强度高韧性石油套管及其制造方法
CN104357756B (zh) 一种抗硫化氢应力腐蚀直缝焊接石油套管及其制造方法
CN103320697B (zh) 一种应用于超深井工况的钻杆管体及其制造方法
CN103789685A (zh) 一种高强度、高韧性石油钻杆及其生产方法
CN101942615A (zh) 一种高强度和超高强度钢管的加工方法
CN103255345A (zh) 一种80ksi钢级抗硫化氢应力腐蚀石油套管及其制造方法
CN103160730A (zh) 一种大膨胀量焊管及其制造方法
CN101845586A (zh) 一种石油套管用钢、电阻焊石油套管及其制造方法
CN101168823B (zh) 一种高塑性连续油管用钢及其制造方法
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
CN101545079A (zh) 韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法
CN102430901A (zh) 一种p110钢级高频直缝焊管的制造方法
CN104357749A (zh) 一种螺旋埋弧焊管用高强韧性x90热轧钢带及生产方法
CN103194676B (zh) 一种1000MPa超级铁素体钢及其制备方法
CN106319367B (zh) SAGD法开采稠油用125ksi高强韧石油套管及其制造方法
CN110656287B (zh) 一种高强度钻杆用无缝钢管及其制造方法
CN102534375B (zh) 一种N80级含Nb贝氏体油套管用钢及其管材制造方法
CN103589963A (zh) 一种n80级石油套管用热连轧钢带及其生产方法
CN104847054B (zh) 一种大规格异形钢筋及其制造方法
CN101994061A (zh) 一种石油套管用钢及其制造方法
CN105088082B (zh) 一种表面渗铝改性p110级油套管用钢及其管材制造方法
CN100482994C (zh) 一种n80－1外加厚油管的制造方法

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: 20120502