CN105648189A - 高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无缝钢管制造领域，提供一种高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，该方法包括：将小口径无缝钢管放入淬火炉中；在淬火炉的预热段、加热一段进行升温，使淬火炉炉温在50～60min内升高至925～945℃；在淬火炉的加热二段进行保温；在淬火炉的均热段利用淬火炉的降温系统使小口径无缝钢管的温度在20～30min内降至840～860℃；出炉空冷。本发明提出的技术方案采用降温出炉的热处理工艺，热处理后的无缝钢管在力学性能满足相应标准的情况下，屈服强度不大于330MPa，能够满足高压加氢环境用无缝钢管的低强度要求。

Description

高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法
技术领域
本发明属于无缝钢管制造技术领域，特别涉及一种高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法。
背景技术
目前，高压加氢等临氢装置中普遍存在湿硫化氢腐蚀环境的问题，尤其是高压空冷注水之后及循环氢脱硫系统的高压管道部分，湿硫化氢会导致氢鼓泡(HB)、硫化物应力开裂(SSC)、氢诱发裂纹(HIC)和应力导向氢诱发裂纹(SOHIC)等。不同的介质环境条件，能够引起硫化物应力腐蚀开裂的敏感性有很大的差别，而实际的生产过程中腐蚀环境的条件又是多变的，因此硫化物应力腐蚀开裂具有多发性、难以预防性的特点，是一个公认的难题，因此高压加氢等临氢装置对制造材料有着更高的要求。
随着汽车保有量快速增长，汽车尾气排放对大气污染的影响日益增加，面对雾霾天气的困扰，加快油品质量升级的步伐，事关人们生存的环境。因此，生产清洁油品已经成为炼油行业的重要任务，其中加氢技术是目前炼厂普遍采用的最适用的基本脱硫技术。因此，大力发展加氢技术，能够满足油品质量升级要求。
为保证高压加氢用无缝钢管获得较低的屈服强度指标，通常采用离线正火或在线正火的热处理工艺，改善钢管性能，细化晶粒，均匀组织内部相和改变残余应力状态，同时利用正火可以消除轧制变形过程中所形成的带状组织以及混晶，但对有屈服强度限制的小口径无缝钢管效果不明显，通常需再次进行正火或正火+回火热处理，增加了生产成本，为满足高压加氢装置用小口径无缝钢管的低屈服强度的要求，本发明对钢管的热处理工艺采用降温出炉的热处理工艺，从而确保小口径无缝钢管的屈服强度满足用户需求。
发明内容
【要解决的技术问题】
本发明的目的是提供一种高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，以满足高压加氢装置用小口径无缝钢管的低屈服强度的要求。
【技术方案】
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明涉及一种高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，该方法包括步骤：
A、将小口径无缝钢管放入淬火炉中；
B、在淬火炉的预热段、加热一段进行升温，使淬火炉炉温在50～60min内升高至925～945℃；
C、在淬火炉的加热二段进行保温；
D、在淬火炉的均热段利用淬火炉的降温系统使小口径无缝钢管的温度在20～30min内降至840～860℃；
E、将小口径无缝钢管出炉空冷。
作为一种优选的实施方式，所述步骤B中，淬火炉的加热一段温度为850～935℃。
作为另一种优选的实施方式，所述步骤C中，淬火炉的加热二段温度为905～935℃
作为另一种优选的实施方式，所述步骤D中，淬火炉的均热段温度为840～860℃。
作为另一种优选的实施方式，所述小口径无缝钢管的外径D满足：D≤114.3mm。
作为另一种优选的实施方式，所述小口径无缝钢管的化学成分按重量百分比计为：C0.14～0.18％、Si0.12～0.25％、Mn0.50～0.65％、Ni≤0.04％、Cu0.09～0.13％、余量为Fe和不可避免的杂质。
【有益效果】
本发明提出的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明采用降温出炉的热处理工艺，热处理后的无缝钢管在力学性能满足相应标准的情况下，屈服强度不大于330MPa，能够满足高压加氢环境用无缝钢管的低强度要求。
(2)本发明提高了钢管的热处理一次合格成材率，降低了生产成本，提高了效益。
附图说明
图1为本发明的实施例一提供的规格为Φ60.3mm×5.49mm的无缝钢管热处理后的100倍金相组织图。
图2为本发明的实施例一提供的规格为Φ88.9mm×5.49mm的无缝钢管热处理后的100倍金相组织图。
图3为本发明的实施例一提供的规格为Φ114.3mm×6.02mm的无缝钢管热处理后的100倍金相组织图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的具体实施方式进行清楚、完整的描述。
实施例一
表1实施例一中的产品技术要求
本实施例提供一种高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其工艺流程均为：
淬火炉的预热段、加热一段进行升温→淬火炉的加热二段进行保温→淬火炉的均热段进行降温→出炉空冷。
具体地，以规格为Φ88.9×5.49mm的无缝钢管为例，其热处理工艺如下：
1)Φ88.9×5.49mm规格的待处理管料在淬火炉为一齿一料，管料的步进时间均为70秒。需要说明，淬火炉进待处理管料之前加入相同规格的打头管料6支以上，并与预处理的管料间隔2齿。
2)在淬火炉的预热段、加热一段进行升温，使淬火炉炉温在50～60min内升高至925～945℃。
具体地，控制淬火炉的加热一段温度为850～935℃、加热二段温度为905～935℃。
3)在淬火炉的均热段利用淬火炉的降温系统使小口径无缝钢管的温度在20～30min内降至840～860℃。
具体地，该步骤中，关闭均热段的大部分烧嘴，只留下个别烧嘴调节温度的均匀性，控制均热段温度为840～860℃。
4)出炉空冷。
将小口径无缝钢管出炉空冷。
根据本实施例方法所获得的产品的力学性能数据如表2所示：
表2本示例所获得产品的力学性能
由表1和表2可知，根据本实施例方法所获得的产品的力学性能能够满足产品的技术要求，性能稳定。
金相组织分析
图1为本发明实施例一提供的规格为Φ60.3mm×5.49mm的无缝钢管的100倍金相组织图，图2为本发明的实施例一提供的规格为Φ88.9mm×5.49mm的无缝钢管热处理后的100倍金相组织图，图3为本发明的实施例一提供的规格为Φ114.3mm×6.02mm的无缝钢管热处理后的100倍金相组织图。热处理后金相组织均为铁素体+珠光体，如图1至图3所示，钢管的组织均匀，性能满足对应标准和用户的需求。
从以上实施例可以看出，本发明实施例采用降温出炉的热处理工艺，热处理后的无缝钢管在力学性能满足相应标准的情况下，屈服强度不大于330MPa，能够满足高压加氢环境用无缝钢管的低强度要求。同时，本发明提高了钢管的热处理一次合格成材率，降低生产成本，提高效益。
需要说明，上述描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，也不是对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其特征在于包括步骤：
A、将小口径无缝钢管放入淬火炉中；
B、在淬火炉的预热段、加热一段进行升温，使淬火炉炉温在50～60min内升高至925～945℃；
C、在淬火炉的加热二段进行保温；
D、在淬火炉的均热段利用淬火炉的降温系统使小口径无缝钢管的温度在20～30min内降至840～860℃；
E、将小口径无缝钢管出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其特征在于所述步骤B中，淬火炉的加热一段温度为850～935℃。
3.根据权利要求1所述的高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其特征在于所述步骤C中，淬火炉的加热二段温度为905～935℃。
4.根据权利要求1所述的高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其特征在于所述步骤D中，淬火炉的均热段温度为840～860℃。
5.根据权利要求1所述的高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其特征在于所述小口径无缝钢管的外径D满足：D≤114.3mm。
6.根据权利要求1至5中任一所述的高压加氢装置用小口径无缝钢管热处理方法，其特征在于所述高压加氢装置用小口径无缝钢管的化学成分按重量百分比计为：C0.14～0.18％、Si0.12～0.25％、Mn0.50～0.65％、Ni≤0.04％、Cu0.09～0.13％、余量为Fe和不可避免的杂质。
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