CZ287443B6 - Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku - Google Patents
Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ287443B6 CZ287443B6 CZ19991033A CZ103399A CZ287443B6 CZ 287443 B6 CZ287443 B6 CZ 287443B6 CZ 19991033 A CZ19991033 A CZ 19991033A CZ 103399 A CZ103399 A CZ 103399A CZ 287443 B6 CZ287443 B6 CZ 287443B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- percent
- weight
- minimum
- traces
- tube
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000742 Microalloyed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že se trubka válcuje z oceli o hmotnostním složení 0,30 % až 0,40 % uhlíku, 1,00 % až 1,50 % manganu, 0,20 % až 0,40 % křemíku, 0,02 % až 0,050 % molybdenu, 0,01 % až 0,03 % titanu, 0,001 % až 0,005 % bóru, stopy až 0,020 % fosforu, stopy až 0,015 % síry, 0,010 % až 0,030 % hliníku, jako nečistoty maximálně 0,30 % chrómu, 0,030 % niklu, 0,020 % cínu, 0,18 % mědi, přičemž součet Cu + 8Sn je maximálně 0,30 %, zbytek železo, potom se tepelně zpracovává kalením z kalicí teploty 850 .degree.C až 880 .degree.C se stanovenou intenzitou prokalení, definovanou minimální tvrdostí v zakaleném stavu podle vztahu, který vyjadřuje minimální podíl martenzitické struktury po zakalení, HRC min = 54 x % C + 23, kde C představuje obsah uhlíku v procentech, a potom se popouští na minimální teplotu 620 .degree.C a vyšší.ŕ
Description
Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby olejářské trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku.
Dosavadní stav techniky
Při vícenásobném namáhání trubky, kdy působí tahové, tlakové a většinou i ohybové napětí, je v kyselém prostředí vysoké riziko porušení trub křehkým lomem v důsledku takzvané koroze pod napětím (Sulfide Stress Cracking - SSC). U hlubokých vrtů a zejména v určitých geologicky definovaných oblastech je takovýto lom častý a je způsoben uvolňováním sirovodíku v průběhu vystrojování sond a čerpání těžených médií z vrtů. Z hlediska základních pevnostních vlastností oceli pro olejářské bezešvé trubky se však nejedná jen o jejich prosté zvýšení, ale zejména o jejich dosažení při dostatečně vysoké úrovni plasticity a houževnatosti.
Je známo, že i nevelké koncentrace sirovodíku ve výplachu mohou být příčinou takových předčasných křehkých lomů trub, a to i v těch případech, kdy celkové zatížení trubkové kolony hluboko podkračuje její garantované nominální pevnostní hodnoty. V takovém prostředí dochází u oceli při napěťovém zatížení k degeneraci jejích vlastností, přičemž náchylnost ke vzniku křehkých lomů je přímo úměrná výši pevnostních hodnot ocelí. V běžné praxi je pro takové prostředí uvažována limitní hodnota 23 HRC.
Požadované vlastnosti bezešvých trubek, určených pro použití v kyselých prostředích naftových a plynových vrtů, jsou předmětem trvalého zájmu jednak o zdokonalování jakostních parametrů, a jednak o jejich docílení s minimalizací výrobních nákladů, nutných pro jejich dosažení. Toto je dáno vhodnou kombinací výchozího složení oceli, její možné výroby na vysoce produktivním zařízení plynulým odléváním a nutným racionálním způsobem hromadné výroby trub.
Je známo, že volbou vhodného složení oceli, jejího tepelného zpracování a následných technologických operací lze odolnost oceli proti působení sirovodíku zvýšit. Pro výrobu bezešvých trub do těchto prostředí jsou používány oceli, legované chrómem a molybdenem, které s ohledem na technologické předpoklady mají vyšší nároky na technologii výroby a tím také na výrobní náklady. Podobně byly úspěšně používány oceli, mikrolegované vanadem spolu s titanem a bórem. S přechodem na výrobu plynule odlévané oceli však muselo být od jejich použití upuštěno pro potíže s výskytem trhlin na kruhových slitcích v důsledku vanadem vyvolaného vysokého napětí při tuhnutí.
Účinnost zvolených opatření se v praxi ověřuje nejen praktickým zabudováním trub do kritického prostředí, ale také provedením laboratorních zkoušek na odolnost proti působení sirovodíku.
Postup podle předpisu NACE je definován odebráním zkušební tyče z hotové trubky a jejím zatěžováním staticky tahem v korozní lázni, složené z 0,5 % CH3COOH a 5% vodného roztoku chloridu sodného, který je při normální teplotě trvale sycen plynným sirovodíkem po dobu 720 hodin. Zkouška je považována za vyhovující, když při takovém zatížení, které odpovídá 80 % nominální hodnoty meze kluzu Rp o,2> nedojde během zkoušky v daném prostředí a čase k lomu zkušební tyče.
Z patentu CZ 281 082 je znám způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku, který spočívá v tom, že se trubka válcuje z oceli o hmotnostním složení 0,28 až 0,40 % uhlíku, 1,00 až 1,50 % manganu, 0,20 až 0,50 % křemíku, 0,07 až 0,14 % vanadu, maximálně 0,08 % titanu, 0,001 až 0,003 % bóru, stopy až 0,020 % fosforu, stopy až
-1CZ 287443 B6
0,015% síry, 0,010 až 0,030% hliníku, maximálně 0,14% mědi, maximálně 0,20% niklu a maximálně 0,30 % chrómu, zbytek železo, potom se tepelně zpracovává kalením z teploty 860±10°C ve vodní sprše sdopředným posuvem rychlostí 1,7 až 2,9m/min na minimální tvrdost
HRC min = 0,9 (50C + 29), kde C představuje obsah uhlíku v procentech, a potom se popouští na teplotu 620 °C a vyšší. Používání oceli s chemickým složením dle tohoto patentu CZ však bylo s přechodem na výrobu plynule odlévané oceli nutno ukončit, a to zejména pro potíže s výskytem trhlin na kruhových slitcích v důsledku vanadem vyvolaného vysokého napětí pří tuhnutí.
Podstata vynálezu
Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku, spočívá podle vynálezu v tom, že se trubka válcuje z oceli o hmotnostním složení 0,30 % až 0,40% uhlíku, 1,00% až 1,50% manganu, 0,20% až 0,40% křemíku, 0,02% až 0,050% molybdenu, 0,01 % až 0,03 % titanu, 0,001 % až 0,005 % bóru, stopy až 0,020 % fosforu, stopy až 0,015 % síry, 0,010 % až 0,030 % hliníku, jako nečistoty maximálně 0,30 % chrómu, 0,030 % niklu, 0,020% cínu, 0,18% mědi, přičemž součet Cu + 8Sn je maximálně 0,30%, zbytek železo, potom se tepelně zpracovává kalením z kalicí teploty 850 °C až 880 °C se stanovenou intenzitou prokalení, definovanou minimální tvrdostí v zakaleném stavu podle vztahu, který vyjadřuje minimální podíl martenzitické struktuiy po zakalení,
HRC min = 54 x % C + 23, kde C představuje obsah uhlíku v procentech.
Bezprostředně po zakalení se trubka popouští na minimální teplotu 620 °C nebo na teplotu vyšší.
Podle tohoto řešení je zaručená odolnost trubky dána využitím vzájemného spolupůsobení základních materiálových složek oceli, to je jejího složení a tepelně technologického zpracování, tedy kombinací shora uvedených znaků. Výchozí chemické složení umožňuje aplikovat vysoké teploty popouštění důsledným prokalením vzniklé martenzitické struktury až do hodnot meze pevnosti nad 800 MPa, což oproti stavu techniky zvyšuje hodnoty tvrdosti přibližně o 10 %, to znamená z hodnoty podle stavu techniky 23 HRC až k hodnotě 25 HRC.
Výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se kalení provádí do tloušťky stěny trubky maximálně 16 mm ve vodní sprše a do tloušťky stěny maximálně 32 mm do vodní lázně.
Popouštění, jehož cílem je dosažení jemné sorbitické struktury, se pak zvláště výhodně provádí na minimální teplotu 630 °C s minimální prodlevou na teplotě 15 minut.
Olejářská trubka, vyrobená způsobem podle vynálezu, umožňuje zvýšit pro prostředí sirovodíku definovanou nominální hodnotu meze kluzu Rp Q2 0 ti· z hodnoty 552 MPa na hodnotu 655 MPa. Vyjádřeno hodnotou tvrdosti HRC z hodnoty maximálně 23 HRC na hodnotu maximálně 25 HRC.
Výsledná struktura oceli je charakteristická velmi jemným austenitickým mikrozmem v rozmezí 8 až 11.
-2CZ 287443 B6
Příklady provedení vynálezu
Bezešvou ocelovou trubku, zušlechtěnou podle vynálezu z oceli definovaného chemického složení, je možno vyrábět jak z kruhových předvalků, tak ze slitků, vyrobených na zařízení pro plynulé odlévání.
Kruhové slitky nebo předvalky mohou být válcovány na válcovacích tratích Mannesmannova typu s poutnickými stolicemi nebo s automatikem na Stiefelových tratích, či jiných zařízeních.
Tepelné zpracování trubky kalením je možné s ohledem na prokalitelnost uvedené oceli provádět až do tloušťky stěny 16 mm jednostrannou intenzivní sprchou s rotačním postupem trubky s definovanou dopřednou rychlostí. Trubky s tloušťkou stěny nad 16 mm až do tloušťky stěny 32 mm je nutno kalit oboustranně do vodní lázně. Toto je prakticky aplikováno při zušlechťování přířezů trub pro výrobu nátrubků, u nichž je zpravidla tloušťka stěny větší než 20 mm.
Popouštění je nutno provádět v popouštěcích pecích s regulovaným teplotním režimem, přičemž by odchylka nastavení teploty neměla překročit hodnotu ± 7,5 °C. Je nutné dosáhnout minimálních rozdílů výsledných mechanických hodnot po délce i průřezu trubky. Po tepelném zpracování je nutno vyloučit deformace trubky za studená, vyjma běžných rovnacích operací po tepelném zpracování.
Z následujícího popisu je zřejmý způsob výroby podle vynálezu, který je uveden včetně dosažených výsledných hodnot a užitných vlastností tak, jak byl proveden na dvou konkrétních příkladech hromadné výroby trub.
Příklad 1
Z oceli s hmotnostním obsahem 0,39% uhlíku, 1,38% manganu, 0,26% křemíku, 0,02% molybdenu, 0,02 % titanu, 0,0010 % bóru, 0,007 % fosforu, 0,008 % síry, 0,026 % hliníku, nečistoty měď, cín, nikl a chróm do výše uvedeného maximálního povoleného obsahu, zbytek železo, která byla vyrobena ve 200 tunové sklopné tandemové peci, rafinovaná a odlitá na zařízení pro plynulé odlévání oceli do kruhového slitku o průměru 210 mm, byly z těchto slitků na Stiefelově válcovací trati s automatikem vyválcovány bezešvé trubky s vnějším průměrem 177 mm a tloušťkou stěny 11,51 mm s určením pro práci v korozním prostředí s výskytem sirovodíku.
Trubky byly tepelně zpracovány ohřevem v tunelové austenitizační peci s dopředným rotačním posuvem trubky 1,95 m/min na teplotu 870 °C a intenzivně kaleny vnější vodní sprchou s reverzací. Prokalení, vyjádřené tvrdostí HRC, odpovídalo vztahu podle vzorce
HRC min = 54 x % C + 23.
Trubky byly následně popuštěny na teplotu 625 °C až 645 °C.
Dosažené mechanické hodnoty se pohybovaly u meze kluzu v rozmezí od 656 MPa do 731 MPa, u hodnoty pevnosti od 781 MPa do 857 MPa, a u tažnosti (2) od 24,6 % do 28,0 %. Hodnoty po průřezu stěny nepřesáhly u tvrdosti HRC hodnotu 25 HRC. Vrubová houževnatost KCV při 20 °C byla vyšší, než 100 Jcnrk Výsledná struktura byla tvořena jemným sorbitem při velikosti zrna 10.
Odolnost v prostředí sirovodíku byla ověřována metodikou podle NACE TM 01-77-90 metodou A: Tahová zkouška na tyčinkách o průměru 3 mm, staticky zatížených tahem s odstupňovanou hodnotou zatížení od hodnoty 0,5 Rp θ;2 do hodnoty 0,9 Rp o,2 postupně po 0,1. Vzorky byly exponovány po dobu 720 hodin v korozním roztoku s hodnotou pH 2,7 na počátku zkoušení až po pH 3,7 na jeho konci. Korozní roztok byl po dobu zkoušení trvale sycen sirovodíkem. Vzorky
-3CZ 287443 B6 s výchozími hodnotami meze kluzu Rp 0 2 690 MPa a Rg 826 MPa v celém rozsahu zatížení po dobu zkoušky 720 hodin vyhověly.
Příklad 2
Ve 200 tunové sklopné tandemové peci byla vyrobena a rafinována ocel o hmotnostním složení 0,36 % uhlíku, 1,39 % manganu, 0,30 % křemíku, 0,03 % molybdenu, 0,02 % titanu, 0,0016 % bóru, 0,010 % fosforu, 0,007 % síry, 0,021 hliníku a nečistot mědi, cínu, niklu a chrómu do výše uvedeného maximálního povoleného obsahu, zbytek železo. Tato ocel byla odlita na zařízení pro plynulé odlévání oceli do kruhových kontislitků o průměru 210 mm. Slitky byly po dělení plamenem válcovány na Stiefelově válcovací trati s automatikem na bezešvé trubky s vnějším průměrem 244 mm a tloušťkou stěny 11,99 mm. Trubky byly určeny pro práci v kyselém prostředí s výskytem sirovodíku.
Trubky byly zušlechtěny kalením z teploty 880 °C a v kontinuálním procesu popuštěny na teplotu 685 °C. Výsledné hodnoty tvrdosti HRC v kaleném stavu byly vyšší, než HRC minimální podle výše uvedeného vztahu:
pro obsah uhlíku 0,36 % hmotn. se hodnota HRC min rovná 43.
Mechanické hodnoty meze kluzu Rp 02 se pohybovaly v rozmezí od 566 MPa do 625 MPa, meze pevnosti v rozmezí od 689 MPa do 738 MPa. Docílené hodnoty tažnosti (na 2) byly od 31,9 % do 35,8 %, což vyjadřuje vysokou hodnotu zůstatkové plasticity zušlechtěné oceli.
Toto potvrzují i výsledky zkoušek vrubové houževnatosti, respektive velmi vysoké hodnoty provedeného zkoušení na smáčknutí trub (Colaps).
Z trubek byly vyrobeny vzorky pro zkoušku odolnosti proti křehkým lomům v prostředí sirovodíku a tyto podrobeny zkoušení podle NACE TM 01-77-90, které bylo v celém rozsahu vyhovující.
Vlastní chemická konstituce komplexním mikrolegováním molybdenem, titanem a bórem umožňuje, vedle zjemnění zrna, řízené ovládat v kyselém prostředí rovnoměrnou distribuci atomů vodíku a jejich uchycení ve vodíkových pastech, kterými jsou karbidy a karbonitridy mikrolegujících prvků. V případě vyššího objemového podílu takových pastí lze očekávat, že v nich budou vodíkové atomy uchyceny v nižší koncentraci, než je kritická koncentrace, vedoucí ke vzniku křehkého lomu. Toto tvrzení bylo u oceli podle vynálezu dokázáno jejím zkoušením v prostředí sirovodíku, kdy po dobu 720 hodin nedošlo k výskytu křehkých lomů (SSC).
Navíc komplexní mikrolegování tvorbou karbidů a karbonitridů příznivě ovlivňuje rozdělení celkového obsahu uhlíku mezi uhlík karbidický a uhlík v tuhém roztoku, což zvýrazňuje plasticitu základní kovové matrice a působí příznivě na předpoklad odolnosti v kyselém prostředí s výskytem sirovodíku.
Trubky, vyrobené podle vynálezu, byly od počátků aplikace až dosud v řadě případů prakticky použity v kyselém prostředí s výskytem sirovodíku v hlubokých vrtech pro těžbu nafty a plynu. Jejich odolnost potvrdila výsledky, zjištěné laboratorními zkouškami.
Výhodou výroby bezešvých a podle vynálezu zušlechtěných trub z oceli, mikrolegované molybdenem, titanem a bórem, je oproti ocelím chrom-molybdenovým jednoduchost a hospodárnost výroby a proti ocelím, mikrolegovaným vanadem, navíc možnost spolehlivě vyrábět polotovary pro výrobu trub plynulým odléváním do kruhových profilů na zařízeních pro plynulé odlévání oceli.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku, vyznačující se tím, že se trubka válcuje z oceli o hmotnostním složení 0,30% až 0,40% uhlíku, 1,0% až 1,50% manganu, 0,20% až 0,40% křemíku, 0,02% až 0,050 % molybdenu, 0,01 % až 0,03 % titanu, 0,001 % až 0,005 % bóru, stopy až 0,020 % fosforu, stopy až 0,015 % síiy, 0,010 % až 0,030 % hliníku, jako nečistoty maximálně 0,30 % chrómu, 0,030% niklu, 0,020% cínu, 0,18% mědi, přičemž součet Cu + 8Sn je maximálně 0,30 %, zbytek železo, potom se tepelně zpracovává kalením z kalicí teploty 850 °C až 880 °C se stanovenou intenzitou prokalení, definovanou minimální tvrdostí v zakaleném stavu podle vztahu, který vyjadřuje minimální podíl martenzitické struktury po zakalení,HRC min = 54 x % C + 23, kde C představuje obsah uhlíku v procentech, a potom se popouští na minimální teplotu 620 °C a vyšší.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kalení se provádí do tloušťky stěny trubky maximálně 16 mm ve vodní sprše a do tloušťky stěny trubky maximálně 32 mm do vodní lázně.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že popouštění se pro dosažení jemné sorbitické struktury provádí s minimální prodlevou na teplotě 15 minut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19991033A CZ287443B6 (cs) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19991033A CZ287443B6 (cs) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ103399A3 CZ103399A3 (cs) | 2000-05-17 |
| CZ287443B6 true CZ287443B6 (cs) | 2000-11-15 |
Family
ID=5462656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19991033A CZ287443B6 (cs) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ287443B6 (cs) |
-
1999
- 1999-03-23 CZ CZ19991033A patent/CZ287443B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ103399A3 (cs) | 2000-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1862561B1 (en) | Oil well seamless pipe having excellent sulfide stress cracking resistance and method for manufacturing an oil well seamless steel pipe | |
| KR20220129609A (ko) | 광산 체인용 스틸 및 그 제조방법 | |
| EP1785501B1 (en) | Low alloy steel for oil well pipe having excellent sulfide stress cracking resistance | |
| EP3173501B1 (en) | Low alloy oil-well steel pipe | |
| EP3425079B1 (en) | Steel material and oil-well steel pipe | |
| US9994940B2 (en) | High carbon steel wire rod having excellent drawability | |
| WO2015011917A1 (ja) | 低合金油井用鋼管及びその製造方法 | |
| CA2754123A1 (en) | Low alloy steel with a high yield strength and high sulphide stress cracking resistance | |
| EP1008660A1 (en) | Low alloy steel for oil country tubular goods | |
| CA2899570A1 (en) | Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor | |
| CA2963755C (en) | Low alloy oil-well steel pipe | |
| KR20190082804A (ko) | 저온용 중망간 강 제품 및 그 제조 방법 | |
| EP3192889B1 (en) | High strength seamless steel pipe for use in oil wells and manufacturing method thereof | |
| JPH06104849B2 (ja) | 硫化物応力割れ抵抗性に優れた低合金高張力油井用鋼の製造方法 | |
| JP4337712B2 (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| JP7173404B2 (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼材 | |
| JP2000313919A (ja) | 耐硫化物割れ性に優れた高強度油井用鋼材の製造方法 | |
| JP2003253333A (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼片および鋼管の製造方法 | |
| CN104178691A (zh) | 一种高强度冶金锯片用钢及其热处理方法 | |
| CZ287443B6 (cs) | Způsob výroby olejářské bezešvé trubky, odolné proti křehkému lomu v prostředí sirovodíku | |
| RU2026401C1 (ru) | Жаропрочный сплав | |
| RU2700346C1 (ru) | Жаропрочный сплав | |
| CA2486902C (en) | Steel for components of chemical installations | |
| JP7273295B2 (ja) | ボルト用鋼、ボルト、及びボルトの製造方法 | |
| CN102383040A (zh) | 适用于油井盐膏层套管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150323 |