ES2641572T3 - Método para la fabricación de un tubo de acero templado y laminado en caliente sin soldadura - Google Patents

Método para la fabricación de un tubo de acero templado y laminado en caliente sin soldadura Download PDF

Info

Publication number
ES2641572T3
ES2641572T3 ES14752294.0T ES14752294T ES2641572T3 ES 2641572 T3 ES2641572 T3 ES 2641572T3 ES 14752294 T ES14752294 T ES 14752294T ES 2641572 T3 ES2641572 T3 ES 2641572T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
tube
diameter
tempering
cooling
temperature
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.)
Active
Application number
ES14752294.0T
Other languages
English (en)
Inventor
Christof DELHAES
Heiko Hansen
Rolf Kümmerling
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.)
Vallourec Deutschland GmbH
Original Assignee
Vallourec Deutschland GmbH
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 Vallourec Deutschland GmbH filed Critical Vallourec Deutschland GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2641572T3 publication Critical patent/ES2641572T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/085—Cooling or quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60—Aqueous agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/02—Transverse dimensions
    • B21B2261/08—Diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B23/00—Tube-rolling not restricted to methods provided for in only one of groups B21B17/00, B21B19/00, B21B21/00, e.g. combined processes planetary tube rolling, auxiliary arrangements, e.g. lubricating, special tube blanks, continuous casting combined with tube rolling

Abstract

Procedimiento para la producción de un tubo de acero templado laminado en caliente sin soldadura, en el que el bloque hueco calentado a la temperatura de conformación se laminado en un tren de laminación para formar un tubo con un diámetro final tras laminación y se templa a continuación, y el diámetro del tubo se incrementa durante el templado con los parámetros de templado adecuados, caracterizado en que con el conocimiento del crecimiento del diámetro del tubo durante el templado, se ajusta el diámetro final del tubo a templar después del laminado en el tren de laminación, que el templado consiste en calentamiento en un horno, el subsiguiente enfriamiento de flujo continuo en una trayectoria de enfriamiento y un proceso de recocido, los parámetros de templado se ajustan sobre la base de la anchura de banda de las conexiones previamente determinadas entre el diámetro, el espesor de la pared de la tubería, la calidad del material, los parámetros de templado y el crecimiento del diámetro y, posteriormente, sobre la base del diámetro final medido del tubo que se está laminando, los parámetros de templado se ajustan finamente con respecto al diámetro objetivo del tubo que se ha de alcanzar después del templado

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Metodo para la fabricacion de un tubo de acero templado y laminado en caliente sin soldadura Descripcion
La invencion se refiere a un metodo para la fabricacion de un tubo de acero templado, laminado en caliente sin soldadura, en el que un bloque hueco calentado a temperaturas de conformacion en un tubo con un diametro final despues de que una acena se lamine y se incrementa durante el laminado con parametros de laminado correspondientes del diametro del tubo.
De acuerdo con la invencion de los hermanos Mannesmann, a partir de un bloque calentado para la generacion de un tubo de bloque hueco de pared gruesa, ha habido varias sugerencias para extender este tubo de bloque hueco con el mismo calor en otra etapa para trabajo en caliente en el que una reduccion del diametro exterior se logra en el diametro final del laminador.
Estas medidas podnan incluir el metodo de laminacion continua, el metodo de banco de empuje, el metodo de laminacion por tapon y el metodo de vuelta a paso (Manual de tubo de acero, 10. Edicion, Vulkan-Verlag Essen 1986, III. Fabricacion).
Todos los metodos mencionados tienen sus ventajas para diferentes rangos de tamano y los materiales, aunque hay solapamientos. Para las dimensiones medianas que van desde 5" hasta l8" se emplean los metodos de laminacion continua y por tapon para las areas de dimensiones hasta 26" el metodo de vuelta a paso. Con una pared mas gruesa en el intervalo de > 30 mm, los metodos de laminacion continua y por tapon son menos adecuados, mientras que el metodo de vuelta a paso no tiene problemas con el espesor de la pared, pero es mas lento en el ciclo de produccion.
En particular, para el uso de tubos para la industria del petroleo y el gas natural se conoce DE 3127373 A1, para someter los tubos tras el laminado por reduccion al diametro final de un tratamiento de revestimiento para conseguir las propiedades mecanicas requeridas tales como resistencia, tenacidad y alargamiento. El propio tratamiento de revestimiento consiste en un calentamiento a temperatura de austenitizacion, enfriamiento y recocido.
Se sabe tambien que en el curso de este tratamiento de envejecimiento, se lleva a cabo el crecimiento del grano en la microestructura del acero, lo que conduce a un incremento de diametro de la tubena y debe ser observado despues del recocido con respecto al diametro final requerido del tubo acabado.
Ademas, el tubo se expande cuando se calienta y la posterior obstruccion de la contraccion, entre otras cosas, en la transformacion microestructural durante el proceso de enfriamiento tambien puede afectar el diametro del tubo acabado.
Para conductos de cable y tubos petrolfferos se establecieron requisitos mediante reglas como las del API (American Petroleum Institute) segun el proposito de uso y medicion para el tubo acabado con respecto a tolerancias de diametro, ovalidad del diametro, tolerancias de espesor de pared, peso de metro, movilidad, etc.
Estos requisitos conducen a que, para la realizacion del diametro de diana del tubo tras el laminado en diametros iguales establecidos, por ejemplo, por una norma, los diametros no siempre se escogen del mismo modo, ya que consisten de un compromiso entre posibilidades de realizacion y especificaciones de producto. Esto lleva a que el diametro del tubo se incrementa mas o menos dependiendo del material debido al cambio de tamano de grano y el impedimiento de contraccion durante el enfriamiento rapido.
La forma mas simple y comun para resolver este problema, especialmente para diametros iguales o mayores que 5 1/2", consiste en realizar una ligera reduccion del diametro en la temperatura de salida con la ayuda de una laminador de acabado. Esto se conoce, por ejemplo, por el documento JP 57155325 A o JP 2006307245 A. Tal laminador de acabado generalmente tiene tres gradas en los cuales se produce el diametro final despues del recocido de los tubos.
Las desventajas de este metodo son multiples. Ademas de los costes de inversion y de funcionamiento para el molino de encolado, se requiere un mayor consumo de energfa, ya que se requieren temperaturas de templado mayores para los rodillos de encolado de modo que se pueda producir una deformacion plastica en el laminador deseado con la reduccion deseada de diametro pequeno. Las altas temperaturas de templado tambien crean una necesidad de constituyentes de aleacion adicionales en el material para alcanzar las propiedades mecanico-tecnologicas requeridas.
Alternativamente, tambien se podna laminar en la acena un diametro de tubo adaptado despues del recocido. Sin embargo, esto llevana a un numero significativamente mayor de diametros
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
de tubo laminados y una estructura extensa correspondientemente.
La patente publicada CN 101 993 991 A ya da a conocer un metodo para el tratamiento termico de tubos de acero sin costuras de acero al manganeso de bajo carbono. Con este fin, las tubenas de acero se clasifican en una de tres categonas, que se refieren a diferentes areas del diametro exterior de los tubos de acero y el espesor de pared de los tubos de acero. Utilizando el analisis estadfstico, se establecio un tubo de acero estandar, cuyas propiedades son estables, cuyas desviaciones son bajas y ubicandose cada propiedad en la zona central de los estandares requeridos. El metodo de fabricacion en el que se produjo la tubena de acero estandar, se define como un proceso de produccion estandar y determina un peso metro estandar de pipa de acero estandar. Sobre la base de este peso estandar del medidor y cualquier desviacion a esto, se evalua entonces el tratamiento termico y se regula la cantidad de agua refrigerante. Con el metodo de la invencion, los lfmites de extension de los tubos de acero de fabricacion realizados se pueden ajustar en un rango de variacion de 80 MPa.
En la solicitud de patente publicada US 2009/0038358 A1 - se describe un procedimiento para la fabricacion de tubos sin costura, teniendo el tubo propiedades mecanicas mejoradas, y en un proceso continuo mediante laminacion transversal para permitir grandes ahorros de energfa de tratamiento termico. Para este proposito, se realiza el laminado a escala a una temperatura en el intervalo de 600 a 800°C y al menos 440°C cuando se selecciona la temperatura de entrada del tubo de acero para un recalentamiento posterior.
El objeto de la invencion es proporcionar un metodo de produccion para tubos de acero recubiertos sin costura acabados en caliente que permiten una fabricacion mas economica de tales tubos en cumplimiento de los requisitos geometricos de la tubena revestida acabada.
Este objeto se resuelve por un proceso de fabricacion logrado con las caractensticas de la reivindicacion 1. Otros desarrollos ventajosos son objeto de sub-reivindicaciones.
En la patente publicada CN 101 993 991 A se describe un metodo para el tratamiento termico de tubos de acero sin costuras de acero al manganeso de bajo carbono. Para este proposito, los tubos de acero se clasifican en una de tres categonas, que se obtienen en diferentes areas de diametros exteriores de tubos de acero y espesores de pared de los tubos de acero. Sobre la base de evaluaciones estadfsticas, se determina un tubo de acero estandar, cuyas propiedades son estables, cuyas desviaciones son bajas y cada propiedad individual se encuentra en el rango medio de las normas requeridas. El metodo de fabricacion en el que se produjo la tubena de acero estandar, se define como un proceso de produccion estandar y determina un peso metro estandar de pipa de acero estandar. Sobre la base de este peso estandar del medidor y cualquier desviacion a esto, se evalua entonces el tratamiento termico y se regula la cantidad de agua refrigerante. Con el metodo segun la invencion, la resistencia a la fluencia de los tubos de acero producidos debe ser ajustable en un margen de desviacion de 80 MPa.
En la solicitud de patente publicada US 2009/0038358 A1 - se describe un procedimiento para la produccion de tubos sin soldadura, con lo que el tubo tiene propiedades mecanicas mejoradas y permite grandes ahorros de energfa mediante un proceso continuo de los rodillos inclinados hasta el tratamiento termico. Para este proposito, el laminado a escala se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 600 a 800°C y al menos 440°C cuando se selecciona la temperatura de entrada del tubo de acero para un recalentamiento posterior.
De acuerdo con la invencion se mejora un procedimiento para la produccion de un tubo de acero tratado con calor, laminado en caliente sin costuras en el que se lamino un bloque hueco calentado a temperaturas de conformacion a un tubo con un diametro final tras el laminado en una acena y se incrementa durante el laminado con parametros de laminado correspondientes del diametro del tubo, de modo que bajo el conocimiento del incremento de diametro del tubo en el templado del diametro final del tubo a templarse tras el laminado en el tren de laminado, el templado consiste en calentamiento en un horno, enfriamiento en una zona de refrigeracion y un templado, los parametros de templado se ajustan en base a las relaciones previamente establecidas por anchura de banda entre diametro, espesor de pared de tubo, calidad del material, parametros de templado y crecimiento del diametro y posteriormente sobre el diametro final medido del tubo actualmente laminado, los parametros de templado pueden ajustarse con precision con respecto al diametro deseado del tubo despues del recocido. El enfoque innovador de la invencion es que el conocimiento de la influencia de los parametros de templado sobre las variaciones de diametro de la tubena se utiliza para el templado para diferentes calidades y dimensiones de material (diametro, grosor de pared) para determinar el diametro final del laminador. Este metodo es particularmente ventajoso y de produccion segura cuando el templado proporciona diametros medidos en el laminado de tubos de los tubos a templar y ajusta los requisitos para los valores elegidos en base a la dependencia del crecimiento de diametro del material de tubo y los parametros de enfriamiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Particularmente ventajoso es que los parametros de templado se fijen de tal manera que se genere un tubo que tiene un diametro de diana, que comprende el diametro final tras el templado en una zona de tolerancia predefinida.
En particular, los parametros de templado que influyen en la velocidad de enfriamiento del tubo calentado a la temperatura de austenitizacion deben entenderse como parametros de templado. El enfriamiento de la materia prima calentada se lleva a cabo de acuerdo con la invencion por medio de un enfriamiento continuo, ya que solo con este tipo de enfriamiento se puede influir de manera selectiva en la velocidad de enfriamiento y, por lo tanto, el cambio de diametro. Es esencial tambien la medicion y control en el flujo final de parametros de enfriamiento. Estas velocidades de crecimiento dependen, por una parte, del tipo de diseno espedfico de la unidad de enfriamiento (por ejemplo, pulverizacion anular o ducha de espacio anular), los parametros de producto material, relacion diametro/espesor de pared y por otro lado los parametros del proceso de enfriamiento (con y sin enfriamiento interno)
Una simplificacion adicional del metodo de produccion se logra porque el diametro final tras el templado sin auxilio por soldado. El metodo propuesto tiene la ventaja de que este metodo no utiliza los rodillos de medicion despues del recocido del tubo, lo que a su vez reduce significativamente los costes de produccion y, por otro lado, evita la inversion para el costos laminado y los costes asociados para el mantenimiento y la energfa. Ademas, pueden utilizarse materiales de alimentacion mas favorables para diversos productos materiales y se pueden conseguir temperaturas de horno de partida inferiores con un consumo de energfa correspondientemente mas bajo. Para el rodillo de calibrado es necesaria una temperatura de templado mas alta, ya que el tubo debe estar deformado plasticamente y el rebote elastico debe mantenerse pequeno. Con el fin de poder ajustar las propiedades de material requeridas para las temperaturas de templado mas altas, debe usarse nuevamente un material de partida llamado "grasiento" con un contenido mas alto de constituyentes de aleacion de lo necesario en sf mismo.
El ajuste del diametro objetivo despues del recocido se lleva a cabo como se ha descrito anteriormente. Sin embargo, esto no se consigue mediante un laminado en tamano despues del recocido, sino mas bien por una combinacion de diametro final del laminador, despues del laminado, y un crecimiento del diametro de consigna ajustado selectivamente durante el templado.
Una simplificacion particular del proceso de fabricacion puede lograr que bajo conocimiento del incremento de diametro del tubo en el templado, se verifique un grupo de tipos de tubo con diametro nominal, pero espesores de pared, materiales o especificaciones separados entre sf, para los cuales se ajusta un diametro final uniforme del tubo a termplar tras el laminado. Con ello, sin una conmutacion costosa del tren de laminacion, diferentes tipos de tubo pueden laminarse con un diametro final uniforme del tubo a templar tras el laminado, aunque estos tipos de tubo tienen diferentes diametros diana tras el templado. Al menos se puede minimizar el numero de diametros finales del tubo a templar tras el laminado mediante una correspondiente formacion de grupos de tipos de tubo, y minimizar con ello la frecuencia de una conmutacion del tren de laminacion.
Es especialmente ventajoso que los parametros de templado se fijan de tal manera que se genera, a partir de un diametro final uniforme para cada tipo de tubo en el grupo, un tuo con su diametro diana.
Con el fin de optimizar el proceso de fabricacion, el diametro final del tubo se mide despues del laminado y se utiliza como valor de entrada para el templado.
Es ventajoso que se ajusten los diametros diana del tubo tras el templado por cambio de la velocidad de enfriamiento en la zona de refrigeracion.
En la refrigeracion de paso, por lo general se enfna por medio de presion de agua a la temperatura final el tubo calentado a temperature de austenitizacion y transportado continuamente en un transportador de rodillos. Como factores determinantes en la velocidad de enfriamiento, se puede mencionar especialmente, ademas de los tamanos de los tubos, la temperatura del agua de enfriamiento, la intensidad del enfriamiento con agua como cantidad por unidad de tiempo y la velocidad de transporte del tubo sobre la mesa de rodillos.
Se ha demostrado ser ventajoso para los parametros del proceso de enfriamiento si en el enfriamiento exterior las cantidades de agua aplicadas al tubo a enfriar se ajusten entre 50 y 300m3/h, la temperatura de agua de enfriamiento por debajo de 40°C y la velocidad de transporte del tubo en la zona de refrigeracion a un valor entre 0,1 y 1 m/s.
Si es necesario, ademas de enfriamiento externo puede tener lugar el enfriamiento interno del tubo, con lo que la cantidad de agua de enfriamiento puede estar entre 50 y 250 m3/h.
Mientras que el enfriamiento externo se puede llevar a cabo ventajosamente sobre dos o mas duchas de anillo o regaderas de anillo, el enfriamiento interno se realiza preferiblemente por medio de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
una lanza insertable en el tubo.
Alternativamente, puede tambien tener lugar el calentamiento para el templado en un horno, el cual tiene al menos dos zonas sobre la longitud del horno y en el que la primera sirve para el calentamiento y la segunda para la compensacion de temperatura en la tubena.
Tambien se preve ventajosamente que tenga lugar el calentamiento para el templado o austenitizacion de la tubena en un primer horno y compensacion de temperatura en la tubena en un segundo horno.
Economicamente, es especialmente ventajoso, que, cuando el calentamiento para el templado o austenizacion se logre en un horno continuo con tres zonas, sirviendo la primera zona para el precalentamiento, la segunda zona para el calentamiento y la tercera zona para la compensacion de temperatura en la tubena, y con lo que las diferentes zonas se pueden encontrar en uno o mas hornos.
Durante el templado, el tiempo de retencion para la temperatura de austenitizacion debe ser al menos 3 minutos, con lo que comienza el tiempo de retencion cuando la temperatura mas baja alcanzada en el tubo alcanza el valor "temperatura deseada de tubos de menos 20°C". De esta manera, se cumplen las condiciones de partida optimas para las propiedades homogeneas del material de tubena de acuerdo con el proceso de enfriamiento siguiente.
Con las figuras ilustradas en el apendice se explicara el metodo de la invencion en mas detalle. En los dibujos:
La Figura 1 muestra una representacion esquematica de los factores de influencia sobre el diametro objetivo despues del templado,
La Figura 2 muestra la influencia del diametro de la tubena sobre el crecimiento con enfriamiento interno,
La Figura 3 muestra la influencia del diametro de la tubena sobre el crecimiento sin refrigeracion interna, la Figura 4 muestra la influencia de la velocidad de produccion sobre el crecimiento sin enfriamiento interno,
La Figura 5 muestra la influencia de la velocidad de produccion sobre el crecimiento con enfriamiento interno.
En la Figura 1 se muestra esquematicamente como se aplica el metodo de la invencion para que se establezca un diametro final para el tren de laminacion para diferentes diametros diana uniformes tras el templado. Bajo el diametro final, se comprende un tamano ideal. El diametro final despues del laminado o del diametro final despues del templado se entiende como una cantidad real espedfica. La Figura 1 muestra diametros o intervalos de cinco tipos de tubos ejemplares que estan cualitativamente definidos por los factores de influencia del grosor de pared W, calidad de material G y especificacion S. Bajo material de calidad G se encuentran esencialmente las propiedades del material y sustancialmente las propiedades de material y bajo especificacion S sustancialmente las dimensiones y tolerancias.
Pueden laminarse diferentes tipos de tubena en un tren de laminacion con un diametro final uniforme de acuerdo con la presente invencion, aunque el templado subsiguiente lleva a un crecimiento de diametro diverso, como se muestra en la Figura 1. Para este proposito, (vease el area marcada con "X" en la Figura 1), se registran los diversos diametros finales tras el templado para los cinco tipos de tubo con el mismo diametro nominal en el sentido de un diametro nominal. Proceden de la especificacion S del respectivo tipo de tubena ya que todas las dimensiones y tolerancias se fijan allf. En consecuencia, el primer y segundo o tercer y cuarto tipo de tubo con las misma especificacion X o Y tienen el mismo diametro diana tras el templado. Dentro de las tolerancias permitidas de la especificacion, tambien podnan separarse ligeramente los unos de los otros. Mediante pruebas y resultados de produccion se muestra el crecimiento mmimo y maximo del diametro en valores absolutos y a partir del diametro diana tras el templado en el sentido de una reduccion de diametro. El crecimiento de diametro mmimo se registra en forma de la zona en blanco con la etiqueta "crecimiento mmimo del diametro de tubo en el templado" y se establece para este tipo de tubo de los mmimos parametros de templado necesarios, como por ejemplo una velocidad minima de enfriamiento. Mediante la alteracion de los parametros de templado, se puede ampliar a partir del area "crecimiento mmimo del diametro de tubo en el templado" con mmimo crecimiento de diametro y en consecuencia se logra un mayor crecimiento de diametro. Esta zona del crecimiento de diametro adicional se registra como zona sombreada con la etiqueta "zona de influencia del crecimiento de diametro". Una comparacion de las areas "crecimiento mmimo del diametro del tubo durante el templado" y una "zona de influencia del crecimiento de diametro" para los cinco tipos de tubo muestra, que existe una especie de zona de corte, la cual se registra con el sfmbolo de flecha y la etiqueta "zona permitida para el diametro antes del templado". El diametro antes del templado comprende el diametro final descrito hasta ahora tras el laminado. La "zona permitida para el diametro antes del templado" esta limitada
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
hacia arriba por el diametro mas pequeno de las cinco zonas "crecimiento mmimo del diametro de tubo en el templado" (vease cuarto tipo de tubo desde la izquierda, valor entre las zonas "crecimiento mmimo del diametro de tubo en el templado" y "zona de influencia del crecimiento de diametro"). Hacia abajo esta limitada la "zona permitida para el diametro antes del templado" por el mayor diametro del valor de lfmite correspondiente de las cinco zonas "zona de influencia del crecimiento de diametro" (vease primer tipo de tubo desde la izquierda, valor de lfmite inferior de zona de influencia del crecimiento de diametro").
Sobre esta base, se definira un diametro final del tren de laminacion en un valor dentro de la "zona permitida para el diametro antes del templado", preferiblemente en el medio de la "zona permitida para el diametro antes del templado". Todos los cinco tipos de tubena se pueden laminar de manera uniforme en este tren de laminacion y los diametros diana separados entre si en el extremo tras el templado se logran por un ajuste correspondiente de los parametros de templado. La "zona permitida para el diametro antes del templado" tiene una anchura de banda, para considerar tambien eventuales tolerancias de fabricacion. Para otros grupos de tipos de tubena con el mismo diametro nominal, puede suceder que la "zona permitida para el diametro antes del templado sea muy pequena o no proporciona una zona correspondiente en el sentido de una zona de corte. Para este caso, se eligen los grupos de otro modo o se forman subgrupos de tipos de tubena, para proporcionar de nuevo una "zona permitida para el diametro antes del templado" con una anchura de banda suficiente.
Las figuras 2 a 5 muestran a modo de ejemplo la dependencia del crecimiento del diametro del tubo de los parametros de templado, en particular los parametros de enfriamiento. Con la ayuda de los parametros de enfriamiento adaptados, en particular de la velocidad del tubo, del flujo volumetrico y con o sin enfriamiento interno, es posible conseguir el diametro objetivo deseado para un diametro final igual del laminador que esta dentro de tolerancias predeterminadas, despues del templado segun el tipo de tubo.
Asf, la Figura 2 muestra como se aumenta el crecimiento del diametro en el enfriamiento rapido depende del tamano de diametro con un espesor de pared del tubo constante para una familia de material A de la porcion de campo petrolffero tubular (OCTG).
Se mantienen constantes en este caso la velocidad de rendimiento del tubo a traves de la seccion de enfriamiento con 35% de valor maximo, las condiciones de enfriamiento, salvo la cantidad de agua, el numero de duchas de anillo y la presion de agua. Adicionalmente, se enfriaron los tubos tambien interiormente con cantidades de agua constantes.
La Figura 3 muestra la misma dependencia como se muestra en la Figura 2, pero sin enfriamiento interno adicional y para una velocidad de rendimiento elegida de 22 % del valor maximo.
En las figuras 4 y 5 se muestra como la velocidad de rendimiento elegida influye en el crecimiento de diametro de la tubena para la dimension nominal 406,4 x 14,6 mm del grupo de materiales B. Tambien se mantienen constantes las condiciones de enfriamiento externas. En los experimentos, de acuerdo con la Figura 4, se procedio sin refrigeracion interna adicional, en las pruebas segun la Figura 5, sin embargo, con enfriamiento interno.
En las tablas de valores de las Figuras 4 y 5 se muestra el crecimiento mmimo y maximo dentro de los valores factibles para parametros de templado como velocidad de rendimiento y "con" o "sin" enfriamiento interno. Para la dimension nominal 406,4 x 14,6 mm, se produce un crecimiento mmimo del diametro de 0,9 mm que se muestra en la Figura 5, y un maximo de 1,46 mm que se muestra en la Figura 4.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    Reivindicaciones
    1. Procedimiento para la produccion de un tubo de acero templado laminado en caliente sin soldadura, en el que el bloque hueco calentado a la temperatura de conformacion se laminado en un tren de laminacion para formar un tubo con un diametro final tras laminacion y se templa a continuacion, y el diametro del tubo se incrementa durante el templado con los parametros de templado adecuados, caracterizado en que con el conocimiento del crecimiento del diametro del tubo durante el templado, se ajusta el diametro final del tubo a templar despues del laminado en el tren de laminacion, que el templado consiste en calentamiento en un horno, el subsiguiente enfriamiento de flujo continuo en una trayectoria de enfriamiento y un proceso de recocido, los parametros de templado se ajustan sobre la base de la anchura de banda de las conexiones previamente determinadas entre el diametro, el espesor de la pared de la tubena, la calidad del material, los parametros de templado y el crecimiento del diametro y, posteriormente, sobre la base del diametro final medido del tubo que se esta laminando, los parametros de templado se ajustan finamente con respecto al diametro objetivo del tubo que se ha de alcanzar despues del templado
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los parametros de templado se ajustan de tal manera que se produce un tubo con un diametro objetivo que corresponde a un diametro final despues del templado en un intervalo de tolerancia preestablecido.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque sin el auxilio del laminado por encolado se consigue el diametro finalizado despues del templado.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque con conocimiento del crecimiento del diametro del tubo durante el templado, un grupo de tipos de tubos con el mismo diametro nominal pero con espesores de pared, calidades de material o especificaciones que difieren se determinan entre sf, para lo cual se ajusta un diametro final unico para el tubo a templar despues de la laminacion.
  5. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado porque los parametros de templado se ajustan de tal manera que a partir del diametro final unico para cada tipo de tubena del grupo, se produce un tubo con su diametro objetivo.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se mide el diametro final de la tubena despues de la laminacion.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el diametro objetivo de la tubena despues del templado se ajusta cambiando la velocidad de enfriamiento en la trayectoria de enfriamiento.
  8. 8. Metodo segun la reivindicacion 7, caracterizado porque en el caso de enfriamiento externo del tubo, el cambio en la velocidad de enfriamiento se efectua mediante la variacion de la cantidad de agua de refrigeracion, la temperatura del agua de refrigeracion y/o la velocidad de transporte del tubo en la trayectoria de enfriamiento.
  9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, caracterizado porque la cantidad de agua vertida sobre el tubo a enfriar se ajusta de forma controlada entre 50 y 300 m3/hora, la temperatura del agua de refrigeracion se ajusta de forma controlable por debajo de 40°C y la velocidad de transporte en la trayectoria de enfriamiento se ajusta de forma controlable a valores entre 0,1 m/s y 1 m/s.
  10. 10. Procedimiento segun las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque, ademas del enfriamiento externo, tiene lugar el enfriamiento interno del tubo, en el que la cantidad de agua de refrigeracion es de entre 50 y 250 m3/h.
  11. 11. Procedimiento segun las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque para el enfriamiento externo se utilizan dos o mas duchas anulares o pulvarizadores anulares.
  12. 12. Procedimiento segun las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el calentamiento para endurecimiento o para la austenizacion tiene lugar en un horno que tiene al menos dos zonas sobre la longitud del horno, de las cuales la primera sirve para calentar y la segunda para la ecualizacion de la temperatura en la tubena.
  13. 13. Procedimiento segun las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el calentamiento para endurecimiento o austenizacion de la tubena tiene lugar en un primer horno y la igualacion de temperatura en la tubena tiene lugar en un segundo horno.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
  14. 14. Procedimiento segun las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque el calentamiento para endurecimiento o para la austenizacion tiene lugar en tres zonas, en las que la primera zona sirve para el precalentamiento, la segunda zona de calentamiento y la tercera zona de igualacion de temperatura en el tubo, y en el que las diferentes zonas pueden estar situadas dentro de uno o varios hornos.
  15. 15. Procedimiento segun las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque durante el templado el tiempo en el que la temperatura se mantiene a la temperatura de austenizacion es de al menos 3 minutos, en el que el tiempo de mantenimiento comienza cuando la temperatura mas baja alcanzada en el tubo alcanza el valor de la "temperatura del tubo deseada menos 20°C".
ES14752294.0T 2013-08-14 2014-08-11 Método para la fabricación de un tubo de acero templado y laminado en caliente sin soldadura Active ES2641572T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013108803 2013-08-14
DE102013108803.1A DE102013108803A1 (de) 2013-08-14 2013-08-14 Verfahren zur Herstellung eines vergüteten nahtlos warmgefertigten Stahlrohres
PCT/EP2014/067170 WO2015022294A1 (de) 2013-08-14 2014-08-11 Verfahren zur herstellung eines vergüteten nahtlos warmgefertigten stahlrohres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2641572T3 true ES2641572T3 (es) 2017-11-10

Family

ID=51355521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14752294.0T Active ES2641572T3 (es) 2013-08-14 2014-08-11 Método para la fabricación de un tubo de acero templado y laminado en caliente sin soldadura

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10100384B2 (es)
EP (1) EP3033186B1 (es)
AR (1) AR097813A1 (es)
BR (1) BR112016000039B1 (es)
DE (1) DE102013108803A1 (es)
EA (1) EA030732B1 (es)
ES (1) ES2641572T3 (es)
MX (1) MX2016001962A (es)
PL (1) PL3033186T3 (es)
UA (1) UA118966C2 (es)
WO (1) WO2015022294A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014110980B4 (de) 2014-08-01 2017-10-26 Vallourec Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten nahtlosen Rohren mit verdickten Enden
BR112018074664B1 (pt) * 2016-05-31 2024-01-09 Vallourec Deutschland Gmbh Método para a produção de um corpo oco alongado constituído de aço e tendo uma seção transversal poligonal, em particular quadrada ou retangular
JP6805639B2 (ja) * 2016-08-29 2020-12-23 日本製鉄株式会社 ステンレス鋼管の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5818404B2 (ja) * 1975-01-24 1983-04-13 日本鋼管株式会社 ダイケイウスニクコウカンノヤキイレ ヤキモドシホウホウ
JPS52152814A (en) 1976-06-14 1977-12-19 Nippon Steel Corp Thermo-mechanical treatment of seamless steel pipe
JPS57155325A (en) 1981-03-20 1982-09-25 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of seamless steel pipe
DE3127373C2 (de) 1981-07-09 1985-08-29 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren für die Erdölindustrie
JP5119574B2 (ja) 2005-04-26 2013-01-16 Ｊｆｅスチール株式会社 Ｔｉ添加系低炭素鋼からなる継目無鋼管の熱処理方法
CN101410536B (zh) * 2006-03-28 2011-05-18 住友金属工业株式会社 无缝管的制造方法
CN101993991B (zh) * 2010-11-20 2012-11-21 衡阳华菱钢管有限公司 一种低碳锰钢的钢管热处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015022294A1 (de) 2015-02-19
BR112016000039B1 (pt) 2020-10-27
PL3033186T3 (pl) 2017-12-29
UA118966C2 (uk) 2019-04-10
US10100384B2 (en) 2018-10-16
AR097813A1 (es) 2016-04-20
US20160376677A1 (en) 2016-12-29
EP3033186B1 (de) 2017-07-12
EP3033186A1 (de) 2016-06-22
EA201690242A1 (ru) 2016-06-30
DE102013108803A1 (de) 2015-02-19
EA030732B1 (ru) 2018-09-28
MX2016001962A (es) 2017-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2641572T3 (es) Método para la fabricación de un tubo de acero templado y laminado en caliente sin soldadura
JP5262949B2 (ja) 継目無鋼管の製造方法およびその製造設備
CN106702259A (zh) 含钨奥氏体不锈钢无缝管的制造方法
ES2894847T3 (es) Sistema y método para producir un miembro estructural endurecido y templado
CN102618709A (zh) 具有优良的可变机械性能的盘管以及通过连续热处理生产这种管的方法
JP7285320B2 (ja) 角部を増肉した、熱冷複合成形された正方形／長方形鋼管及びその製造方法
CN105264321B (zh) 用于退火炉的炉窑
CN103276189A (zh) 一种低抗拉强度焊丝钢的制作方法
US20220074008A1 (en) Method and system of manufacturing coiled tubing
PT2027947E (pt) Método para a produção de tubos de liga para permutadores de calor utilizando o endurecimento por precipitação através de extrusão subaquática
CN106311763A (zh) 一种热轧无缝钢管控制冷却用环形射流冷却装置
CN209162147U (zh) 一种冷轧钢筋热处理装置
CN105234194A (zh) 一种热连轧窄带钢超快速冷却装置及其控制方法
ES2898762T3 (es) Procedimiento para producir una barra continua a base de acero fino
CN102179672A (zh) 一种不锈钢抗菌管的加工工艺
MX2011005110A (es) Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de tubos de acero con caracteristicas especiales.
CN102534156A (zh) 一种提高热扩管综合机械性能的热处理方法
WO2020015555A1 (zh) 一种角部增厚的冷热复合成形方矩形管成型系统
CN106929658A (zh) 一种薄壁调质内齿圈的回火校正工艺
CN104087826B (zh) 大口径薄壁x65级热扩无缝钢管及生产方法
CN107058684A (zh) 一种用于12Cr1MoVG高压钢管轧制后的热处理工艺
ES2396424T3 (es) Procedimiento para la fabricación de tubos sin costura por medio de un tren de laminación de barras de tres cilindros
CN212426108U (zh) 一种超长圆钢的雾冷装置
JP4547936B2 (ja) 高強度冷延鋼板の製造方法
CN101972780A (zh) 热轧钛材铸坯温度控制方法