CN102373386A

CN102373386A - 一种高性能合金钢无缝钢管的制作工艺

Info

Publication number: CN102373386A
Application number: CN2011103072756A
Authority: CN
Inventors: 辛培兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种高性能合金钢无缝钢管的制作工艺，包括下述重量百分比的化学元素：C 0.14-0.4％，Si 0.2-0.5％，Mn 1.0-2.0％，Cr 5.0-7.0％，V0.05-0.2％，Al 0.005-0.030％，N 0.015-0.03％，Mo 0.05-1.05％，Ni≤0.40％，S≤0.005％，P≤0.02％，余量为铁和不可避免的杂质。另外，含有Ca，Mg或REM而进行夹杂物的形态改善，从而使耐硫化物应力腐蚀裂纹性提高。连铸连轧后采用正火后再回火的热处理工艺，经定径和热矫直处理，最后探伤得到成品高性能合金钢无缝钢管，本技术主要用于满足电力、石油化工等行业的需要的无缝钢管的制造方法。

Description

一种高性能合金钢无缝钢管的制作工艺

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管的制作工艺，具体涉及一种高性能合金钢无缝钢管的制作工艺。

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。

高性能合金钢无缝钢管主要应用于各种大型电站锅炉及燃气轮机锅炉和过热器、石油裂化装置、大型煤液化装置等承受高温高压的设备部件，随着超临界电站锅炉、核电机组、石油裂化装置、大型煤液化装置等的建设，无缝钢管所承受的温度和压力及腐蚀环境不断恶化，其所承受的蒸汽温度为580-650℃，蒸汽压力为10MPa以上，使用的力学和环境条件也随之发生了相应变化，加剧了无缝钢管的损伤失效，而无缝钢管的损伤失效又极易导致设备发生故障或事故，使企业的安全生产受到严重威胁，甚至导致重大伤亡事故。因此，企业对无缝钢管的性能提出了更高的要求，要求无缝钢管具有高可靠性、高强度、高韧性、耐高温及耐腐蚀，能够在恶劣环境和高温条件下使用。

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高性能合金钢无缝钢管的制作工艺。

本发明所制备的一种高性能合金钢无缝钢管，其技术方案如下：

一种高性能合金钢无缝钢管，包括下述重量百分比的化学元素：C0.14-0.4％，Si 0.2-0.5％，Mn 1.0-2.0％，Cr 5.0-7.0％，V 0.05-0.2％，Al0.005-0.030％，N 0.015-0.03％，Ni≤0.40％，S≤0.005％，P≤0.02％，余量为铁和不可避免的杂质。

还包括Cu 0.05-0.20％。

还包括Mo 0.05-2.0％和Ti 0-0.05％。

一种高性能合金钢无缝钢管的制造方法，其特征在于，管坯经1000-1200℃加热穿孔、950-1050℃连轧、脱棒后进入再加热炉再加热至950-980℃进行奥氏体化处理、奥氏体化后淬火处理；淬火后钢管在650℃-700℃温度区间进行回火处理，张力减径机或延伸机于925-945℃轧管，轧管完成后快速冷却到450-550℃，然后空冷，酸洗，检查，防腐保护，再检查-入库。

进一步酸洗液为草酸20-35g/L，谷氨酸15-45g/L，磷酸8-15g/L，硫酸2-10g/L，酸洗时间为10-30s，酸洗温度为20-55度。

进一步所述的防腐保护涂料为环氧树脂30-50％，GT-FH886常温发黑剂20-50wt％，余量有机溶剂，厚度在100μ-1mm。

进一步钢管从张力减径机或延伸机出来之后5秒钟之内用水气以300-450℃/S的冷却速度，快速冷却到450-550℃之间，然后空冷。

本发明的突出优点之一在于制造了一种高性能的合金无缝钢管，其二在于提供了一种该方法，其三在于对后处理的酸洗液进行了发明，其四对于防腐保护进行了研究，提出了新的防腐工艺。

具体实施方式

实施例一

一种高性能合金钢无缝钢管，包括下述重量百分比的化学元素：C 0.14％，Si 0.2％，Mn 1.0％，Cr 5.0％，V 0.05％，Al 0.005％，N 0.015％，Ni 0.40％，S 0.005％，P0.02％，余量为铁和不可避免的杂质，

制造方法为管坯经1000℃加热穿孔、950℃连轧、脱棒后进入再加热炉再加热至950℃进行奥氏体化处理、奥氏体化后淬火处理；淬火后钢管在650℃温度区间进行回火处理，张力减径机或延伸机于925℃轧管，轧管完成后快速冷却到450℃，然后空冷，酸洗，检查，防腐保护，再检查-入库。

酸洗液为草酸20g/L，谷氨酸45g/L，磷酸8g/L，硫酸2g/L，酸洗时间为10s，酸洗温度为20度。

防腐保护涂料为环氧树脂30％，GT-FH886常温发黑剂20wt％，余量有机溶剂，厚度在100μ。

钢管从张力减径机或延伸机出来之后5秒钟之内用水气以300℃/s的冷却速度，快速冷却到450℃之间，然后空冷。

实施例二

一种高性能合金钢无缝钢管，包括下述重量百分比的化学元素：C 0.4％，Si 0.5％，Mn 2.0％，Cr 7.0％，V 0.2％，Al 0.030％，N 0.03％，Ni 0.3％，S 0.004％，P0.01％，Cu 0.05％，余量为铁和不可避免的杂质。

制造方法为管坯经1200℃加热穿孔、1050℃连轧、脱棒后进入再加热炉再加热至980℃进行奥氏体化处理、奥氏体化后淬火处理；淬火后钢管在700℃温度区间进行回火处理，张力减径机或延伸机于945℃轧管，轧管完成后快速冷却到550℃，然后空冷，酸洗，检查，防腐保护，再检查-入库。

酸洗液为草酸35g/L，谷氨酸45g/L，磷酸15g/L，硫酸10g/L，酸洗时间为30s，酸洗温度为55度。

所述的防腐保护涂料为环氧树脂50％，GT-FH886常温发黑剂50wt％，余量有机溶剂，厚度在1mm。

进一步钢管从张力减径机或延伸机出来之后5秒钟之内用水气以450℃/s的冷却速度，快速冷却到550℃之间，然后空冷

实施例三

一种高性能合金钢无缝钢管，包括下述重量百分比的化学元素：C 0.25％，Si 0.35％，Mn 1.8％，Cr 6.0％，V 0.14％，Al 0.02％，N 0.02％，Ni 0.10％，S 0.001％，P0.012％，Cu 0.20％，Mo 2.0％和Ti 0.05％，余量为铁和不可避免的杂质。

其制造方法，其特征在于，管坯经1100℃加热穿孔、1000℃连轧、脱棒后进入再加热炉再加热至965℃进行奥氏体化处理、奥氏体化后淬火处理；淬火后钢管在674℃温度区间进行回火处理，张力减径机或延伸机于938℃轧管，轧管完成后快速冷却到501℃，然后空冷，酸洗，检查，防腐保护，再检查-入库。

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

1.一种高性能合金钢无缝钢管，包括下述重量百分比的化学元素：C0.14-0.4％，Si 0.2-0.5％，Mn 1.0-2.0％，Cr 5.0-7.0％，V 0.05-0.2％，Al0.005-0.030％，N 0.015-0.03％，Ni≤0.40％，S≤0.005％，P≤0.02％，余量为铁和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的一种高性能合金钢无缝钢管，其特征在于还包括Cu 0.05-0.20％。

3.如权利要求2所述的一种高性能合金钢无缝钢管，其特征在于还包括Mo 0.05-2.0％和Ti 0-0.05％。

4.一种如权利要求1-3的高性能合金钢无缝钢管的制造方法，其特征在于，管坯经1000-1200℃加热穿孔、950-1050℃连轧、脱棒后进入再加热炉再加热至950-980℃进行奥氏体化处理、奥氏体化后淬火处理；淬火后钢管在650℃-700℃温度区间进行回火处理，张力减径机或延伸机于925-945℃轧管，轧管完成后快速冷却到450-550℃，然后空冷，酸洗，检查，防腐保护，再检查-入库。

5.根据权利要求4所述的一种高性能合金钢无缝钢管的制造方法，其特征在于酸洗液为草酸20-35g/L，谷氨酸15-45g/L，磷酸8-15g/L，硫酸2-10g/L，酸洗时间为10-30s，酸洗温度为20-55度。

6.根据权利要求5所述的一种高性能合金钢无缝钢管的制造方法，其特征是：所述的防腐保护涂料为环氧树脂30-50％，GT-FH886常温发黑剂20-50wt％，余量有机溶剂，厚度在100μ-1mm。

7.根据权利要求6所述的一种高性能合金钢无缝钢管的制造方法，其特征是：钢管从张力减径机或延伸机出来之后5秒钟之内用水气以300-450℃/S的冷却速度，快速冷却到450-550℃之间，然后空冷。