NO321040B1 - Fremgangsmate for fremstilling av staltrad og tilformet staltrad, samt anvendelse derav i fleksible ror - Google Patents

Fremgangsmate for fremstilling av staltrad og tilformet staltrad, samt anvendelse derav i fleksible ror Download PDF

Info

Publication number
NO321040B1
NO321040B1 NO19974167A NO974167A NO321040B1 NO 321040 B1 NO321040 B1 NO 321040B1 NO 19974167 A NO19974167 A NO 19974167A NO 974167 A NO974167 A NO 974167A NO 321040 B1 NO321040 B1 NO 321040B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
steel
wire
equal
hrc
mpa
Prior art date
Application number
NO19974167A
Other languages
English (en)
Other versions
NO974167D0 (no
NO974167L (no
Inventor
Francois Ropital
Jose Mallen Herrero
Andre Sugier
Original Assignee
Coflexip
Inst Francais Du Petrole
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 Coflexip, Inst Francais Du Petrole filed Critical Coflexip
Publication of NO974167D0 publication Critical patent/NO974167D0/no
Publication of NO974167L publication Critical patent/NO974167L/no
Publication of NO321040B1 publication Critical patent/NO321040B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Fencing (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår lange, langstrakte elementer, så som ståltråder for å forsterke fleksible rør som skal transportere avløp under trykk. Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av disse forsterkningstrådene, formingstrådene som oppnås ved fremgangsmåten og de fleksible rørene som inneholder slike forsterkningstråder i sin struktur.
Anvendelser er kjent hvor slanger som er forsterket med armeringssjikt som består av ståltråder anvendes til å transportere fluider, spesielt hydrokarboner. I visse tilfeller anvendes slike slanger under forhold hvor de utsettes for et korrosivt miljø, for eksempel ved nærvær av sure fluider som inneholder svovelbehandlede produkter. Også i tilfeller hvor slike slanger plasseres på veldig dypt vann, trenger de oftere og oftere å inneha veldig høye mekaniske ytelsesnivåer med hensyn på motstandsdyktighet mot indre trykk, aksiallaster, og mot ytre trykk som følge av det store dypet de anvendes.
I slangene, hvor forseglingen sikres med ett eller flere polymerdekker, frembringes mekanisk motstand mot indre og ytre trykk og mot ytre mekaniske spenninger av ett eller flere armeringssjikt som består av ståltråder eller stålspanter med en spesifikk form.
Vanligvis omfatter slangen minst ett av følgende armeringssjikt: en bekled-ning for motstand mot ytre trykk som består av ståltråder eller spanter som er plassert med en vinkel nær 90° med aksen, et sjikt for motstand mot indre trykk (kalt en bue) som er plassert med en vinkel større enn 55°, idet de langstrakte elementene i bekledningen og buen fortrinnsvis er ståltråder som kan tvinnes, og minst ett armeringssjikt for strekkfasthet som er tvunnet med en vinkel på mindre enn 55°. Ifølge en annen fremgangsmåte er buen og spenningsarmeringen erstattet med to symmetriske armeringssjikt som er tvunnet med en vinkel på ca. 55°, eller med to sjikt-par som er tvunnet med 55°, eller ellers med ett sett av minst to sjikt, hvor tvinningsvinkelen i minst ett sjikt er mindre enn 55°, og tvinningsvinkelen i minst ett annet sjikt er større enn 55°. Stålet i ståltrådene som utgjør forsterkningene må velges på en slik måte at disse ståltrådene, tverrsnittet tatt i betraktning, har den mekaniske styrke som er nødvendig ved anvendelsen samtidig som at de er motstandsdyktige mot korrosjon, spesielt i noen tilfeller ved nærvær av H2S.
Disse ståltrådene, som vanligvis formes ved laminering eller varm eller kald ståltrekking, kan ha forskjellige former, dvs., rette tverrsnitt: tilnærmet flatt eller en flat overflate, formet som en U, T eller Z, med eller uten anordninger for å hektes til en motstående ståltråd, eller sirkulære.
I tilfeller hvor disse produktene anvendes i nærvær av syregasser, i hovedsak H2S og C02, kan det i tillegg til generell korrosjon, oppstå problemer forbundet med inntrengning av hydrogen i stålet. H2S (eller HS" ionet) er en substans som hemmer gjendannelsen av hydrogenatomer som produseres ved reduksjon av protoner på overflaten av stålet. Disse hydrogenatomene føres inn i metallet og gjendannes der, og gir således opphav til to typer svekkelser: -- bobler under stålets overflate («hydrogenbobler», vi snakker da om «blærer»), eller intern sprekkdannelse (betegnet trinnvis sprekkdannelse) kan opptre uten opptredende spenninger og kan forverres ved nærvær av indre spenninger. - skjørhet som resulterer i forsinkede brudd når stålet utsettes for spenninger (hydrogenspenningskorrosjon).
Det finnes NACE-standarder for å evaluere egnetheten til et strukturelement av stål ved anvendelse med nærvær av H2S. Stålet bør gjennomgå en test av et representativt element, under spenninger i et H2S-miljø med pH-verdier på 2,8 til 3,4 (NACE testmetode TM 0177 vedrørende resultatene av spenningssprekkdannelse, vanligvis betegnet «Sulfide Stress Corrosion Cracking» eller SSCC), for å betraktes som anvendbart for produksjon av metallstrukturer som må stå imot korrosjonseffekter under spenninger ved nærvær av H2S.
En annen NACE-standard (TM 0284) angår effektene av sprekkdannelse som induseres av hydrogen, vanligvis betegnet «Hydrogen-lnduced Cracking» eller HIC. Testprosedyren som foreskrives av ovennevnte standard består av å eksponere elementer, uten spenninger, for en sjøvannsoppløsning som er mettet med H2S, ved omliggende temperatur og trykk, med en pH-verdi på mellom 4,8 og 5,4. Prosedyren krever da at det utføres metallografisk undersøkelse for å kvantifisere sprekkdannelsen i elementene eller for å vise at sprekkdannelse ikke har funnet sted. Et tilleggskriterium for å evaluere skader på elementene kan være bestemmelse av mekaniske egenskaper etter en HIC-test. Dette kriteriet finnes ikke i NACE-standarden TM 0284. Brukere har således blitt ledet til å definere en ytterligere evalueringsmetode som består i å utføre strekkfester på elementer for å bestemme de mekaniske egenskapene etter HIC. Denne metoden har vist seg å være spesielt fordelaktig med forsterkningstråder som er objektet for foreliggende oppfinnelse, idet disse ståltrådene utsettes for enaksede longitudinalspenninger, sammenliknet med veggene i stålslanger, idet disse slangene utgjør hovedanvendelsen av NACE-standardene. En annen tilleggsmetode består i å sammenlikne kontraksjonstapsverdier Z (%) før og etter HIC-testen, idet forskjellen bør være relativt liten og fortrinnsvis mindre enn 30%.
Idet forholdene ved boring etter undervannsavsetninger har blitt tøffere med tiden, har det nylig vist seg at kvalifisering av materialer for anvendelse ved nærvær av H2S bør rettes mot et surere miljø, hvor pH-verdien kan være så lav som ca. 3. Det ble således spesifisert at i visse tilfeller bør testene ifølge NACE-standarden TM 0284 utføres i en løsning som er mettet med H2S og har en pH-verdi på for eksempel 3 eller 2,8, tilsvarende løsningen som defineres av NACE-standarden TM 0177, og ikke lenger med en pH-verdi som er minst 4,8.
Ifølge teknikken som er kjent i dag, er forsterkningstrådene i slanger, spesielt i tilfeller hvor det transporteres fluider som inneholder H2S, laget av mykt eller middels hardt karbon-mangan stål (0,15 til 0,50% karbon) med en ferritt-perlitt struktur som det anvendes, etter at de varmvalsede stengene er kaldformet, en passende termisk herdingsbehandling på for å bringe hardheten til en akseptabel verdi, dersom det er nødvendig.
NACE-standard 0175 definerer at slikt karbon-manganstål er kompatibelt med et H2S-miljø dersom de har en hardhet som er mindre enn eller lik 22 HRC. Det er således verifisert at forsterkningstråder, som beskrevet ovenfor, laget av karbon-manganstål og som har en ferritt-perlitt struktur, kan fremstilles ved kaldforming, etterfulgt av herding for å imøtekomme NACE-kriteriet. En fremgangsmåte som er beskrevet i dokumentet FR-A-2661194 som gjør det mulig å oppnå stål med en hardhet som er større enn 22 HRC og er kompatibel med H2S ifølge NACE-standardene TM 0177 og TM 0284 er kjent, idet løsningen som anvendes i testene i henhold til TM 0284 har en pH-verdi på mellom 4,8 og 5,4.
På den annen side er det funnet at karbonstål med en ferritt-perlitt struktur ikke er kapabelt til, på en tilfredsstillende måte, å stå imot HIC-tester som er utført ifølge fremgangsmåten i standard TM 0284 når disse utføres i et surere miljø, for eksempel med en pH-verdi i størrelsesorden 3, hvilket svarer til forhold som nå møtes under visse tilfeller av leting etter petroleumsavsetninger. Disse uakseptable resultatene ble oppnådd selv i tilfeller hvor den endelige termiske behandlingen er mer intens, for å oppnå en HRC-hardhet som er mindre enn 22
HRC.
Derfor, for å fremstille slangeforsterkningstråder, er det behov for stål som, på den ene side, er kompatibelt med H2S under de nye forholdene som er beskrevet ovenfor og som, på den annen side, har en sammensetning og fremgangsmåte for fremstilling som er relativt standard og nokså enkel for å holde produksjonskostnadene tilstrekkelig lave.
Videre bør ståltypene og fremgangsmåtene for fremstilling som anvendes for å produsere slangeforsterkningstråder være slik at formingstråden kan produseres i veldig lange kontinuerlige lengder, i størrelsesorden flere hundre meter etler flere kilometer. Ståltråden som således produseres vikles deretter i spiraler med tanke på dens senere anvendelse for å produsere slangeforsterkningssjikt. I tillegg, til tross for de store enhetslengdene på ståltrådene som således er produsert, er det viktig at de kan forbindes med sveising under forsterkningsoperasjonen ved produksjon av slangen. For å gjenskape, i sveisesonen, de spesifikke egenskapene til stålet, spesielt motstanden mot H2S, må det gis en termisk behandling etter sveising. For å unngå å øke produksjonskostnadene for mye, er det imidlertid viktig at denne termiske behandlingen, etter sveising, gjør det mulig å oppnå det ønskede mål innen en tilstrekkelig kort periode på noen minutter, dersom det er mulig, fortrinnsvis mindre enn 30 minutter.
I tilfeller hvor det ikke kreves kompabilitet med H2S (fremstilling av «sweet crude»), anvendes ofte karbonstål i den kaldformede rå tilstanden som også har en ferritt-perlitt struktur men har betraktelig høyere mekanisk styrke og hardhetsverdier. Det er likevel funnet at økende mekanisk styrke utenfor visse grenser gjør at slikt stål har inadekvat duktilitet, tatt i betraktning forhåndsfor-mingen og forsterkningsoperasjonen som må utføres på forsterkningstråden.
Målet med foreliggende oppfinnelse er å beskrive en fremgangsmåte for å oppnå et langt, langstrakt element som er ment som forsterkningstråd i fleksibelt rør, idet det langstrakte elementet innehar optimale mekaniske egenskaper så vel som, i en anvendelse ifølge oppfinnelsen, god motstandsdyktighet mot H2S.
Foreliggende oppfinnelse angår fremgangsmåte for fremstilling av en ståltråd som er egnet for anvendelse som forsterkningstråd i fleksibelt rør, omfattende følgende trinn: en lang formingstråd produseres ved valsing eller trekking til de endelige dimensjonene ved anvendelsen av stål som omfatter følgende elementer:
fra 0,05% til 0,8% C,
fra 0,4% til 1,5% Mn,
fra 0 til 2,5% Cr,
fra 0,1% til 0,6% Si,
fra 0 til 1% Mo,
maksimalt 0,50% Ni,
maksimalt 0,02% S og P,
hvor stålet i det øvrige omfatter rest jern,
varmebehandlinger utføres, idet nevnte ståltråd har en bruddgrense som ikke overstiger 1600 MPa etter varmebehandlingene, kjennetegnet ved at en første varmebehandling som omfatter at minst én bråkjølingsoperasjon utføres på formingstråden, eventuelt etterfulgt av gløding for spenningsavlastning under spesifiserte betingelser for å oppnå en HRC-hardhet som er større enn eller lik 32, og en stålstruktur i nevnte ståltråd som hovedsaklig er martensitt-bainitt, eventuelt utføres en endelig anløpingsvarmebehandling etter første varmebehandling.
Videre omfatter foreliggende oppfinnelse en lang formingstråd med konstant tverrsnitt utformet for anvendelse som forsterkningstråd i et fleksibelt rør, med en bruddgrense Rm som ikke overstiger 1600 MPa, som lages av et stål som inneholder følgende elementer:
maksimalt 0,45% C,
fra 0,4% til 1,5% Mn,
fra 0,1% til 0,6% Si,
maksimalt 0,50% Ni,
maksimalt 0,02% S og P,
Cr og/eller Mo,
hvori stålet inneholder minst ett av de følgende elementer:
mellom 0,1 % og 2,5% av Cr,
mellom 0,1 % og 1 % av Mo,
hvor stålet i det øvrige omfatter rest jem, og ved at den har en struktur som hovedsaklig er martensitt-bainitt og at denne oppnås ved anvendelse av fremgangsmåten som omtalt i det foregående.
Oppfinnelsen omfatter videre lang formingstråd med konstant tverrsnitt utformet for anvendelse som forsterkningstråd i et fleksibelt rør, med en bruddgrense Rm som ikke overstiger 1600 MPa, som lages av et stål som inneholder følgende elementer:
fra 0,40% til 0,8% C,
fra 0,4% til 1,5% Mn,
fra 0,1% til 0,6% Si,
maksimalt 0,50% Ni,
maksimalt 0,02% S og P,
ingen betydelig mengde Cr og/eller Mo,
hvor stålet i det øvrige omfatter rest jern,
eventuelt dispergerte partikler i små mengder, nevnte tverrsnitt av ståltråden har bredde L og tykkelse e, og ved at den har følgende mål: L/e større enn 1 og lavere enn 7, idet e er mindre enn eller lik 30 mm, kjennetegnet ved at den har en struktur som hovedsakelig er martensitt-bainitt og at denne oppnås ved anvendelse av fremgangsmåten som beskrevet i det foregående.
Fleksibelt rør for transport av avløp inneholdende H2S, er også omfattet av oppfinnelsen hvor det fleksible røret har minst ett lag med forsterket armering for å motstå trykk og/eller sammentrekning inneholdende formingstråd av stål som beskrevet i det foregående.
Mengden av ferritt er fortrinnsvis liten, spesielt mindre enn eller lik 10%, og fortrinnsvis mindre enn eller lik 1 %.
Ifølge en variant av foreliggende oppfinnelse kan karboninnholdet C være større enn eller lik 0,08%, fortrinnsvis større enn eller lik 0,12%, og stålet kan maksimalt inneholde 0,4% Si.
Formingstråden kan produseres ved kaldforming, spesielt ved laminering eller trekking av varmevalsede stenger. Det er mulig å varm-laminere de varmevalsede stengene med overvåket avkjøling, for eksempel av STELMOR-typen, for å oppnå Rm-verdier som er mindre enn 850 MPa. Med varmevalsede stenger som har Rm-verdier som er høyere enn 850 MPa, kan det være fordelaktig å avherde dem for å myke kvaliteten til Rm < 850 MPa.
Formtråden kan også oppnås direkte med varmelaminering. I så tilfelle vil ståltrådens bruddspenning Rm også fortrinnsvis være mindre enn 850 MPa, enten etter laminering eller etter mykgløding for å forenkle operasjonene som er involvert i behandling av det langstrakte elementet, lør eller under herdeoperasjonene.
Fremgangsmåten omfatter således vanligvis et innledende varmeformingstrinn, enten med varmevalsede stenger som deretter omdannes til formingstråder ved kaldforming, eller direkte av formingstråder. I begge tilfeller har ståltråden som således er varmeformet hovedsaklig en ferritt-perlitt struktur, men kan omfatte harde soner, så som martensitt. Før en påfølgende kaldformingsoperasjon og/eller bråkjøling, har stålet fortrinnsvis en bruddspenning Rm som er mindre enn 850 MPa, idet denne egenskapen kan oppnås enten etter varmeforming eller ved mykglødebehandling.
Bråkjølingsoperasjonen kan fortrinnsvis utføres kontinuerlig i en strøm.
Som et supplement til nevnte bråkjøling kan prosessen omfatte termisk gløding for spenningsavlastning. I dette tilfellet skal restriksjonen om at HRC-hardheten må være større enn eller lik 32 og fortrinnsvis større enn eller lik 35 overholdes etter glødingen for spenningsavlastning.
Gløding for spenningsavlastning kan utføres i en kveil i en ovn.
Bråkjølingen og nevnte gløding for spenningsavlastning kan utføres i en strøm, fortrinnsvis i en rekke, hvilket gjør det mulig å produsere de veldig lange ståltrådene som er nødvendige for fremstilling av forsterkningstrådene.
Ifølge en første utførelsesform av denne oppfinnelsen kan karboninnholdet C være mindre enn eller lik 0,45%, fortrinnsvis mindre enn eller lik 0,35%, og stålet inneholder minst ett av de to følgende legeringselementer, i små mengder: mellom 0,1% og 2,5% Cr, fortrinnsvis mellom 0,25 og 1,3%,
mellom 0,1% og 1% Mo,
idet stålet således er lav-legert og er konsistent med kvaliteter som er vanlige i industrien og har en relativt begrenset kostnad.
Et slikt stål som har et begrenset innhold av Cr og/eller Mo kan eventuelt ikke inneholde andre legeringselementer eller dispergerte partikler. Rammen for oppfinnelsen vil imidlertid ikke overskrides selv om stålet inneholder noen dispergerte partikler, så som vanadium, titan eller niob, spesielt for stål med lite karbon, hvor karboninnholdet kan være større enn eller lik 0,05%. I dette tilfellet kan vanadiuminnholdet være begrenset til en liten verdi for å unngå en for lang glødeperiode etter sveising; vanadiuminnholdet vil fortrinnsvis være mindre enn eller lik 0,10%.
Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan karboninnholdet i stålet være større enn eller lik 0,4%, mens det holder seg under 0,8%, og kan svare til et standard hardt eller semi-hardt karbon-mangan stål som tradisjonelt anvendes ved ståltrådtrekking eller kabelproduksjon, uten tilsetning av et legeringselement så som Cr eller Mo. Stålet kan eventuelt inneholde en mindre mengde dispergerte partikler, som ofte finnes i kommersielt stål. Slikt stål kan ligge i stål-intervallet fra FM40 til FM80, i henhold til AFNOR-standarden.
Varmebehandlingen/bråkjølingen kan omfatte gjennomløp i en austinittiserende ovn ved en temperatur som er større enn punktet AC3 for stålkvaliteten til ståltråden, og deretter til en bråkjølingssone i et fluid som har en bråkjølingsintensitet som passer med både stålkvaliteten og størrelsen på ståltråden, idet temperaturen og oppholdstiden tilpasses kvaliteten for å oppnå en kornstørrelse som ligger mellom indeksene 5 og 12, fortrinnsvis mellom indeksene 8 og 11, i henhold til standarden NF 04102. Strukturen som oppnås etter bråkjøling kan være hovedsaklig martensitt med en prosent på mellom 0 og 50% av lavere bainitt eller hovedsaklig lavere bainitt med en prosent på mellom 0 og 50% martensitt. Bainitten er fortrinnsvis i den lavere bainitt-tilstand fremfor den høyere bainitt-tilstand. Strukturen inneholder fortrinnsvis kun små mengder ferritt.
Produksjonsprosessen kan avsluttes med bråkjølingsoperasjonen, fortrinnsvis etterfulgt av gløding for spenningsavlastning.
Temperaturene ved gløding for spenningsavlastning kan være:
~ i strømmen mellom 300 og 550°C, idet hastigheten er tilpasset tverrsnittet av ståltråden for å oppnå en hardhet, ifølge denne oppfinnelsen, som er større enn eller lik 32 HRC,
~ i en kveil i en ovn mellom 150 og 300°C.
Det er mulig at ståltråden som således er oppnådd ikke er egnet for å stå imot H2S under visse driftsforhold, men den kan med fordel anvendes til forsterkning av slanger takket være sine optimale mekaniske egenskaper, spesielt på grunn av kombinasjonen av høy mekanisk styrke og duktilitet som er bedre enn det kan oppnås med kjente fremgangsmåter. Bruddspenningen Rm kan nå 1000 til 1600 MPa, hvilket er større enn eller lik den til de sterkeste forsterkningstrådene som er kjent i dag, og forlengelsen ved brudd kan være større enn 5%, eventuelt større enn 10%, og kan i enkelte tilfeller overstige 15%. Mens kjente ståltråder med styrke som er sammenliknbar med den kald-herdede tilstanden har en bruddforlengelse som ikke overstiger 5%.
Ifølge en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen for å oppnå optimale formingstråder som er motstandsdyktig mot H2S, kan prosessen, etter en termisk bråkjølingsbehandling eventuelt supplementeres med gløding for spenningsavlastning, omfatte en siste termisk anløpingsbehandling under spesifiserte forhold for å oppnå en hardhet som er større enn eller lik 20 HRC, og mindre enn eller lik 35 HRC.
Forholdene for den siste termiske anløpingsbehandlingen kan tilpasses på en slik måte at det oppnås en hardhet som er mindre enn eller lik 28 HRC, hvilket er kompatibelt med driftsforhold som kan forlange et miljø med en pH-verdi omkring 3.
I alle tilfelle, etter bråkjøling og endelig anløping som definert, inklusive en pH-verdi omkring 3, utviser ikke stål ifølge denne oppfinnelsen blærer eller sprekkdannelse i HIC-tester, og, i tillegg, utviser det ikke sprekkdannelse når det utsettes for tester i henhold til NACE-standarden 0177 (SSCC) med en strekkspenning som er minst 60% av flytespenningen og som kan nå ca. 90% av sistnevnte.
Endelig anløping kan utføres i en strøm, i en rekke, eller separat.
Endelig anløping kan utføres i en kveil i en ovn.
Anløpingstemperaturen kan maksimalt være omtrent 10°C til 30°C lavere enn AC1-temperaturen ved begynnelsen av austenittiseringen av stålet for å unngå utbredt sammensmelting av karbid, hvilket kan føre til svekkelse av dets egenskaper.
Til slutt i produksjonen rulles ståltråden i en kveil slik at den senere kan monteres på en kveilingsmaskin eller en viklingsmaskin for produksjon av forsterkningstråder til slangen.
Vanligvis, spesielt for å oppnå best mulig mekanisk styrke, kan stålkvaliteten optimeres som funksjon av fremgangsmåten for å forme formingstråden fra de varmvalsede stengene:
-- Forming av ståltråden ved kald-omdanning:
Det er funnet at denne utførelsesformen av oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå fordelaktige resultater ved å velge lav-legeringsstål, eller stål av karbontypen.
Innholdet av legeringselementer, selv om det er lavt, bør være tilstrekkelig til å oppnå, etter bråkjøling, hovedsaklig en martensitt- eller bainittstruktur med lite ferritt (det er således mulig, i de mest fordelaktige tilfellene, å oppnå en struktur som inneholder nær 100% martensitt og vanligvis minst 90% martensitt og bainitt).
Innholdet av legeringselementer bør dessuten være begrenset til relativt lave verdier. Dersom dette innholdet overstiger visse grenser (som kan bestemmes av fagfolk ved å utføre suksessive tester), resulterer dette i følgende konsekvenser som gjør ståltråden uegnet til kaldomdanningsoperasjoner: a) risiko for dannelse av en overskytende mengde martensitt i strukturen til de varmvalsede stengene, av den enkle effekten av avkjøling som
etterfølger varmeforming av de varmevalsede stengene,
b) hardheten til de varmevalsede stengene blir før høy til å kunne utføre kaldlaminering for å omdanne de varmevalsede stengene til formingstråd i
overensstemmelse med de spesifiserte dimensjonene.
Det er således funnet at det er mulig, blant stål med for lav legering og stål med for høy legering, å finne stål som har et optimalt innhold av legeringselementer for ved kaldlaminering å produsere formingstråder med egenskaper som er spesielt fordelaktige etter herding og avherding. Ståltrådforming ved varmelaminering: Denne fremgangsmåten gjør det mulig å redusere produksjonskostnadene. Den gjør det også mulig å oppnå ståltråd for å forme lengre elementer enn ved kaldlaminering.
Oppfinnelsen gjør det således mulig å produsere en formingstråd som,
etter bråkjøling, hovedsaklig har en martenitt- eller bainittstruktur forholdsvis jevnt fordelt over ståltrådens tverrsnitt, til tross for økelsen av ståltrådens tykkelse. Det er således mulig å oppnå, i de mest fordelaktige tilfellene, opp mot omtrent 100% martensitt, idet det totale innholdet av martensitt og bainitt oftest er minst 90%.
Et slikt resultat oppnås ved å anvende en stålkvalitet med høyere legering enn stål som anbefales for forming ved kaldlaminering. Slikt stål med høyere legering ville dessuten ha vært vanskelig å anvende eller til og med være uegnet til kaldlaminering.
Ifølge oppfinnelsen er det spesielt mulig å produsere formingstråder som både har høy mekanisk styrke og fremdragende stabilitet ved nærvær av H2S ved kald-omdanning, selv dersom arbeidet induserer globale deformasjoner eller store lokale deformasjoner. Dette resultatet oppnås selv om et høyt nivå av kald-omdanning skaper risiko, avhengig av deformasjonsgraden og kvaliteten, for å øke styrken og redusere duktiliteten hvilket fører til defekter under påfølgende formingsoperasjoner. Ifølge en spesifikk utførelsesform, hvor kaldformingen omfatter minst to suksessive trinn med kald-omdanning, utføres det en mellomliggende operasjon med termisk behandling mellom det første og andre trinnet med kald-omdanning. Den mellomliggende operasjonen med termisk behandling kan foreksempel utføres mellom en innledende operasjon med ståltråd-trekking og starten på lamineringen, eller mellom to suksessive lamineringstrinn.
En slik mellomliggende termisk behandling kan utføres med flere kjente fremgangsmåter innen metallurgi, for å senke den mekaniske styrken, fortrinnsvis til under 850 MPa, og for å restituere duktiliteten som gjør kaldomforming mulig.
Ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse kan innholdet av karbon C være større enn eller lik 0,08%, fortrinnsvis større enn eller lik 0,12%, og stålet kan inneholde maksimalt 0,4% Si.
Stålet av typen anløpet martensitt-bainitt, hvor anløpingen kan være mer eller mindre utpreget, spesielt så som en slik spenningsavlastningsavløping, på en slik måte at ståltråden som oppnås har den nødvendige duktiliteten til at den etterpå kan anvendes som slangeforsterkningstråd, eller så som kvalttetsanløping som gjør ståltråden egnet for anvendelse under nærvær av H2S.
Martensitt-bainittstrukturen er fortrinnsvis hovedsaklig martensitt med en prosent på mellom 0 og 50% av lavere bainitt eller hovedsaklig lavere bainitt med en prosent på mellom 0 og 50% martensitt. Strukturen inneholder fortrinnsvis kun små mengder ferritt. Ståltråden kan ha en hardhet som er større enn 20 HRC. Størrelsen på austenittkomene ligger fortrinnsvis mellom indeksene 5 og 12, mer foretrukket mellom indeksene 8 og 11, i henhold til standarden NF 04102.
Formingstråden kan ha et tverrsnitt som har minst én av følgende generelle former: U-formet, T-formet, Z-formet, rektangulær eller rund.
Tverrsnittet på formingstråden kan ha bredde L og tykkelse e, og kan ha følgende proporsjoner. L/e større enn 1 og mindre enn 7. Tykkelsen kan variere mellom 1mm og 20 mm, og kan nå 30mm.
Profilen til formingstråden kan omfatte anordninger for å hektes til en motstående ståltråd.
I en første variant av formingstråden ifølge denne oppfinnelsen kan karboninnholdet C være mindre enn eller lik 0,45%, og stålet inneholder minst ett av de to følgende legeringselementene, i små mengder:
mellom 0,1% og 2,5% Cr, fortrinnsvis mellom 0,25 og 1,3%,
-- mellom 0,1% og 1% Mo,
I en annen variant av formingstråden ifølge oppfinnelsen kan karboninnholdet i stålet være større enn eller lik 0,4%, mens det holdes under 0,8%, og kan svare til standard hardt eller semi-hardt karbon-mangan stål som tradisjonelt anvendes ved ståltråd-trekking eller kabelproduksjon, uten tilsetning av et legeringselement så som Cr eller Mo, eventuelt med en liten mengde dispergerte partikler. Slikt stål kan ligge i stål-intervallet fra FM40 til FM80, i henhold til AFNOR-standarden.
Ifølge en første utførelsesform kan formingstråden ifølge oppfinnelsen ha en HRC-hardhet som er større enn eller lik 32, fortrinnsvis større enn eller lik 35. Ståltråden som således er oppnådd er muligens ikke egnet for å stå imot H2S under visse driftsforhold, men kan med fordel anvendes til forsterkning av slanger takket være sine optimale mekaniske egenskaper, spesielt på grunn av kombinasjonen av høy mekanisk styrke og duktilitet som er bedre enn det som kan oppnås med kjente fremgangsmåter. Bruddspenningen Rm kan være 1000 til 1600 MPa, fortrinnsvis større enn eller lik 1200 MPa. En slik ståltråd kan med fordel anvendes som forsterkning av slanger som er ment for å transportere svakt korrosiv råolje(«sweet crude»), avgasset petroleum («dødolje»), eller vann. Fremgangsmåten for å produsere en slik ståltråd kan avsluttes med en bråkjølingsoperasjon, fortrinnsvis etterfulgt av gløding for spenningsavlastning.
Ifølge en annen utførelsesform kan formingstråden ifølge oppfinnelsen ha en HRC-hardhet som er større enn eller lik 20, fortrinnsvis mindre enn eller lik 35. Ståltråden som således er oppnådd kan inneha egenskapen motstandsdyktighet mot H2S under driftsforholdene beskrevet ovenfor, spesielt ved HIC-tester i et veldig surt miljø (pH-verdi nær 2,8 eller 3). Den mekaniske styrken Rm kan være i størrelsesorden 700 til 900 MPa ved en pH-verdi omkring 3 og kan nå minst 1100 MPa ved en høyere pH-verdi. Spenningene som anvendes i SSCC-testene i henhold til NACE, med en pH-verdi omkring 2,8, kan være minst 400MPa og kan nå 600MPa.
I tilfeller hvor SSCC-testene utføres med en pH-verdi som er større enn 3 kan de akseptable spenningene være større og kan nå ca. 90% av flytegrensen. For anvendelse som forsterkningstråder i slanger som er ment for å transportere råolje som inneholder sur gass, spesielt H2S og C02, gjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen det mulig å produsere formingstråder av stål av typen herdet martenitt-bainitt, hvis struktur har ekstremt fine karbidnoduler i en tilstand med høy dispersjon i en ferrittmatriks som produseres ved anløping av en martensitt-bainittstruktur. Det er fordelaktig å sammenlikne dette stålet med annet stål som allerede er foreslått eller anvendt for å produsere forsterkningstråder som er ment for samme anvendelse, så som stål som er oppnådd ved sfæriodiseringsbehandling fra en kaldherdet ferritt-periittstruktur, idet disse elementene vanligvis inneholder karbidelementer i en ferrittmatriks. De sfæriodiserte karbidelementene av disse ståltyper er betraktelig grovere og mindre spredte enn stålet ifølge oppfinnelsen, hvilket gjør det mulig å klart identifisere forskjellen mellom de to typene materiale. Det ser også ut til at de overlegne egenskapene til formingstråden ifølge oppfinnelsen, med hensyn på mekanisk styrke og kompabilitet med H2S, sammenliknet med ståltråder fra tid-ligere teknikk, spesielt sfæriodisert stål, kan relateres til det faktum at de har en mye finere og mer spredt nodulærstruktur.
Det bør bemerkes at oppfinnelsen spesielt har den fordelen at fra de samme varmvalsede stenger og ved å utføre de samme bråkjøiingsoperasjonene og eventuelle spenningsavlastningsoperasjoner, er det mulig å produsere, avhengig av kravene, enten ståltråd som er veldig sterke mekanisk men som noen ganger ikke har de nødvendige egenskaper som motstandsdyktighet mot H2S, eller ståltråder som er resistente mot H2S selv under de tøffeste forhold. I det første tilfellet avsluttes prosessen med bråkjølingsoperasjonen, fortrinnsvis etterfulgt av spenningsavlastning. I det andre tilfellet fortsettes prosessen med et tilleggstrinn med endelig herding.
Oppfinnelsen kan anvendes på en slange for transport av et avløp som inneholder H2S, idet slangen kan omfatte minst ett armeringssjikt for forsterking mot trykk og/eller strekk som inneholder formingstråder ifølge oppfinnelsen.
Denne oppfinnelsen vil forstås bedre og dens fordeler vil vises klarere ved å lese de følgende eksemplene, som ikke på noen måte er begrensende.
Eksempel 1
Formingstråder med sirkulært tverrsnitt og diameter 15 mm er produsert av stål av typen krom-molybden i overensstemmelse kvaliteten 30CD4 i AFNOR-standarden (ekvivalent med ASTM-standarden 4130 assosiert med nummeret UNS G41300). Stålet som anvendes har følgende sammensetning:
Herdingsoperasjonen ble utført i en strøm med hastighet 1,8 m/min med høyfrekvent induksjonsvarming ved 980°C-1000°C, deretter olje bråkjøling. Det ble utført gløding for spenningsavlastning i en ovn i to timer ved 180°C.
Etter disse termiske behandlingene med bråkjøling og spenningsavlastning er ståltrådens hardhet 40 HRC (Rm= 1200 MPa), og dens struktur er primært martensitt. Størrelsen på kornene svarte til indeks 8 i standarden NF 04,102.
Termiske anløpingsbehandlinger i en ovn i to timer resulterte i følgende mekaniske egenskaper:
Ståltråder som således er varmebehandlet og som har en hardhet på mellom 22 og 26 HRC tilfredsstiller testene i SSCC NACE TM 0177 i 30 dager under følgende enaksede strekkspenninger (T):
Etter disse NACE-testene viser strekkfester på testelementer at de mekaniske egenskapene og spesielt forlengelsen ved brudd ikke påvirkes, men holder seg veldig nær de oppnådde verdiene før NACE-testen.
HIC-tester som utføres i henhold til NACE TM 0284-prosedyren, men i en såkalt «NACE TM 0177» type løsning (pH = 2,8) i stedet for syntetisk sjøvann (pH-verdi på ca. 5), viser at det er ingen påvirkning av trinnvis sprekkdannelse ved disse tre hardhetsnivåene (22, 24 og 26 HRC): CLR = 0% CTR = 0% CSR = 0% Sveisesømmene som fremkommer ved induksjons- eller resistansoppvar-ming, med aksiell kompresjon, supplert med anløpingsbehandling i mindre enn 5 minutter, består dessuten SSCC NACE TM 0177-testen med en uni-aksialspenning på 400 MPa. Fortrinnsvis bør temperaturen ved anløping etter sveising være høyere enn den ved anløpingsbehandlingen av metallet og lavere enn temperaturen ved starten på austenittiseringen AC1, fortrinnsvis lavere enn 20 til 30°C relativt AC1.
Under den industrielle produksjonen av slanger er slike sveiseoperasjoner essensielle for å forbinde ståltrådenhetene. Det bør bemerkes at det er spesielt fordelaktig for å oppnå gode resultater i NACE-testene av ståltrådene og også å gi mulighet for å utføre anløpingsoperasjonen hurtig etter sveising. Det er for eksempel funnet at tiden en slik anløpingsbehandling tar overstiger 30 minutter i tilfeller hvor stålet inneholder mer enn 0,10% vanadium og at anvendelse av slikt stål derfor ikke anbefales ved slike anvendelser som det tas sikte på ved foreliggende oppfinnelse, selv om det ved første øyekast virker innlysende å tilsette vanadium for anvendelser av denne typen.
Av litt annerledes stål, også fra typen 30CD4, og med følgende sammensetning: C = 0,31% Mn = 0,66% Si = 0,23% Cr = 1,02%
Mo = 0,22% Ni = 0,24% S= 0,010% P= 0,009%
ble det produsert en ståltråd med T-f ormet tverrsnitt (høyde 14mm, bredde 125mm). Etter en bråkjølingsoperasjon i en strøm og glødning for spenningsavlastning, har ståltråden en hardhet på 40 HRC.
Etter anløping i en ovn i omkring 3 timer ved en temperatur omkring 650°C oppnås følgende mekaniske egenskaper som funksjon av hardheter mellom 23 og 25 HRC:
H!C-testene som utføres på den runde ståltråden med diameter 15mm viser de samme resultatene, ingen sprekkdannelse.
SSCC-testen gir minst én test med enakset strekk på 400 MPa for hver av hardhetene.
Eksempel 2:
Formingstråder er produsert av stål av krom-molybden-typen i overensstemmelse med kvaliteten 12CD4 definert av AFNOR-standarden som inneholder: C: 0,14% Mn 0,74% Cr: 1,095% Si: 0,203% Mo: 0,246%
Ni: 0,24% S = 0,006% P = 0,008%
Av runde varmevalsede stenger som er 8 mm i diameter (med bruddspenning på ca. 750 MPa) ble det oppnådd en flat ståltråd med bredde 9mm og tykkelse 3mm (9x3) ved trådtrekking og kaldlaminering.
Bråkjøling ble utført med olje i en strøm, etterfulgt av gløding for spenningsavlastning i en strøm i et blybad ved en temperatur nær 500°C. Det oppnås en hardhet på 40 HRC og en bruddspenning på 1240 MPa. Størrelsen på kornene svarer til indeks 8 i standarden NF 04,102.
-- Herdingsbehandling i ovnen:
Tabellen nedenfor gjør det mulig å sammenlikne de mekaniske egenskapene til ståltrådene før og etter HIC-testen som utføres i overensstemmelse med NACE TM 0284-prosedyren men i en såkalt «NACE TM 0177» løsning (pH = 2,8) i stedet for syntetisk sjøvann (pH-verdi på ca. 5):
Etter spenningsavlastning, før endelig herding:
Etter endelig herding:
Ståltrådene, etter anløpingsbehandlingen som er tilpasset for å oppnå 24 HRC, bestod testene i henhold til NACE TM 0177-prosedyren (fremgangsmåte A) med spenninger på 500 MPa.
-- Anløpingsbehandling i en strøm:
Anløpingen ble utført med en hastighet på 15m/min ved mellom-frekvent induksjonsoppvarming med forskjellige styrker som resulterte i følgende mekaniske egenskaper avhengig av temperaturen som ble målt ved utgangen fra varmereaktoren.
I de to tilfellene av anløpingsbehandling (anløping i ovnen eller i en strøm), utføres HIC-tester for hvert hardhetsnivå, i overensstemmelse med NACE TM 0284-prosedyren, men i en såkalt «NACE TM 0177» type løsning (pH = 2,8) i stedet for syntetisk sjøvann (pH-verdi på ca. 5). Testene viser at det er ingen påvirkning av trinnvis sprekkdannelse - for forskjellige hardhetsnivåer (22 til 28 HRC for behandling i ovnen og 26 til 29 for behandling i en strøm):
CLR = 0% CTR = 0% CSR = 0%
Eksempel 3:
Karbon-mangan stål tilsatt mellom 0,1 og 1% krom, egnet for bråkjøling og til anløping, i overensstemmelse med intervallet 20C4 til 40CI i henhold til AFNOR-standarden. 1. 35CI-kvalitets (0,35 C) rektangulært formstål (9x3) produseres av stål med følgende sammensetning: C = 0,35%, Mn = 0,75%, Si = 0,26%, Cr = 0,35%
S = 0,02%, P = 0,02%, uten tilsetting av hverken molybdenum eller nikkel.
Etter oljebråkjøling og gløding for spenningsavlastning oppnås ståltråd med en hardhet på 40 HRC og Rm = 1310 MPa. Størrelsen på komene svarer til indeks 8 i standarden NF 04,102.
-- Anløpingsbehandling i en ovn:
Under en behandling i omkring en time ved følgende temperaturer, oppnås følgende hardheter:
Etter HIC-tester i henhold til NACE TM 0284-prosedyren, men i en såkalt «NACE TM 0177»-prosedyre (pH = 2,8) i stedet for syntetisk sjøvann (pH-verdi på ca. 5) oppnås følgende mekaniske egenskaper sammenliknet med de som ble målt før HIC:
- Anløpingsbehandling i en strøm:
Ved en temperatur på 700°C har ståltråden som oppnås en hardhet på 27,5 HRC, Re = 710 MPa, Rm = 940 MPa og A = 14,6%.
I de to tilfellene av anløpingsbehandling viser HIC-testene, utført i overensstemmelse med NACE TM 0284-prosedyren, men i en såkalt «NACE TM 0177» type løsning (pH = 2,8) i stedet for syntetisk sjøvann (pH-verdi på ca. 5), at det ikke finnes påvirkning av trinnvis sprekkdannelse for hardhetsnivåer mellom 22 og 27 HRC.
Ved anløpingsbehandling i en strøm (HRC = 27,5) bestås SSC NACE TM 0177-testene (fremgangsmåte A) med en aksialspenning på 400 MPa. 2. Det er utført tester på rektangulært formstål 9x3 som er fremstilt i overensstemmelse med kvalitetene 18C4 eller 20C4 i overensstemmelse med AFNOR-standardene. Sammensetningen inneholder: C: 0,18%, Mn 0,85%, Si: 0,11%, Cr: 0,91%
Ni: 0,174% Mo: 0,039, S og P = 0,015%.
Oljebråkjøling utføres etterfulgt av glødning for spenningsavlastning for å oppnå en hardhet på 39 HRC og Rm = 1180 MPa. Størrelsen på kornene svarer til indeks 8 i standarden NF 04,102.
Det ble utført anløping i en ovn i ca. 4 timer ved temperaturer på 510°C, 525°C og 540°C for å oppnå hardheter på hhv. 26, 24 og 22 HRC.
HIC-testene, utført i en såkalt «NACE TM 0177» løsning (pH = 2,8) i stedet for syntetisk sjøvann (pH-verdi på ca. 5), gir de samme tilfredsstillende resultater som ovenfor.
SSCC-testen bestås i henhold til hardhetene (22 til 26 HRC) med en spenning på mellom 400 og 450 MPa.
For en rund ståltråd med diameter 13mm, med det samme stålet og etterfølgende ekvivalente behandlinger, er det mulig å frembringe disse mekaniske egenskaper som funksjon av hardheter:
3. Ved å anvende en variant av kvaliteten med 0,35% C som er beskrevet ovenfor, produseres formstål med en tykkelse på mellom 2 og 7,5 mm og en bredde på mellom 5 og 15 mm av et stål med følgende sammensetning: C = 0,33%, Mn = 0,73%, Si = 0,21%, Cr = 0,34%
S = 0,015%, P = 0,007%.
Etter vann-bråkjøling og gløding for spenningsavlastning oppnås ståltråd med en hardhet på 380 Vickers (40 HRC) og Rm = 1400 MPa. Størrelsen på kornene svarer til indeks 1 i standarden NF 04,102.
Etter anløpingsbehandling i en ovn ved 615°C i 15 minutter (et ekvivalent resultat kan oppnås med behandling ved 680°C i ca. 1 minutt), oppnås det en ferdig ståltråd med en hardhet på 24 HRC, med en bruddspenning på Rm = 828 MPa og en flytegrense på RP0,2 = 724 MPa. HIC-typen tester har vist at ståltråden ikke var følsom for sprekkdannelse med nærvær av H2S, idet testene ble utført i overensstemmelse med NACE-standarden TM 0284, men i en løsning i henhold til NACE TM 0177 med pH = 2,7.
Korrosjonstester under SSCC-typen spenninger i overensstemmelse med standarden NACE TM 0177 kunne utføres over et tidsrom på 720 timer uten at det forekom brudd eller sprekkdannelse. Ved ett tilfelle nådde spenningen 90% av flytegrensen, eller 652 MPa, med en pH-verdi på 3,5. Ved ett annet tilfelle var pH-verdien så lav som 2,7, mens det ble anvendt en spenning på 600MPa, eller 83% av flytegrensen.

Claims (28)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en ståltråd som er egnet for anvendelse som forsterkningstråd i fleksibelt rør, omfattende følgende trinn: en lang formingstråd produseres ved valsing eller trekking til de endelige dimensjonene ved anvendelsen av stål som omfatter følgende elementer: fra 0,05% til 0,8% C, fra 0,4% til 1,5% Mn, fra 0 til 2,5% Cr, fra 0,1% til 0,6% Si, fra 0 til 1% Mo, maksimalt 0,50% Ni, maksimalt 0,02% S og P, hvor stålet i det øvrige omfatter rest jern, varmebehandlinger utføres, idet nevnte ståltråd har en bruddgrense som ikke overstiger 1600 MPa etter varmebehandlingene,karakterisert ved at en første varmebehandling som omfatter at minst én bråkjølingsoperasjon utføres på formingstråden, eventuelt etterfulgt av gløding for spenningsavlastning under spesifiserte betingelser for å oppnå en HRC-hardhet som er større enn eller lik 32, og en stålstruktur i nevnte ståltråd som hovedsaklig er martensitt-bainitt, eventuelt utføres en endelig anløpingsvarmebehandling etter første varmebehandling.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hardheten etter nevnte første varmebehandling er større enn eller lik 35 HRC.
3. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at formtråden omformes til en maskintråd ved kald-omdanning idet maskintråden produseres og/eller termisk behandles for å oppnå en Rm-verdi som er mindre enn ca. 850 MPa.
4. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at formingstråden oppnås direkte ved varmevalsing, eventuelt etterfulgt av en glødeoperasjon for avherding for å oppnå en Rm-verdi for nevnte ståltråd som er mindre enn ca. 850 MPa.
5. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at bråkjø Krigsoperasjonen utføres kontinuerlig i en strøm.
6. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at nevnte første varmebehandling inkorporerer gløding for spenningsavlastning som et tillegg til nevnte bråkjøling.
7. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at nevnte gløding for spenningsavlastning utføres i bunter i en ovn.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 6, karakterisert ved at nevnte bråkjøling og gløding for spenningsavlastning utføres i en strøm.
9. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at nevnte stål inneholder: - maksimalt 0,45% C, og minst ett av følgende to elementer: mellom 0,1% og 2,5% Cr, mellom 0,1% og 1% Mo.
10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 8, karakterisert ved at nevnte stål inneholder: mellom 0,40% og 0,8% C, - ingen betydelig mengde Cr og Mo, -- eventuelt dispergerte partikler i små mengder.
11. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at nevnte bråkjøling omfatter gjennomløp i en austinittiseringsovn ved en temperatur som er høyere ved punktet AC3 i stålet, og deretter til en bråkjølingssone med et fluid med bråkjølingshastighet tilpasset stålets kvalitet og størrelsen på ståltråden.
12. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 6 til 11, karakterisert ved at temperaturen for nevnte gløding for spenningsavlastning er: -mellom 300 og 550°C ved behandling i en strøm, « mellom 150 og 300°C ved behandling i bunter i en ovn.
13. Fremgangsmåte ifølge ett av foregående krav, karakterisert ved at den inkluderer, etter en første varmebehandling, en endelig anløpingsvarmebehandling under spesifiserte forhold som er tilpasset for å oppnå en hardhet som er større enn eller lik 20 HRC og mindre enn eller lik 35 HRC.
14. Fremgangsmåte iføIge krav 13, karakterisert ved at hardheten er mindre enn eller lik 28 HRC.
15. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13 eller 14, karakterisert ved at den endelige anløpingen utføres i en strøm.
16. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13 eller 14, karakterisert ved at den endelige anløpingen utføres i bunter i en ovn.
17. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13 til 16, karakterisert ved at temperaturen ved den endelige anløpingen maksimalt har en verdi som er ca. 10°C til 30°C lavere enn AC 1-temperaturen ved starten på austnittiseringen av stålet.
18. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 17, karakterisert ved at nevnte stål inneholder mellom 0,08% og 0,8% av C og Si lavere enn eller lik 0,4.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at nevnte stål inneholder fra 0,12% til 0,8% av C.
20. Lang formingstråd med konstant tverrsnitt utformet for anvendelse som forsterkningstråd i et fleksibelt rør, med en bruddgrense Rm som ikke overstiger 1600 MPa, som lages av et stål som inneholder følgende elementer: maksimalt 0,45% C, fra 0,4% til 1,5% Mn, fra 0,1% til 0,6% Si, maksimalt 0,50% Ni, maksimalt 0,02% S og P, Cr og/eller Mo, karakterisert ved at stålet inneholder minst ett av de følgende elementer: mellom 0,1 % og 2,5% av Cr, mellom 0,1 % og 1 % av Mo, hvor stålet i det øvrige omfatter rest jern, og ved at den har en struktur som hovedsaklig er martensitt-bainitt og at denne oppnås ved anvendelse av fremgangsmåten i hvilket som helst av kravene 1 til 9 og 11 til 18.
21. Lang formingstråd med konstant tverrsnitt utformet for anvendelse som forsterkningstråd i et fleksibelt rør, med en bruddgrense Rm som ikke overstiger 1600 MPa, som lages av et stål som inneholder følgende elementer: fra 0,40% til 0,8% C, fra 0,4% til 1,5% Mn, fra 0,1% til 0,6% Si, maksimalt 0,50% Ni, maksimalt 0,02% S og P, ingen betydelig mengde Cr og/eller Mo, hvor stålet i det øvrige omfatter rest jern, eventuelt dispergerte partikler i små mengder, nevnte tverrsnitt av ståltråden har bredde L og tykkelse e, og ved at den har følgende mål: L/e større enn 1 og lavere enn 7, idet e er mindre enn eller lik 30 mm, karakterisert ved at den har en struktur som hovedsakelig er martensitt-bainitt og at denne oppnås ved anvendelse av fremgangsmåten i hvilket som helst av kravene 1 til 8 og 10 til 17.
22. Formtråd ifølge ett av kravene 20 eller 21, karakterisert ved at hardheten er større enn eller lik 20 HRC.
23. Formingstråd av stål ifølge ett av kravene 20 til 22, karakterisert ved at den har en hardhet som er større enn eller lik 32 HRC, en Rm-verdi som er større enn 1000 MPa og en bruddforlengelse som er større enn eller lik 5%.
24. Formingstråd av stål ifølge ett av kravene 20 til 22, karakterisert ved at den har en hardhet som er større enn eller lik 20 HRC og mindre enn eller lik 35 HRC og en Rm-verdi som er større enn 700 MPa.
25. Formingstråd av stål ifølge ett av kravene 20 til 24, karakterisert ved at profilen til tverrsnittet omfatter anordninger for å hektes på en motstående ståltråd.
26. Formingstråd av stål ifølge krav 20, karakterisert ved at nevnte stål inneholder 0,08% til 0,4% C og Si under eller lik 0,4.
27. Formingstråd av stål ifølge krav 26, karakterisert ved at stålet inneholder 0,12% til 0,35% C.
28. Fleksibelt rør for transport av avløp inneholdende H2S, karakterisert ved at det minst har ett lag med forsterket armering for å motstå trykk og/eller sammentrekning inneholdende formingstråd av stål ifølge et av kravene 20 til 27.
NO19974167A 1995-03-10 1997-09-09 Fremgangsmate for fremstilling av staltrad og tilformet staltrad, samt anvendelse derav i fleksible ror NO321040B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9503093A FR2731371B1 (fr) 1995-03-10 1995-03-10 Procede de fabrication de fils en acier - fils de forme et application a une conduite flexible
PCT/FR1996/000363 WO1996028575A1 (fr) 1995-03-10 1996-03-08 Procede de fabrication de fils en acier - fils de forme et application a une conduite flexible

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO974167D0 NO974167D0 (no) 1997-09-09
NO974167L NO974167L (no) 1997-09-09
NO321040B1 true NO321040B1 (no) 2006-03-06

Family

ID=9477109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19974167A NO321040B1 (no) 1995-03-10 1997-09-09 Fremgangsmate for fremstilling av staltrad og tilformet staltrad, samt anvendelse derav i fleksible ror

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5922149A (no)
EP (1) EP0813613B1 (no)
JP (1) JP4327247B2 (no)
AT (1) ATE184657T1 (no)
AU (1) AU715625B2 (no)
BR (1) BR9607231A (no)
DE (1) DE69604279D1 (no)
DK (1) DK0813613T3 (no)
FR (1) FR2731371B1 (no)
NO (1) NO321040B1 (no)
WO (1) WO1996028575A1 (no)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2753206B1 (fr) * 1996-09-09 1998-11-06 Inst Francais Du Petrole Procede de fabrication de fils en acier auto-trempant, fils de forme et application a une conduite flexible
FR2775050B1 (fr) * 1998-02-18 2000-03-10 Inst Francais Du Petrole Conduite flexible pour une utilisation statique en ambiance corrosive
FR2802607B1 (fr) * 1999-12-15 2002-02-01 Inst Francais Du Petrole Conduite flexible comportant des armures en acier bas carbone
JP3585034B2 (ja) * 2000-12-14 2004-11-04 日産自動車株式会社 高強度レース及びその製造方法
FR2866352B3 (fr) * 2004-02-12 2005-12-16 Trefileurope Fil de forme en acier trempe-revenu pour conduites en mer
FR2945099B1 (fr) 2009-05-04 2011-06-03 Technip France Procede de fabrication d'une conduite tubulaire flexible de grande longueur
EP2494247B1 (en) 2009-10-28 2016-12-07 National Oilwell Varco Denmark I/S A flexible pipe and a method of producing a flexible pipe
CA2783890C (en) 2009-12-15 2016-08-30 National Oilwell Varco Denmark I/S An unbonded, flexible pipe
BR112012015987B1 (pt) 2009-12-28 2020-11-10 National Oilwell Varco Denmark I/S tubo flexível não ligado
EP2569566A4 (en) 2010-05-12 2017-06-14 National Oilwell Varco Denmark I/S An unbonded flexible pipe
FR2960556B3 (fr) 2010-05-31 2012-05-11 Arcelormittal Wire France Fil de forme en acier a hautes caracteristiques mecaniques resistant a la fragilisation par l'hydrogene
WO2012006998A1 (en) 2010-07-14 2012-01-19 Nkt Flexibles I/S An unbonded flexible pipe
WO2012097817A1 (en) 2011-01-20 2012-07-26 National Ollwell Varco Denmark I/S An unbonded flexible pipe
CA2823056C (en) 2011-01-20 2019-04-23 National Oilwell Varco Denmark I/S A flexible armored pipe
WO2012171530A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 National Oilwell Varco Denmark I/S An unbonded flexible pipe
WO2013135244A1 (en) 2012-03-13 2013-09-19 National Oilwell Varco Denmark I/S An unbonded flexible pipe with an optical fiber containing layer
US10113673B2 (en) 2012-03-13 2018-10-30 National Oilwell Varco Denmark I/S Reinforcement element for an unbonded flexible pipe
US9796148B2 (en) 2012-04-12 2017-10-24 National Oilwell Varco Denmark I/S Method of producing an unbonded flexible pipe
CA2877175C (en) * 2012-05-25 2023-07-25 Gary M. Cola Microtreatment and microstructure of carbide containing iron-based alloy
DK177627B1 (en) 2012-09-03 2013-12-16 Nat Oilwell Varco Denmark Is An unbonded flexible pipe
WO2015097349A1 (fr) * 2013-12-24 2015-07-02 Arcelormittal Wire France Fil laminé à froid en acier à haute résistance à la fatigue et à la fragilisation par l'hydrogène et renfort de conduites flexibles l'incorporant
JP2015212412A (ja) * 2014-04-18 2015-11-26 株式会社神戸製鋼所 熱間圧延線材
DK3050978T3 (da) 2015-01-30 2020-12-07 Technip France Fleksibel rørformet struktur med stålelement
US10570479B2 (en) 2015-01-30 2020-02-25 Nv Bekaert Sa High tensile steel wire
WO2017133789A1 (en) 2016-02-05 2017-08-10 Nv Bekaert Sa Thermomechanical processing
EP3415654A4 (en) * 2016-03-07 2019-08-14 Nippon Steel Corporation HIGH-FIXED FLAT STEEL WIRE WITH EXCELLENT RESISTANCE TO HYDROGEN-INDUCED VOLTAGE RIPS
FR3094652B1 (fr) * 2019-04-08 2021-03-05 Technip France Procédé de fabrication d’un fil d’armure d’une ligne flexible de transport de fluide et fil d’armure et ligne flexible issus d’un tel procédé

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921370B2 (ja) * 1976-11-02 1984-05-19 新日本製鐵株式会社 耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の製造法
CA1332210C (en) * 1985-08-29 1994-10-04 Masaaki Katsumata High strength low carbon steel wire rods and method of producing them
JPH01279710A (ja) * 1988-04-30 1989-11-10 Nippon Steel Corp 耐水素誘起割れ特性に優れた高強度鋼線の製造法
JPH03274227A (ja) * 1990-03-24 1991-12-05 Nippon Steel Corp サワー環境用高強度鋼線の製造方法
JPH03281725A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Nippon Steel Corp サワー環境用高強度鋼線の製造方法
JPH03281724A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Nippon Steel Corp サワー環境用高強度鋼線の製造方法
FR2661194B1 (fr) * 1990-04-20 1993-08-13 Coflexip Procede d'elaboration de fils d'acier destines a la fabrication de conduites flexibles, fils d'acier obtenus par ce procede et conduites flexibles renforcees par de tels fils.
FR2672827A1 (fr) * 1991-02-14 1992-08-21 Michelin & Cie Fil metallique comportant un substrat en acier ayant une structure de type martensite revenue ecrouie, et un revetement; procede pour obtenir ce fil.

Also Published As

Publication number Publication date
US5922149A (en) 1999-07-13
JP4327247B2 (ja) 2009-09-09
NO974167D0 (no) 1997-09-09
DE69604279D1 (de) 1999-10-21
BR9607231A (pt) 1997-11-11
ATE184657T1 (de) 1999-10-15
FR2731371A1 (fr) 1996-09-13
NO974167L (no) 1997-09-09
JPH11501986A (ja) 1999-02-16
FR2731371B1 (fr) 1997-04-30
WO1996028575A1 (fr) 1996-09-19
EP0813613A1 (fr) 1997-12-29
DK0813613T3 (da) 1999-12-20
AU715625B2 (en) 2000-02-03
AU5007596A (en) 1996-10-02
EP0813613B1 (fr) 1999-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO321040B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av staltrad og tilformet staltrad, samt anvendelse derav i fleksible ror
RU2533573C2 (ru) Профилированная стальная проволока с высокими механическими характеристиками, стойкая к водородному охрупчиванию
CA2063559C (en) Method for producing steel wires for the manufacture of flexible ducts, steel wires thereby obtained and flexible ducts reinforced therewith
EP2612941B1 (en) Steel wire material for high-strength spring which has excellent wire-drawing properties and process for production thereof, and high-strength spring
KR101011072B1 (ko) 고강도 후강판 및 그 제조 방법
US5846344A (en) Spring steel of high strength and high corrosion resistance
US6291079B1 (en) Method for manufacturing self-hardening steel wire, reinforcing wire and application to a flexible duct
NO321325B1 (no) Fremgangsmate for a fremstille somlose stalror med hoy styrke og med utmerket sulfidspennings-oppsprekkingsmotstand
CA2682959A1 (en) A seamless steel tube for the application as work-over riser
NO337651B1 (no) Sømløse oljebrønnstålrør med utmerket motstand mot sulfid spenningssprekking og fremgangsmåte for fremstilling av disse
US7074282B2 (en) Steel wire rod for hard drawn spring, drawn wire rod for hard drawn spring and hard drawn spring, and method for producing hard drawn spring
US11408049B2 (en) Cold rolled steel wire, method and reinforcement of flexible conduits
CN105008572A (zh) 强度部件及其制造方法
US6949149B2 (en) High strength, high carbon steel wire
EP3330398A1 (en) Steel pipe for line pipe and method for manufacturing same
CA2743552C (en) Low alloy steel with a high yield strength and high sulphide stress cracking resistance
KR101304824B1 (ko) 라인 파이프용 api 강판 및 그 제조방법
EP0995806A1 (en) Martensitic stainless steel tube and method for manufacturing the same
Kobasko Thermal and Metallurgical basics of design of high-strength steels
Sponseller et al. Effect of microstructure on sulfide-stress-cracking resistance of high-strength casing steels
JPS61227129A (ja) 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼の製造方法
RU2798180C2 (ru) Высококачественный материал для гибких длинномерных труб и способ его изготовления
Komizo et al. Niobium in high strength steels for oil country tubular goods
Fel'dgandler et al. Effect of structure and strength on the corrosion resistance of corrosion-resistant steels and alloys in media containing hydrogen sulfide and chlorine ions
CZ281082B6 (cs) Olejářská bezešvá trubka

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired