RU2454468C1 - Manufacturing method of corrosion-resistant tubing - Google Patents
Manufacturing method of corrosion-resistant tubing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454468C1 RU2454468C1 RU2011125464/02A RU2011125464A RU2454468C1 RU 2454468 C1 RU2454468 C1 RU 2454468C1 RU 2011125464/02 A RU2011125464/02 A RU 2011125464/02A RU 2011125464 A RU2011125464 A RU 2011125464A RU 2454468 C1 RU2454468 C1 RU 2454468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- pipe
- air
- steel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления полых изделий, предусматривающим изменение физической структуры металла, и может быть использовано при изготовлении труб, эксплуатирующихся в нефтяных скважинах с агрессивными средами, содержащими сероводород и углекислый газ.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to methods for manufacturing hollow products, involving changing the physical structure of the metal, and can be used in the manufacture of pipes operating in oil wells with aggressive environments containing hydrogen sulfide and carbon dioxide.
Известен способ изготовления высокопрочных насосно-компрессорных и обсадных труб для нефтяных скважин, согласно которому трубу изготавливают из стали, содержащей углерод в пределах 0,06-0,18% и легированной хромом, марганцем, никелем, молибденом, ванадием, ниобием, алюминием, бором, азотом и РЗМ в количествах и соотношении элементов, обеспечивающих закалку охлаждением на воздухе, и осуществляют подогрев под редуцирование или калибровку диаметра до температуры 1000-1050°C (патент РФ №2070585, МПК C21D 9/14). Однако трубы, изготовленные по этому способу, обладая достаточными прочностными характеристиками, не обладают при этом необходимой коррозионной стойкостью и хладостойкостью.A known method of manufacturing high-strength tubing and casing for oil wells, according to which the pipe is made of steel containing carbon in the range of 0.06-0.18% and alloyed with chromium, manganese, nickel, molybdenum, vanadium, niobium, aluminum, boron , nitrogen and rare-earth metals in the amount and ratio of elements that provide quenching by cooling in air, and they are heated to reduce or calibrate the diameter to a temperature of 1000-1050 ° C (RF patent No. 2070585, IPC C21D 9/14). However, pipes made by this method, having sufficient strength characteristics, do not possess the necessary corrosion resistance and cold resistance.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу является способ изготовления насосно-компрессорных труб из легированной стали, включающий раскатку стенки при температуре 1200-950°C, охлаждение на воздухе до температуры 700-750°C, нагрев до температуры 890-910°C и редуцирование или калибровку диаметра при температуре 800-820°C с последующим охлаждением на воздухе (Технологическая инструкция Первоуральского новотрубного завода ТИ 159-ТР.ТБ-252-04). Однако при использовании для изготовления труб из коррозионно-стойких сталей типа 15Х5МФБЧ данный способ не позволяет получить однородные структуру и свойства по сечению и длине трубы, что соответственно приводит к нестабильности механических и коррозионных свойств трубы.The closest set of essential features to the proposed method is a method of manufacturing tubing of alloy steel, comprising rolling the wall at a temperature of 1200-950 ° C, cooling in air to a temperature of 700-750 ° C, heating to a temperature of 890-910 ° C and reducing or calibrating the diameter at a temperature of 800-820 ° C followed by cooling in air (Technological instruction of the Pervouralsk Novotrubny TI 159-TR.TB-252-04 plant). However, when used for the manufacture of pipes from corrosion-resistant steels of type 15X5MFBCH, this method does not allow to obtain uniform structure and properties along the cross-section and length of the pipe, which accordingly leads to instability of the mechanical and corrosion properties of the pipe.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка необходимых механических и коррозионных характеристик по длине и сечению трубы.The task to which the invention is directed is to develop the necessary mechanical and corrosion characteristics along the length and cross section of the pipe.
Поставленная задача решается путем того, что в предложенном способе изготовления коррозионно-стойких насосно-компрессорных труб из легированной стали, включающем раскатку стенки, охлаждение на воздухе, редуцирование или калибрование диаметра и последующее охлаждение на воздухе, в отличие от прототипа трубы изготавливают из стали, легированной хромом, молибденом, ванадием, ниобием, РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by the fact that in the proposed method for the manufacture of corrosion-resistant tubing made of alloy steel, including wall rolling, cooling in air, reducing or calibrating the diameter and subsequent cooling in air, in contrast to the prototype pipes are made of alloy steel chromium, molybdenum, vanadium, niobium, rare-earth metals in the following ratio of components, wt.%:
раскатку стенки ведут при температуре 1050-900°C, охлаждение на воздухе после раскатки осуществляют до температуры 700-650°C и при этой температуре проводят редуцирование или калибровку диаметра.wall rolling is carried out at a temperature of 1050-900 ° C, cooling in air after rolling is carried out to a temperature of 700-650 ° C, and at this temperature the diameter is reduced or calibrated.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в том, что предложенные последовательность операций и температурные режимы их проведения позволяют сформировать такую структуру стали, которая обеспечивает стабильность ее характеристик как по сечению, так и по длине изготовленной трубы. Как показали проведенные дилатометрические, дюрометрические и металлографические исследования, при изготовлении труб из стали указанного состава известным способом в результате охлаждения после редуцирования в интервале 800-820°C в структуре стали от границ аустенитных зерен сдвиговым путем формируются колонии верхнего и нижнего бейнита. По границам бывших аустенитных зерен сохраняются микрообъемы доэвтектоидного феррита (см. фиг.1 - микроструктура металла насосно-компрессорной трубы из стали 15Х5МФБЧ после проката по ТИ 159-ТР.ТБ-252-04, × 2000), что негативно сказывается на прочностных и вязко-пластических характеристиках металла трубы. Кроме того, при последующем охлаждении в структуре стали могут образоваться микротрещины ввиду различного удельного объема аустенита и феррита. Согласно предложенному способу исключается операция подогрева перед редуцированием и само редуцирование проводится при более низких температурах 700-650°C. В предложенном диапазоне температур сталь находится в аустенитном состоянии (ГЦК решетка), при этом, за счет снижения количества барьеров на пути движения дефектов структуры, происходит разупрочнение металла с ГКЦ решеткой, что существенно облегчает прокат. При данном способе изготовления труб формируется однородная мартенсито-бейнитная структура (см. фиг.2 - микроструктура металла насосно-компрессорной трубы из стали 15Х5МФБЧ по предлагаемому способу изготовления, × 2000). Зерна доэвтектоидного феррита выделиться не успевают. Кроме того, в структуре стали происходит выделение карбидов и карбонитридов ванадия, замедляющих рост аустенитного зерна. Формирование равномерной мелкозернистой мартенситно-бейнитной структуры по толщине и длине трубы после редуцирования не требует проведения последующей дорогостоящей нормализации и позволяет получить необходимые стабильные механические и коррозионные характеристики трубы.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention lies in the fact that the proposed sequence of operations and temperature conditions for their implementation allow the formation of such a steel structure that ensures the stability of its characteristics both in cross section and along the length of the manufactured pipe. As shown by dilatometric, durometric and metallographic studies, in the manufacture of pipes of steel of the specified composition in a known manner as a result of cooling after reduction in the range of 800-820 ° C, colonies of upper and lower bainite are formed in the steel structure from the boundaries of austenitic grains by shear. Along the boundaries of the former austenitic grains, microvolumes of hypereutectoid ferrite are preserved (see Fig. 1, the metal microstructure of a tubing made of steel 15Kh5MFBCh after rolling according to TI 159-TP.TB-252-04, × 2000), which negatively affects the strength and viscous -plastic characteristics of the metal pipe. In addition, upon subsequent cooling, microcracks can form in the steel structure due to the different specific volumes of austenite and ferrite. According to the proposed method, the operation of heating before reduction is excluded and the reduction itself is carried out at lower temperatures of 700-650 ° C. In the proposed temperature range, the steel is in the austenitic state (fcc lattice), while reducing the number of barriers to the movement of structural defects, softening of the metal with the fcc lattice occurs, which greatly facilitates rolling. With this method of manufacturing pipes, a homogeneous martensite-bainitic structure is formed (see figure 2 - the microstructure of the metal tubing made of steel 15Kh5MFBCh according to the proposed method of manufacturing, × 2000). Grains of hypereutectoid ferrite do not have time to stand out. In addition, vanadium carbides and carbonitrides are released in the steel structure, which slow down the growth of austenitic grain. The formation of a uniform fine-grained martensitic-bainitic structure along the thickness and length of the pipe after reduction does not require subsequent expensive normalization and allows you to obtain the necessary stable mechanical and corrosion characteristics of the pipe.
В заводских условиях была произведена прокатка насосно-компрессорных труб ⌀ 73×5,5 мм из стали 15Х5МФБЧ (химический состав приведен в таблице 1). Температурные параметры прокатки приведены в таблице 2, в таблице 3 - механические свойства по длине трубы.In the factory, the tubing ⌀ 73 × 5.5 mm was rolled from 15Kh5MFBCh steel (the chemical composition is given in Table 1). Rolling temperature parameters are given in table 2, in table 3 - mechanical properties along the length of the pipe.
режимаPipe number /
regime
Как видно из полученных данных, все механические характеристики сохранили стабильность по длине трубы.As can be seen from the data obtained, all mechanical characteristics retained stability along the length of the pipe.
Claims (1)
раскатку стенки ведут при температуре 1050-900°C, охлаждение на воздухе после раскатки осуществляют до температуры 700-650°C, при которой проводят редуцирование или калибровку диаметра. A method of manufacturing corrosion-resistant tubing made of alloy steel, including rolling the wall of the pipe, cooling in air, reducing or calibrating the diameter and subsequent cooling in air, characterized in that the pipes are made of steel alloyed with chromium, molybdenum, vanadium, niobium and REM, with the following components, wt.%:
wall rolling is carried out at a temperature of 1050-900 ° C, air cooling after rolling is carried out to a temperature of 700-650 ° C, at which the diameter is reduced or calibrated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125464/02A RU2454468C1 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Manufacturing method of corrosion-resistant tubing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125464/02A RU2454468C1 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Manufacturing method of corrosion-resistant tubing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2454468C1 true RU2454468C1 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=46681898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125464/02A RU2454468C1 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Manufacturing method of corrosion-resistant tubing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2454468C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1523589A1 (en) * | 1988-04-19 | 1989-11-23 | Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина | Steel |
RU2070585C1 (en) * | 1994-12-02 | 1996-12-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "ТопКом" | Method of high-strength pipes production |
RU2163643C1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-02-27 | ОАО "Синарский трубный завод" | Method of pipe production from microalloyed steels |
RU2371508C1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" | Corrosion-resistant steel for tubing and casings |
-
2011
- 2011-06-20 RU RU2011125464/02A patent/RU2454468C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1523589A1 (en) * | 1988-04-19 | 1989-11-23 | Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина | Steel |
RU2070585C1 (en) * | 1994-12-02 | 1996-12-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "ТопКом" | Method of high-strength pipes production |
RU2163643C1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-02-27 | ОАО "Синарский трубный завод" | Method of pipe production from microalloyed steels |
RU2371508C1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" | Corrosion-resistant steel for tubing and casings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9222156B2 (en) | High strength steel having good toughness | |
US9188252B2 (en) | Ultra high strength steel having good toughness | |
US10240221B2 (en) | Stainless steel seamless pipe for oil well use and method for manufacturing the same | |
JP6107437B2 (en) | Manufacturing method of low-alloy high-strength seamless steel pipe for oil wells with excellent resistance to sulfide stress corrosion cracking | |
WO2013094179A1 (en) | High-strength seamless steel pipe with excellent resistance to sulfide stress cracking for oil well, and process for producing same | |
EP1813687B1 (en) | Method for producing martensitic stainless steel pipe | |
JP4254909B2 (en) | Oil well pipe for pipe expansion in a well and its manufacturing method | |
AU2015272617B2 (en) | Low alloy steel pipe for oil well | |
US20180002791A1 (en) | Martensitic Stainless Steel with High Strength, High Toughness and High Corrosion Resistance | |
CN102741438A (en) | Steel pipe for air bag and process for producing same | |
WO2006132441A1 (en) | Oil well pipe for expandable-tube use excellent in toughness after pipe expansion and process for producing the same | |
JP6131890B2 (en) | Manufacturing method and selection method of low-alloy high-strength seamless steel pipe for oil well with excellent resistance to sulfide stress corrosion cracking | |
RU2442830C1 (en) | Method for production of high-strength steel products | |
CN101545081B (en) | 780 mpa low yield ratio round steel pipe for building structure with excellent shock resistance and production process | |
EP3397406B1 (en) | A process of producing a duplex stainless steel tube | |
RU2454468C1 (en) | Manufacturing method of corrosion-resistant tubing | |
RU2314361C2 (en) | High-strength weldable steel at enhanced hardenability | |
CN103789649B (en) | The oil drill rocker of a kind of carbon dioxide corrosion-resistant and production method thereof | |
JP7417180B1 (en) | steel material | |
RU2760140C1 (en) | Method for producing low-carbon martensitic steel | |
JP7498416B1 (en) | Cr-Ni alloy tube | |
WO2023195494A1 (en) | Steel material | |
JP2024501145A (en) | Method of manufacturing steel compositions, processed products and seamless pressure vessels for compressed gases |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150621 |