[发明专利]一种抗硫化氢应力腐蚀直缝焊接石油套管及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201410557684.5 申请日: 2014-10-20
公开(公告)号: CN104357756B 公开(公告)日: 2016-11-02
发明(设计)人: 毕宗岳;何石磊;张峰;韦奉;白鹤;王军;李周波;李远征;王涛;王亮;周新义;鲁碧为;杨晓龙 申请(专利权)人: 宝鸡石油钢管有限责任公司
主分类号: C22C38/54 分类号: C22C38/54;C22C38/32;C21D8/10
代理公司: 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 代理人: 汤东凤
地址: 721008 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 硫化氢 应力 腐蚀 焊接 石油 套管 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种抗硫化氢应力腐蚀直缝焊接石油套管,其特征在于:所述石油套管化学成分的重量百分配比为C:0.08-0.15%;Si:0.15-0.30%;Mn:0.5-1.0%;P:≤0.010%;S:≤0.005%;Cr:0.40-0.65%;Ni:≤0.25%;Mo:0.30-0.50%;Nb≤0.02%;V:0.05-0.1%;Zr:0.0005-0.01%;Al:0.005-0.01%;Ca 0.001-0.003%;B:0.0005-0.001%;RE:0.001-0.005%;余量为Fe和不可避免的杂质。 

2.根据权利要求1所述石油套管,其特征在于:所述石油套管的屈服强度为630-680MPa,抗拉强度为740-800MPa,屈强比≤0.90,延伸率≥22%,晶粒度≥9,硬度化变量≤3HRC,残余应力≤80MPa。焊缝和母材的抗硫化氢腐蚀性能按NACE TM 0177-2005标准采用A法在A溶液中加载90%名义屈服强度载荷下试样经过720小时不开裂。 

3.根据权利要求1所述石油套管,其特征在于:所述石油套管的壁厚不均度≤5%,外径不圆度≤0.5%。 

4.根据权利要求1或2所述石油套管的制造方法,其特征在于: 

(1)将原料铁水和废钢经过冶炼、炉外精炼和真空脱气后连铸成板坯,然后轧制和冷却后制成优质卷板; 

(2)采用高精度热轧卷板为原料,将钢带纵剪、铣边,经FFX弯曲成型和HFW焊接,调整成型工艺、控制焊接参数焊成直缝焊管; 

(3)焊后即时内外焊缝毛刺修整,内毛刺刮槽与外毛刺余高均≤0.50mm,使焊道与管体内外表面齐平、光滑,壁厚不均度≤5%,外径不圆度≤0.5%; 

(4)采用中频感应以20℃-50℃/s加热,将HFW焊管管坯快速加热至管材的奥氏体化相变温度Ac3以上约960℃-1050℃,然后进入热张力减径机轧辊机组,减径减壁厚至所需规格的管坯; 

(5)热张力减径后利用控制冷却装置对钢管冷却,冷却速度大于50℃/s; 

(6)采用全管体热处理将热张减管坯机械性能调整至标准所要求的范围:其工艺为进行回火处理,回火温度为655℃-700℃之间,回火时间为60-80min; 

(7)经回火炉保温后出炉,利用余温运送进入热矫直机进行高温矫直,温度控制为500-600℃;进矫直机的入口温度≥550℃; 

(8)回火并矫直冷却至室温的钢管重新加热至400℃-500℃,进行去应力处理; 

(9)接箍螺纹进行表面处理,以提高其缝隙腐蚀能力; 

(10)全管体无损探伤合格后管端车丝、接箍拧接、静水压试验、上保护环、喷标和涂漆等制成成品套管。 

5.根据权利要求4所述石油套管的制造方法,其特征在于: 

所述焊接钢管管坯采用中频感应加热将管坯加热至960℃-1050℃后进行热张力减径进行多道次形变处理。 

6.根据权利要求4所述石油套管的制造方法,其特征在于: 

所述焊接钢管管坯经热张减形变后利用余热进行全管体控制冷却,控冷冷却开始温度≥820℃。 

7.根据权利要求4所述石油套管的制造方法,其特征在于: 

所述的焊接管坯所需要的热轧卷板晶粒度应11级以上,厚度比最终管坯壁厚厚0.15-0.25mm,并在热张力减径中减小管坯外径和壁厚尺寸至最终尺寸。 

8.根据权利要求4所述石油套管的制造方法,其特征在于:所述的焊接管坯热张减后需要控制冷速≥50℃/s。 

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