L80－13Cr油套管的制造工艺制造技术

Ｌ８０－１３Ｃｒ油套管的制造工艺，其步骤如下：ａ）管坯加热、热轧钢管；ｂ）冷床；ｃ）空淬调质热处理，空淬调质热处理是在带氮气保护的光亮退火炉上进行，淬火温度：９６０－１０２０℃；保温时间：２０－３０分钟；淬火介质：空气；回火温度：６８０－７４０℃；保温时间：４０－６０分钟；空冷；ｄ）管子矫直、切头尾、分段、其他后续工序；其中，加热采用辐射管进行加热；热处理加热炉内用氮气压力保持正压。本发明专利技术保证Ｌ８０－１３Ｃｒ油套管经空淬调质热处理后，机械性能和硬度满足ＡＰＩ　　５ＣＴ标准规定，管子内外表面氧化轻微，内表面不必再进行酸洗或抛丸处理，生产工艺简化，产品成本下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢管制造工艺技术，特别涉及L80-13Cr油套管制造工艺。
技术介绍
L80-13Cr油套管是美国石油学会API SPEC 5CT标准中规定的钢级和产品，其化学成份要求见表1，机械性能要求见表2。L80-13Cr油套管为铬合金含量达到13％的不锈无缝钢管，生产难度很大，宝钢是国内第一个生产L80-13Cr油套管的厂家。表1L80-13Cr化学成份 表2L80-13Cr机械性能要求 现有油套管制造工艺流程管坯→管坯加热→热轧钢管→冷床→管子矫直→切头尾、分段→油淬调质热处理→酸洗或抛丸→其他后续加工工序如无损探伤→管子两端车螺纹→一端拧上接箍→内外螺纹上保护环。制造工艺流程采用油套管通用工艺流程。现有油套管制造工艺技术存在的问题 (一)、管子矫直开裂。L80-13Cr油套管含铬量高，热轧空冷后，金相组织为马氏体，管子特别硬，强度高，韧性差，因此，管子矫直时很容易开裂。(二)、管子切头尾和分段艰难，生产不能正常进行。热轧下来的管子一般为双倍尺长度，即成品管长度的二倍，而油淬调质热处理炉为步进梁式加热炉，只能按单倍尺长度热处理，因此管子热处理前必需切头尾和分段。由于上述同样的原因，管子切头尾和分段艰难，用硬质合金锯都很难锯切得动，不仅锯切时间长，而且切口不平整，有毛刺，锯片损耗多，严重影响生产的正常进行。(三)、管子热处理后，内表面氧化严重，需进行酸洗或喷丸处理，以去除氧化铁皮。L80-13Cr油套管用于含CO2酸性腐蚀介质的油气井，对管子内表面的质量要求很高，API 5CT标准对此作了特殊规定，即“管子内表面在最终热处理后应无氧化铁皮”。L80-13Cr油套管常规热处理工艺采用油淬调质热处理，宝钢钢管厂在油井管调质热处理机组上进行油淬调质热处理，采用煤气或天然气直接燃烧加热管子，加热炉内气氛为微还原气氛，L80-13Cr 88.9×6.45油管油淬热处理制度见表3。该工艺的不足之处是管子在炉内容易氧化，管子内外表面有比较明显的氧化铁皮，特别是当首次热处理后机械性能不合格，需要重新热处理时，表面氧化铁皮会更加严重。管子外表面氧化铁皮可以通过热矫直去除，管子内表面氧化铁皮去除很困难，一般采用酸洗或抛丸去除。表3L80-13Cr 88.9×6.45油管油淬热处理制度
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种L80-13Cr油套管的制造工艺，L80-13Cr钢管热轧后首先在带氮气保护的光亮退火炉上进行调质热处理，由于强韧性得到改善，管子矫直、切头、分段可顺利进行，不会发生管子矫直开裂和锯切不动的情况；同时，由于管子调质热处理均在氮气保护下进行，因此管子内外表面氧化轻微，管子内表就可以省去酸洗或抛丸处理，降低生产成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是，L80-13Cr油套管的制造工艺，其步骤如下a)管坯加热、热轧钢管；b)冷床冷却；c)空淬调质热处理，空淬调质热处理是在带氮气保护的光亮退火炉上进行，即淬火加热、空气淬火、回火加热、回火后空冷均在氮气保护下进行；淬火温度960-1020℃；保温时间20-30分钟；淬火介质空气；回火温度680-740℃；保温时间40-60分钟；空冷；d)管子矫直、切头尾、分段等后续工序。其中，加热采用辐射管加热。热处理加热炉内用氮气压力保持正压。L80-13Cr油套管的制造工艺管坯→管坯加热→热轧钢管→冷床→空淬调质热处理→管子矫直→切头尾、分段→其他后续加工工序。其中，L80-13Cr钢管热轧后，首先在带氮气保护的光亮退火炉上进行空淬调质热处理，光亮退火炉为辊底式连续加热炉，允许热处理管子的最大长度为21米，即成品管的二倍尺长度，因此管子可以先热处理，然后再进行矫直、切头尾、分段。热轧管经热处理后，强度降低，韧性增加，因此，管子矫直、切头尾、分段可顺利进行，不会发生管子矫直开裂和锯切不动的情况。L80-13Cr油套管热处理加热时，在炉内没有保护气体的情况下，管子表面很容易生成氧化铁皮；如果炉内有氮气保护，管子表面的铁就不会与氧发生反应，生成氧化铁皮，管子内表面就可以省去酸洗或抛丸处理。本专利技术采用带氮气保护的光亮退火炉进行空淬调质热处理，淬火加热、空气淬火、回火加热、回火后空冷均在氮气保护下进行，用辐射管进行加热，因此管子内表面氧化轻微，内表面不再需要进行酸洗或抛丸处理。热处理后，管子内外表面氧化轻微，机械性能和硬度满足API 5CT标准规定。本专利技术与现有技术的不同点1.制造工艺流程不同现有技术钢管热轧后必须先矫直、切头尾、分段，然后进行调质热处理，由于热轧管金相组织为马氏体，管子硬而脆，造成矫直开裂，切头尾和分段锯切艰难，切口不平整，有毛刺，锯片损耗多；本专利技术钢管热轧后先调质热处理，然后矫直、切头尾、分段，热轧钢管经调质热处理后，强度降低，韧性增加，因此，管子矫直、切头、分段可顺利进行，事半功倍。2.热处理加热炉炉内气氛不同，热处理后管子内表面质量也不同现有技术热处理加热炉用煤气或天然气直接加热管子，炉内无法使用保护气体，因此管子内外表面质量差，氧化严重；本专利技术热处理加热炉采用辐射管加热管子，炉内用氮气保护，氮气压力保持微正压，防止炉外空气渗入，因此，管子内外表面质量好，几乎不会氧化。3.调质热处理后管子表面处理方式不同现有技术调质热处理后管子内表面氧化铁皮严重，必须通过酸洗或喷丸处理清除，工艺复杂；本专利技术调质热处理后内表面氧化轻微，不需要再作任何处理，工艺简化。本专利技术的有益效果本专利技术可保证L80-13Cr油套管经空淬调质热处理后，机械性能和硬度满足API 5CT标准规定，管子内外表面氧化轻微，内表面不必再进行酸洗或抛丸处理，生产工艺简化，产品成本下降。具体实施例方式以L80-13Cr 127×9.19套管制造为例，管坯→管坯加热→热轧钢管→冷床→空淬调质热处理→管子矫直→切头尾、分段→无损探伤→管子两端车螺纹→一端拧上接箍→内外螺纹上保护环。其热处理制度见表4，机械性能见表5。表4热处理制度 表5机械性能 权利要求1.L80-13Cr油套管的制造工艺，其步骤如下a)管坯加热、热轧钢管；b)冷床冷却；c)空淬调质热处理，空淬调质热处理是在带氮气保护的光亮退火炉上进行，即淬火加热、空气淬火、回火加热、回火后空冷均在氮气保护下进行；淬火温度960-1020℃；保温时间20-30分钟；淬火介质空气；回火温度680-740℃；保温时间40-60分钟；空冷；d)管子矫直、切头尾、分段等后续工序。2.如权利要求1所述的L80-13Cr油套管的制造工艺，其特征是，加热采用辐射管加热。3.如权利要求1所述的L80-13Cr油套管的制造工艺，其特征是，热处理加热炉内用氮气压力保持正压。全文摘要L80－13Cr油套管的制造工艺，其步骤如下a)管坯加热、热轧钢管；b)冷床；c)空淬调质热处理，空淬调质热处理是在带氮气保护的光亮退火炉上进行，淬火温度960－1020℃；保温时间20－30分钟；淬火介质空气；回火温度680－740℃；保温时间40－60分钟；空冷；d)管子矫直、切头尾、分段、其他后续工序；其中，加热采用辐射管进行加热；热处理加热炉内用氮气压力保持正压。本专利技术保证L80－13Cr油套管经空淬调质热处理后，机械性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ｌ８０－１３Ｃｒ油套管的制造工艺，其步骤如下：ａ）管坯加热、热轧钢管；ｂ）冷床冷却；ｃ）空淬调质热处理，空淬调质热处理是在带氮气保护的光亮退火炉上进行，即淬火加热、空气淬火、回火加热、回火后空冷均在氮气保护下进行；淬 火温度：９６０－１０２０℃；保温时间：２０－３０分钟；淬火介质：空气；回火温度：６８０－７４０℃；保温时间：４０－６０分钟；空冷；ｄ）管子矫直、切头尾、分段等后续工序。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐豪清，黄子阳，张忠铧，万化忠，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]