[發(fā)明專利]一種超級(jí)雙相不銹鋼連續(xù)油管的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810864784.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN108942102B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段建良;上官豐收;張書軍;董健;劉祥;張雅麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北華通線纜集團(tuán)股份有限公司;信達(dá)科創(chuàng)（唐山）石油設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 北京煦潤(rùn)律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 惠磊;梁永芳

本申請(qǐng)涉及一種超級(jí)雙相不銹鋼連續(xù)油管的制造方法，各組分的百分含量為：Cr:24?26％、Ni:6?8％、Mo:3?5％、Mn≤1.2％、S≤0.02％、P≤0.035％、N:0.24?0.32％、C≤0.03％、Si≤0.80％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制造方法包括以下步驟：焊接鋼帶，檢測(cè)損傷，把短盤鋼帶連接到指定米數(shù)，采用供帶裝置供給鋼帶，供給的鋼帶經(jīng)過(guò)清洗裝置進(jìn)行清洗，鋼帶經(jīng)過(guò)輥壓裝置和管成型裝置，激光焊接和加熱，精整和收卷。本申請(qǐng)從形成連續(xù)油管的鋼帶的組分和生產(chǎn)工藝、供帶設(shè)備、焊接方法等多個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)，使得生產(chǎn)出來(lái)的連續(xù)油管不僅強(qiáng)度高、而且還提高了連續(xù)油管的耐腐蝕問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超級(jí)雙相不銹鋼連續(xù)油管的制造方法，適用于石油工程的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙相不銹鋼由于具有奧氏體+鐵素體雙相組織，且兩個(gè)相組織的含量基本相當(dāng)，故兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。屈服強(qiáng)度可達(dá)400-550MPa，是普通奧氏體不銹鋼的2倍。與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高；同時(shí)又保留了鐵素體不銹鋼的一些特點(diǎn)，如475℃脆性、熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)小，具有超塑性及磁性等。與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的強(qiáng)度高，特別是屈服強(qiáng)度顯著提高，且耐孔蝕性、耐應(yīng)力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能也有明顯的改善。

在雙相和超級(jí)雙相不銹鋼的發(fā)展過(guò)程中，遇到的一些物理冶金等問(wèn)題已經(jīng)引起了人們的重視。例如，鋼中Cr％+Mo％量應(yīng)大于等于21％，以防止冷加工成型引起馬氏體相變而導(dǎo)致鋼的性能下降。國(guó)內(nèi)研究改進(jìn)型18-5雙相不銹鋼(Cr+Mo量為21％，N量為0.07％和0.10％時(shí))冷變形量對(duì)馬氏體生成量以及對(duì)鋼耐蝕性的影響表明，馬氏體的形成和數(shù)量的增加會(huì)降低此鋼的耐應(yīng)力腐蝕和耐點(diǎn)蝕的性能。又例如，為使雙相不銹鋼耐腐蝕性增加，在提高鋼中鉻、鉬量時(shí)，要對(duì)Cr％+Mo％大于等于35％后引起的雙相不銹鋼組織熱穩(wěn)定性下降、金屬間相等沉淀而導(dǎo)致塑性、韌性、熱加工性和焊接等工藝性以及耐蝕性的劣化采取必要的防止措施。再例如，氮是非常有益的重要元素，但大量氮的加入會(huì)引起鉻氮化物的生成并沿晶界析出，從而引起晶間腐蝕等腐蝕損傷和韌性的下降，鋼中氮量超出鋼的固溶量，在鋼凝固過(guò)程中由于氮的逸出會(huì)造成大量廢品；若為了提高氮在鋼中的固溶度，加入大量錳，對(duì)所引起的形成硫化錳的危害也要加以評(píng)估。另外，在雙相和超級(jí)雙相不銹鋼中，由于元素之間含量的相互影響和非線性組合，使得元素含量的變化對(duì)合金性能的影響非常大。因此，對(duì)于雙相和超級(jí)雙相不銹鋼的組分優(yōu)化工作一直沒(méi)有停止過(guò)。

連續(xù)油管(coiled tubing)，又稱撓性油管，一卷可長(zhǎng)達(dá)萬(wàn)米，能夠代替常規(guī)油管進(jìn)行很多作業(yè)。連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備具有帶壓作業(yè)、連續(xù)起下的特點(diǎn)，設(shè)備體積小，作業(yè)周期快，成本低。二十世紀(jì)九十年代開始，連續(xù)油管技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。連續(xù)油管作業(yè)裝置已被譽(yù)為“萬(wàn)能作業(yè)機(jī)”，廣泛應(yīng)用于油氣田修井、鉆井、完井、測(cè)井等作業(yè)，貫穿了油氣開采的全過(guò)程。連續(xù)油管的作業(yè)環(huán)境決定了其將面臨嚴(yán)重的耐腐蝕問(wèn)題。

申請(qǐng)人在先的中國(guó)專利申請(qǐng)201610004312.9公開了一種雙相不銹鋼連續(xù)油管的制造方法，包括以下步驟：從供帶盤供給雙相不銹鋼的鋼帶到清洗裝置，利用堿性脫脂液去除鋼帶表面的雜質(zhì)；使鋼帶經(jīng)過(guò)輥壓裝置和管成型裝置，以形成連續(xù)油管的形狀；采用激光焊接方法將鋼帶的對(duì)縫焊接成一體；對(duì)連續(xù)油管進(jìn)行定徑處理、整管固溶處理；對(duì)連續(xù)油管進(jìn)行精整和卷盤封裝。其從雙相不銹鋼連續(xù)油管的組分、生產(chǎn)工藝、成型設(shè)備、焊接工藝和熱處理工藝等多個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)，使之能夠不間斷地生產(chǎn)出連續(xù)油管，同時(shí)使得生產(chǎn)出來(lái)的連續(xù)油管不僅滿足強(qiáng)度要求、而且還滿足了作業(yè)工況中的耐腐蝕問(wèn)題。

如上所述，如何研發(fā)一種強(qiáng)度更高、耐腐蝕性能更加優(yōu)異的超級(jí)雙相不銹鋼連續(xù)油管是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種超級(jí)雙相不銹鋼連續(xù)油管的制造方法，按照該方法制造的超級(jí)雙相不銹鋼連續(xù)油管，不僅具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，而且具有很高的抗應(yīng)力腐蝕破裂性能。