[發(fā)明專利]一種抗硫化氫應(yīng)力腐蝕80鋼級(jí)石油套管及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811319725.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109402507A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖永忠;曹銅壁;向鵬;高磊;宿敬波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林州鳳寶管業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/20;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/42;C21D8/10
• 代理公司: 北京八月瓜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

1.一種抗硫化氫應(yīng)力腐蝕80鋼級(jí)石油套管，其特征在于，所述石油套管的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C 0.24～0.28％，Si 0.15～0.25％，Mn 0.50～0.70％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr 0.60～0.80％，Mo 0.15～0.25％，Ni≤0.15％，Cu≤0.20％，Al 0.01～0.04％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油套管，其特征在于，所述不可避免的雜質(zhì)中包含以下含量的氣體：【H】≤1.5ppm；【O】≤25ppm；【N】≤80ppm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油套管，其特征在于，所述不可避免的雜質(zhì)中包含非金屬夾雜物的級(jí)別分別為：A類細(xì)系≤1.5級(jí)、A類粗系≤1.5級(jí)、B類細(xì)系≤1.5級(jí)、B類粗系≤1.5級(jí)、C類細(xì)系≤1.5級(jí)、C類粗系≤1.5級(jí)、D類細(xì)系≤1.5級(jí)、D類粗系≤1.5級(jí)，并且A、B、C、D類非金屬夾雜物的細(xì)系級(jí)別總數(shù)和粗系級(jí)別總數(shù)分別不大于4.0級(jí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的石油套管，其特征在于，所述石油套管的屈服強(qiáng)度580-630MPa，抗拉強(qiáng)度≥670MPa，延伸率≥22％，沖擊功≥60J，金相組織為回火索氏體，晶粒度≥6級(jí)。

5.一種抗硫化氫應(yīng)力腐蝕80鋼級(jí)石油套管的制造方法,其特征在于，所述制造方法包括：

S1.冶煉管坯：將按如權(quán)利要求1-4任一所述的石油套管的化學(xué)成分配置的冶煉原料經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉工序、LF爐外精煉工序、VD真空處理工序和連鑄工序，獲得管坯；

S2.軋管：采用穿孔+連軋工藝，將切好的管坯裝入環(huán)形爐加熱至最佳熱塑性溫度區(qū)域1220-1240℃，按5-8min/cm系數(shù)計(jì)算加熱時(shí)間；出爐后經(jīng)穿孔工序、連軋工序、熱張減工序獲得熱軋態(tài)鋼管；

S3.熱處理：采用淬火+回火熱處理工藝對(duì)熱軋態(tài)鋼管進(jìn)行熱處理；

S4.熱矯直：對(duì)熱處理后的鋼管進(jìn)行熱矯直,調(diào)整矯直前冷床和輥速，保證矯直后溫度大于520℃；

S5.探傷：對(duì)鋼管進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，探傷級(jí)別為L(zhǎng)2級(jí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中的LF爐外精煉工序中，要保持爐渣的還原性，在爐渣變白至加熱結(jié)束前3分鐘之間，根據(jù)爐渣堿度分批加入碳化硅或電石保持白渣，保持時(shí)間≥20min，爐渣堿度控制在2.5-3.5；LF爐出鋼進(jìn)入真空罐的溫度要求為：連鑄開(kāi)機(jī)第一爐按1720±5℃控制，連鑄連澆爐次按1680±5℃控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中的VD真空處理工序中，氬氣流量在鋼渣發(fā)泡時(shí)流量按10-40L/min控制，在高真空度下保持時(shí)間≥15min后結(jié)束抽真空；破空后喂硅鈣線80-100m，喂線速度2.5m/s，硅鈣線垂直喂入鋼液內(nèi)；喂完硅鈣線后測(cè)溫取樣，控制吹氬強(qiáng)度保持鋼液蠕動(dòng)且不得裸露，靜吹時(shí)間≥15min；出鋼溫度第一爐1620～1640℃，連澆爐次1585～1595℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中的連鑄工序中，中間包溫度開(kāi)澆爐次為1540～1560℃，連澆爐次為1525～1545℃；拉速為1.0-2.5m/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S2.1環(huán)形爐加熱：將切好的管坯裝入環(huán)形爐加熱至最佳熱塑性溫度區(qū)域1250℃，按5-8min/cm系數(shù)計(jì)算加熱時(shí)間；

S2.2使用穿孔機(jī)穿孔；

S2.3采用連軋機(jī)連軋：

連軋工序的工藝參數(shù)為：吹硼砂壓力0.65Bar，計(jì)算用量165-185g/m²，吹砂時(shí)間6S；石墨潤(rùn)滑速度0.6m/s，滿足用量≥80g/m2；軋制毛管溫度不低于1080℃；

S2.4經(jīng)熱張減工序生成熱軋態(tài)鋼管：保證終軋溫度不低于800℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述環(huán)形爐加熱工序中：預(yù)熱段680-820℃，加熱一段900-1000℃，加熱二段1120-1200℃，加熱三段1240-1260℃，均熱段1220-1240℃，出鋼鋼溫控制在1200-1220℃，加熱時(shí)間160-180min。