一种-100℃超低温无缝钢管的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及超低溫无缝钢管的生产方法，具体设及一种-l〇〇°C超低溫无缝钢管的 生产方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国大型炼油厂及石化工程的开工建设石化用无缝钢管的需求量大大增加， 对专口用于炼油及石油化工行业的无缝钢管需求逐渐增加。石化装置包括加氨裂化、加氨 精制、制氨、重整、催化、乙締、焦化等专用设备，其中使用了大量的管道。有部分构成运些管 道的无缝钢管长期处于低溫劣化环境，导致管材使用性能下降，尤其是冲击性能的下降。对 于低溫容器而言，所储存的介质溫度越低，容器所需承受的压力就越小，因而安全可靠性越 好。石油化工，化肥等行业的低溫装置需要在-80°cW下低溫使气体液化，3. 5Ni(即Gr. 3) 低溫钢的使用量最多，年需求量在7000吨左右。
[0003] 据报道称太原钢厂曾研制过3. 5Ni钢，但实物性能与国外产品差距很大，且性能 极不稳定，尤其是-100°C低溫冲击初性，故未能进行批量生产，因而3. 5Ni钢尚未能够在我 国进行工业化生产，相关工程用钢管均依赖进口。
[0004] 为满足石化-100°c超低溫容器用低溫无缝钢管的市场需求，开发出成本低，几何 尺寸精度高，内外表面质量高的-l〇〇°C超低溫容器用低溫无缝钢管的生产方法成为当务之 急。
【发明内容】
[0005] [要解决的技术问题]
[0006] 本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提供了一种-100°C超低溫无缝钢管的 生产方法。该方法生产的-100°c超低溫无缝钢管尺寸精度，内外表面质量符合ASME/ASTM 技术规范要求。
[0007] [技术方案]
[000引为了达到上述的技术效果，本发明采取W下技术方案：
[0009] 一种-100°C超低溫无缝钢管的生产方法，它的工艺流程如下：
[0010] VD连铸巧一巧料切割一巧料加热一穿孔一MPM社制管巧一热银头尾一冷却一矫 直一精整一尺寸及表面质量检查一包装入库；
[0011] 所述巧料加热是在环形炉中加热，其环形炉中不供热段溫度《780°c，所述环形炉 中保持还原性气氛，所述巧料加热的时间为320~360min，并且所述巧料加热后出炉的巧 料溫度为1235~1255°C;
[0012] 所述穿孔需控制穿孔后得到的毛管平直，全长外径控制在428~432mm;
[0013] 所述MPM社制管巧是将溫度为90~iio°c的忍棒插入到溫度>iiocrc的毛管上 进行社制，并且社制过程中需控制社机出口速度为2. 8~3.Om/s，忍棒的限动速度为2. 4~ 2. 5m/s;所述MPM社制管巧得到的荒管壁厚极差《3. 0mm。
[0014] 根据本发明更进一步的技术方案，所述巧料加热的过程中，所述巧料与巧料前后 空6~8排位置，并且在环形炉内巧料与巧料的间距为860mm。
[0015] 根据本发明更进一步的技术方案，所述巧料加热分为预热段、加热段和均热段。
[0016] 根据本发明更进一步的技术方案，所述加热段的加热速率为10~60°CA，所述均 热段的加热速率为5~5. 45°CA。
[0017] 根据本发明更进一步的技术方案，所述预热段是在溫度为565~785Γ的条件下 预热> 90min;所述加热段分为加热1段、加热2段、加热3段，所述加热1段是在溫度为 1160~1220°C的条件下加热40~50min，所述加热2段是在溫度为1230~1240°C的条件 下加40~50min，所述加热3段是在溫度为1255~1265°C的条件下加热40~50min;所 述均热段在溫度为1250~1260°C的条件下均热110~120min。
[0018] 根据本发明更进一步的技术方案，所述MPM社制管巧过程中，所述忍棒在待穿位 置的溫度在80°C~100°C。
[0019] 根据本发明更进一步的技术方案，所述MPM社制管巧过程中，需控制社机出口速 度为 3. 5m/s。
[0020] 下面将详细地说明本发明。
[0021] 巧料在环形炉中加热，所述巧料与巧料前后空6~8排位置，并且在环形炉内巧料 与巧料的间距为860mm，是为了确保其他巧料溫度不影响正在加热巧料的加热溫度，并且在 环形炉中加热需要保证中慢速均匀加热，确保均热效果，加热不得出现因加热不均产生阴 阳面、加热不透、过热、过烧现象；若生产不正常和临时停社时间较长（20minW上）时，应适 当降低炉溫至溫度《1240°C，停社40minW上时降低炉溫至溫度《1230°C，停社60minW 上时降低炉溫至溫度< 116(TC，并经常转动炉底。
[0022] 在巧料的加热过程中应充分保证巧料的加热时间，若总的加热时间低于320min， 其钢巧组织不能完全奥氏体化；若总的加热时间高于360min，会造成奥氏体晶粒度粗大， 上述两种情况对低溫冲击，尤其是-l〇〇°C低溫冲击影响很大。
[0023] 根据不同的生产规格，选配相应的穿孔顶头尺寸，穿孔后需保证毛管目视平直，全 长外径大小一致。
[0024] 在进行MPM限动忍棒连社管机社制管巧过程中，将毛管套在经过润滑的长忍棒 上，送入MPM中进行连续减壁延伸变形。将社制后得到的荒管壁厚极差控制在《3. 0mm的 范围内，是因为该机组生产的荒管几何尺寸精度直接影响到成品钢管的几何尺寸精度。并 且在进行MPM社制管巧时，尽量采用质量好的忍棒社制，忍棒润滑良好。并且调整连社管机 各架张力，确保连社各架社制力曲线正常。 阳0巧][有益效果]
[0026] 本发明与现有技术相比，具有W下的有益效果：
[0027] 本发明生产的-100°c超低溫无缝钢管几何尺寸，内外表面质量完全满足且优 于ASME/ASTM技术规范要求。本发明生产工艺简单，成材率高，成本低，生产效率高，实现 了 -100°C超低溫无缝钢管的国产化生产。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
[0029] 实施例：
[0030] 本实施例目的是制备外径为Φ356mm，外径允许公差（-0. 8mm，+2. 4mm)，壁 厚24mm，长度> 6mm，壁厚允许公差为±12. 5%，楠圆度《1.5%，壁厚不均度《3. 0mm 的-100°C超低溫无缝钢管。
[0031] 工艺流程如下：
[0032] 巫350mmVD连铸巧一巧料切除一巧料加热一穿孔一 340mmMPM化制管巧一热银头 尾一冷却一矫直一精整一尺寸及表面质量检查一包装入库。其中，所述巧料加热是在环形 加热炉中还原性气氛下进行的加热，所述巧料前后空6排，炉内巧料间距为860mm放置。并 且所述巧料加热具体是包括预热段、加热段和均热段。所述预热段是在溫度为565~785°C 的条件下预热> 90min;所述加热段分为加热1段、加热2段、加热3段，所述加热1段是在 溫度为1160~1220°C的条件下加热40~50min，所述加热2段是在溫度为1230~1240°C 的条件下加40~50min，所述加热3段是在溫度为1255~1265°C的条件下加热40~ 50min;所述均热段在溫度为1250~1260°C的条件下均热110~120min。
[0033] 所述穿孔是根据制备的-100°C超低溫无缝钢管，选择的穿孔工艺参数如下：锭型 为〇350mm、毛管外径为〇428mm、入口导筒内径为370mm、导盘宽度为304mm、顶头直径为 321mm、顶头长度为780mm，顶杆直径为320mm、脱管环内径为357mm。 W34] 所述340mmMPM社制管巧的连社管机组孔型及尺寸控制如下：规格为 巫356mmX24mm、银切后长度为10~10. 3m、外径偏差（-0. 5, +2. 4)mm、壁厚偏差为（-8~ +12. 5) %、壁厚横断面极差《2. 7mm、社机孔型为Φ382mm、忍棒为Φ334. 7mm、脱管机孔型 为巫366mm。
[0035] 利用本实施例的制备方法制备得到的社制管巧具体参数如表1所示。
[0036] 表1本实施例制备方法制备得到的社制管巧的具体参数
[0037]
[003引并且利用本实施例的制备方法制备得到的社制管巧的热处理性能如表2所示。
[0039] 表2本实施例制备方法制备得到的社制管巧的热处理性能
[0040]
[0041] 本发明通过研究-100°C超低溫无缝钢管的制管工艺，针对服役条件和大、中、小规 格差异研究社管工艺，确保所生产的无缝钢管的尺寸精度满足ASTM/ASME技术规范要求， 开发出几何尺寸精度，内外表面质量符合石油化工低溫压力容器用无缝钢管，实现真正的 国产化研究。
[0042] 尽管运里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发 明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人 员可W设计出很多其他的修改和实施方式，运些修改和实施方式将落在本申请公开的原则 范围和精神之内。
【主权项】
1. 一种-100°c超低温无缝钢管的生产方法，它的工艺流程如下： VD连铸坯一坯料切割一坯料加热一穿孔一MPM乳制管坯一热锯头尾一冷却一矫直一 精整一尺寸及表面质量检查一包装入库； 其特征在于： 所述坯料加热是在环形炉中加热，其环形炉中不供热段温度< 780°C，所述环形炉中保 持还原性气氛，所述坯料加热的时间为320~360min，并且所述坯料加热后出炉的坯料温 度为 1235 ~1255°C; 所述穿孔需控制穿孔后得到的毛管平直，全长外径控制在428~432mm; 所述MPM乳制管坯是将温度为90~110°C的芯棒插入到温度多1100°C的毛管上进 行乳制，并且乳制过程中需控制乳机出口速度为2. 8~3.Om/s，芯棒的限动速度为2. 4~ 2. 5m/s;所述MPM乳制管还得到的荒管壁厚极差彡3. 0mm。2. 根据权利要求1所述的_100°C超低温无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述坯料 加热的过程中，所述坯料与坯料前后空6~8排位置，并且在环形炉内坯料与坯料的间距为 860mm〇3. 根据权利要求1所述的_100°C超低温无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述坯料 加热分为预热段、加热段和均热段。4. 根据权利要求3所述的-100°C超低温无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述加热 段的加热速率为10~60°C/h，所述均热段的加热速率为5~5. 45°C/h。5. 根据权利要求3所述的-100°C超低温无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述预热 段是在温度为565~785°C的条件下预热多90min;所述加热段分为加热1段、加热2段、 加热3段，所述加热1段是在温度为1160~1220°C的条件下加热40~50min，所述加热 2段是在温度为1230~1240°C的条件下加40~50min，所述加热3段是在温度为1255~ 1265°C的条件下加热40~50min;所述均热段在温度为1250~1260°C的条件下均热110~ 120min〇6. 根据权利要求1所述的_100°C超低温无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述MPM 乳制管坯过程中，所述芯棒在待穿位置的温度在80°C~100°C。7. 根据权利要求1所述的_100°C超低温无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述MPM 乳制管坯过程中，需控制乳机出口速度为3. 5m/s。
【专利摘要】本发明公开了一种-100℃超低温无缝钢管的生产方法，它的工艺流程如下：VD连铸坯→坯料切除→坯料加热→穿孔→MPM轧制管坯→热锯头尾→冷却→矫直→精整→尺寸及表面质量检查→包装入库。本发明针对无缝钢管的服役条件和大、中、小规格差异研究轧管工艺，确保所生产的无缝钢管的尺寸精度满足ASTM/ASME技术规范要求，开发出几何尺寸精度，内外表面质量符合石油化工低温压力容器用无缝钢管，实现真正的国产化研究。
【IPC分类】B21C37/06
【公开号】CN105290145
【申请号】CN201510881339
【发明人】郭元蓉, 胡茂会, 涂露寒, 吴红
【申请人】攀钢集团成都钢钒有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月3日