一种改善油气管道工程用控轧埋弧焊站场管低温韧性的方法

文档序号:10565565阅读:563来源:国知局
一种改善油气管道工程用控轧埋弧焊站场管低温韧性的方法
【专利摘要】本发明提供一种改善油气管道工程用控轧埋弧焊站场管低温韧性的方法,属于油气输送管线用埋弧焊站场管加工领域。一种改善油气管道工程用控轧埋弧焊站场管低温韧性的方法,该方法包括:S1,利用感应加热线圈对控轧埋弧焊站场管进行中频加热,加热到温度升高至AC3以上30~50℃,随即快速冷却,完成在线淬火热处理;S2,将控轧埋弧焊站场管在箱式热处理炉中加热至500?650℃,保温1?3小时后空冷至室温,完成离线回火热处理。采用本发明的方法对控轧埋弧焊站场管进行热处理获得均匀的组织、稳定的性能,可实现改善控轧埋弧焊站场管的低温韧性,同时也具有较强的可操作性。
【专利说明】
-种改善油气管道工程用控$1埋弧焊站场管低溫初性的方法
技术领域
[0001] 本发明设及油气输送管线用埋弧焊站场管加工领域,尤其设及一种改善油气管道 工程用控社埋弧焊站场管低溫初性的方法。
【背景技术】
[0002] 油气管道工程用控社埋弧焊站场管具有规格多、用量少等特点,实际订购和生产 均存在诸多不便。此外,工程上批量应用的X70、X80高强度站场管多W贝氏体组织为主,为 了确保焊接性,运种板材合金含量非常低,材料对溫度因素较为敏感,TMCP控社优异性能会 因二次加热而丧失,尤其是厚壁埋弧焊站场管,如生产的埋弧焊站场管焊缝热影响区在大 的焊接热输入作用下,低溫初性极易弱化,导致热影响区低溫初性指标较母材降低、且离散 性加大,难W达到合理的匹配,且不具备良好的稳定性,有时使得埋弧焊站场管很难满足极 端低溫(如极地油气田开发用管道)工况服役环境设计要求。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于提供一种改善油气管道工程用控社埋弧焊站场管低溫初性的 方法,从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0005] -种改善油气管道工程用控社埋弧焊站场管低溫初性的方法,该方法包括:
[0006] SI,利用弯管生产设备对控社埋弧焊站场管进行二次加热直推,随即快速冷却,完 成在线泽火热处理;
[0007] S2,利用箱式热处理炉对控社埋弧焊站场管加热至一定溫度,保溫一定时间后空 冷至室溫,完成离线回火热处理。
[000引优选的,步骤Sl中加热方法为:利用感应加热线圈对控社埋弧焊站场管进行中频 加热,加热到溫度升高至AC3W上30~50°C。
[0009] 优选的,步骤S2具体为:将控社埋弧焊站场管在箱式热处理炉中加热至500-650 °C,保溫1-3小时后空冷至室溫。
[0010] 本发明的有益效果是:采用本发明的方法对油气管道工程用埋弧焊站场管进行热 处理,获得均匀的组织、稳定的性能,可实现改善油气管道工程用控社埋弧焊站场管的低溫 初性;同时,利用弯管生产设备,采用感应加热的方法对控社埋弧焊站场管进行二次加热直 推,可W使同一尺寸、钢级的站场管和弯管在同一设备上进行生产,具有较强的可操作性。
【附图说明】
[0011] 图1是利用感应线加热圈对埋弧焊站场管进行二次加热的示意图,
[0012] 其中,附图标记1表示为尾座,2为导向轮,3为钢管,4为感应线圈;F代表推进力,V 代表推进速度。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,W下结合附图,对本发明进 行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的【具体实施方式】仅仅用W解释本发明,并不用于 限定本发明。
[0014] 管线运输是长距离输送石油天然气最经济合理的运输方式,为降低建设和运营成 本,提高输送效率,采用高压、大口径输送天然气已成为长距离管道建设的主流趋势。作为 油气输送管线不可缺少的埋弧焊站场管,具有规格多、用量少等特点,实际订购和生产均存 在诸多不便。
[0015] 目前,国内外已普遍将高强度控社钢用作天然气输送管线的首选钢种,即采用控 社控冷工艺开发高钢级管线钢。采用TMCP控社技术开发出的X70、X80强度级别的管线钢,要 求含碳量较低,而靠提高儘含量,添加妮、铁、饥、钢等微量元素来保证其强度。同时社后加 速冷却,使丫 相变溫度降低,过冷度增大,从而增大了a的形核率。由于冷却速度的增加, 阻止或延迟了碳、氮化物在冷却中过早析出,因而易于生成更加弥散的析出物。进一步提高 冷却速度,则可形成贝氏体,可进一步改善管线钢的强度。
[0016] 强度虽然在传统上是管线钢的主要设计参数,但并不是唯一重要的性能指标。管 道工程历史大量断裂事故的频繁发生,促使从事管道有关的冶金、制管、设计和施工人员把 相当经理投入到有关低溫初性的研究上,尤其是随着天然气输送的发展、极地管线的开发、 富气输送工艺的实施和高强度管线钢的应用,低溫初性问题已成为每一时期的研究热点。 从一定意义上讲强度是管道经济性的保证,低溫初性是管道安全的保证。
[0017] 本发明介绍了一种改善油气管道工程用控社埋弧焊站场管低溫初性的方法,即采 用感应加热的方法对控社埋弧焊站场管进行二次加热,随即快速冷却,最后进行回火处理。 采用本发明的方法对油气管道工程用控社埋弧焊站场管进行热处理,使得其组织均匀、性 能稳定、残余应力消除,从而可获得优异的低溫初性。同时,利用弯管生产设备,采用感应加 热的方法对控社埋弧焊站场管进行二次加热直推,可W使同一尺寸、钢级的站场管和弯管 在同一设备上进行生产,具有较强的可操作性。
[0018] 运种方法主要采用的技术方案如下:
[0019] (1)采用感应加热的方法对控社埋弧焊站场管进行二次加热,随即快速冷却,完成 在线泽火处理;
[0020] (2)完成埋弧焊站场管在线泽火后再进行离线回火处理,使得埋弧焊站场管组织 转变为较稳定的回火组织,同时可W消除残余内应力,在优化强度的同时改善了低溫初性, 使得低溫初性有效提高,离散性减小。
[0021] 本发明利用生产弯管用的感应加热线圈对控社埋弧焊站场管进行中频加热,即对 埋弧焊站场管进行二次整体加热,使其溫度升高至AuW上30~50°C,加热完成后立即进行 快速冷却,完成在线泽火工艺;随后对埋弧焊站场管进行离线回火处理,在箱式热处理炉中 加热至500-650°C,保溫1-3小时后空冷至室溫,完后整个热处理工艺。
[0022] 表1~表4是传统控社埋弧焊站场管和本发明方法的性能对比。采用本发明方法相 较TMCP工艺条件下的管线钢抗拉基本强度不变,屈服强度略有下降,屈强比降低,塑性承载 能力得到提高,同时冲击吸收能量(初性指标)得到提高,尤其是热影响区低溫初性得到显 著提高,且离散性减小。即采用本发明方法开发的埋弧焊站场管具有较高的强度及低的屈 强比,其强度、塑性及初性达到合理的匹配。
[0023] 表1巫610mmX 16.9mm X70M SAWL埋弧焊站场管性能对比 [00241
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[0032] -种改善油气管道工程用控社埋弧焊站场管低溫初性的方法,该方法包括:
[0033] SI,利用弯管生产设备对控社埋弧焊站场管进行二次加热直推,随即快速冷却,完 成在线泽火热处理;
[0034] S2,利用箱式热处理炉对控社埋弧焊站场管加热至一定溫度,保溫一定时间后空 冷至室溫,完成离线回火热处理。
[0035] 优选的,步骤Sl中加热方法为:利用感应加热线圈对控社埋弧焊站场管进行中频 加热,加热到溫度升高至AC3W上30~50°C。
[0036] 优选的,步骤S2具体为:将控社埋弧焊站场管在箱式热处理炉中加热至500-650 °C,保溫1-3小时后空冷至室溫。
[0037] 通过采用本发明公开的上述技术方案,得到了如下有益的效果:采用本发明的方 法对油气管道工程用控社埋弧焊站场管进行热处理,获得均匀的组织、稳定的性能,可实现 改善油气管道工程用控社埋弧焊站场管的低溫初性;同时,利用弯管生产设备,采用感应加 热的方法对控社埋弧焊站场管进行二次加热直推,可W使同一尺寸、钢级的站场管和弯管 在同一设备上进行生产,具有较强的可操作性。
[0038] W上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可W做出若干改进和润饰,运些改进和润饰也应 视本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种改善油气管道工程用控乳埋弧焊站场管低温韧性的方法,其特征在于,该方法 包括: S1,利用弯管生产设备对控乳埋弧焊站场管进行二次加热直推,随即快速冷却,完成在 线淬火热处理; S2,利用箱式热处理炉对控乳埋弧焊站场管加热至一定温度,保温一定时间后空冷至 室温,完成离线回火热处理。2. 根据权利要求1所述的改善油气管道工程用控乳埋弧焊站场管低温韧性的方法,其 特征在于,步骤Sl中加热方法为:利用感应加热线圈对控乳埋弧焊站场管进行中频加热,加 热到温度升高至A c3以上30~50 °C。3. 根据权利要求1所述的改善油气管道工程用控乳埋弧焊站场管低温韧性的方法,其 特征在于,步骤S2具体为:将控乳埋弧焊站场管在箱式热处理炉中加热至500-65(TC,保温 1-3小时后空冷至室温。
【文档编号】C21D1/18GK105925778SQ201610490744
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】刘迎来, 许彦, 李亮, 聂向辉, 王高峰
【申请人】北京隆盛泰科石油管科技有限公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所
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