专利名称：小口径高钢级油管的热处理方法
技术领域：
本发明涉及输油管的热处理技术领域，具体为小口径高钢级油管的热处理 方法。
背景技术：
石油行业，随着油价的不断上涨，油田对一些已一次开发过的老井以及当时 注水压油有一定难度已封存的油井进行二次开发，以获得更多的石油资源，这 些井在当时由于二次开采成本较高，技术难度较大，与取得的经济效益相比已 不适合开采、利用，因此被遗弃及封存，但目前油价上涨，进行二次开采能获
得较好经济效益，因此一些油田利用小口径油管(2 3/8〃以下)对原来的油井 管进行水平打井，开采油井中剩余的石油资源.有些油井二次开采对这些小口径 油管要求较高,必须使用高钢级(N80以上)油管进行开采，而目前石油行业小口 径(2 3/8〃以下)高钢级油管还没有企业能调质处理生产。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了小口径高钢级油管的热处理方法，经过本热 处理工艺调质后的油管，具有很高的强度、塑性、韧性、延伸率，可达到美国石 油学会规定的L80、 N80、 P110等高钢级油管的性能要求，可以满足油田二次开 采特殊需求使用。
整个热处理方法如下，其特征在于其包括以下步骤，
A、 选用含有以下重量百分比成份的管坯C: 0. 15% 0. 50%、 Mn: 0.25% 1.9%、 Mo:O, 25% 1. 10%、 Cr: 0.4% 14%、 Ni:<0.99%、 Cu:<0.35%、 P:<0.030%、 S:<0.030%、 Si: <1.00%;
B、 淬火前加热
需处理的钢管经淬火炉加热，温度控制在850°C 900°C，在炉内的时间控制 在45分钟 60分钟，炉内保温时间在5分钟 15分钟；
C、 钢管淬火
钢管在驱动机构的作用下高速旋转，同时对管内、管外喷冷却介质，对钢
管同时进行快速冷却，使高温钢管在10秒钟以内达到环境温度，冷却前钢管温度 必须保持在727。C以上；
D、 钢管高温回火
将淬火后的钢管送到回火炉进行高温回火,炉内温度控制在50(TC 70(TC， 在炉内的时间控制在80分钟 110分钟，炉内保温时间在20分钟 40分钟；
E、 钢管高压水除鳞
将高温回火后的钢管的表面氧化铁皮用高压水去除处理，高压水压力在12 MPa 20MPa;
F、 钢管矫直
经以上处理后的钢管进行矫直，使钢管直度控制在2%。以内；
G、 钢管探伤 对钢管进行超声探伤。
其进一步特征在于钢管淬火时，向管内喷的冷却介质为压縮空气，向管的 外表面喷的冷却介质为冷却水。
通过上述工艺调质处理的钢管，具有很高的强度、塑性、韧性、延伸率，可 以满足油田二次开采特殊需求使用。
具体实施例方式
下面结合实施例描述本发明的处理过程-实施例1,
A.选用含有以下重量百分比成份的管坯C 0.15%、 Mn 1.9%、 Mo 1.10%、 Cr 6.8%、 NiO. 99%、 Cu 0.175%、 P 0.0015%、 SO. 03%、 SiO, 5%;
B、需处理的钢管经上料台架由进料辊道进入淬火炉内加热，温度控制在850 °C，在炉内的时间控制在52, 5分钟，炉内保温时间在10分钟；
C、 钢管淬火
钢管由淬火炉出料辊输送到淬火机接料辊道上，再经淬火机平托机构快速 翻转到低速旋转的径向轮上，此时钢管压紧装置快速压紧，同时径向轮带动钢管 高速旋转、内喷压縮空气和外淋水同时对钢管进行快速冷却，使高温钢管在10 秒钟以内达到环境温度，从而使钢管完全淬火，冷却前钢管温度必须保持在727 'C以上；
D、 钢管高温回火
完全淬火后的钢管由淬火机下料机构输送到回火炉进料辊道上，再经回火炉进
料辊道输送到回火炉内进行高温回火，炉内温度控制在6(xrc，在炉内的时间控
制在80分钟，炉内保温时间在20分钟；
E、 钢管高压水除鳞
高温回火后的钢管由回火炉出料辊道输送出回火炉，进入高压水除鳞输送 辊道进行钢管表面氧化铁皮高压水去除处理，高压水压力在12MPa.
F、 钢管矫直
经以上处理后的钢管或多或少会弯曲，故需进行矫直，使钢管直度控制在2 X。以内，达到API标准.
G、 钢管探伤
最后，对钢管进行超声探伤，符合标准的钢管可进入下道工序。 实施例2
A.选用含有以下重量百分比成份的管坯C 0.50%、 Mn: 0.25%、 Mo 0.25 %、 Cr 14%、 Ni 0.495%、 Cu 0.35%、 P 0.030%、 S 0.015%、 Sil.00%;
B、需处理的钢管经上料台架由进料辊道进入淬火炉内加热，温度控制在900 °C，在炉内的时间控制在45分钟，炉内保温时间在5分钟；
C、 钢管淬火
钢管由淬火炉出料辊输送到淬火机接料辊道上，再经淬火机平托机构快速 翻转到低速旋转的径向轮上，此时钢管压紧装置快速压紧，同时径向轮带动钢管 高速旋转、内喷压縮空气和外淋水同时对钢管进行快速冷却，使高温钢管在10 秒钟以内达到环境温度，从而使钢管完全淬火，冷却前钢管温度必须保持在727 'C以上；
D、 钢管高温回火
完全淬火后的钢管由淬火机下料机构输送到回火炉进料辊道上，再经回火炉进 料辊道输送到回火炉内进行高温回火，炉内温度控制在500°C，在炉内的时间控 制在110分钟，炉内保温时间在40分钟；
E、 钢管高压水除鳞
高温回火后的钢管由回火炉出料辊道输送出回火炉，进入高压水除鳞输送辊道 进行钢管表面氧化铁皮高压水去除处理，高压水压力在20MPa.
F、 钢管矫直
经以上处理后的钢管或多或少会弯曲，故需进行矫直，使钢管直度控制在2
X。以内，达到API标准；
G、钢管探伤
最后，对钢管进行超声探伤，符合标准的钢管可进入下道工序。 实施例3
A.选用含有以下重量百分比成份的管坯C 0.325%、 Mn 0.825%、 Mo 0.675 %、 Cr 0.4%;
B、需处理的钢管经上料台架由进料辊道进入淬火炉内加热，温度控制在875 °C，在炉内的时间控制在60分钟，炉内保温时间在15分钟；
C、 钢管淬火
钢管由淬火炉出料辊输送到淬火机接料辊道上，再经淬火机平托机构快速 翻转到低速旋转的径向轮上，此时钢管压紧装置快速压紧，同时径向轮带动钢管 高速旋转、内喷压縮空气和外淋水同时对钢管进行快速冷却，使高温钢管在10 秒钟以内达到环境温度，从而使钢管完全淬火，冷却前钢管温度必须保持在727 'C以上；
D、 钢管高温回火
完全淬火后的钢管由淬火机下料机构输送到回火炉进料辊道上，再经回火炉进 料辊道输送到回火炉内进行高温回火，炉内温度控制在70CTC,在炉内的时间控 制在95分钟,炉内保温时间在30分钟；
E、 钢管高压水除鳞
高温回火后的钢管由回火炉出料辊道输送出回火炉,进入高压水除鳞输送辊道 进行钢管表面氧化铁皮高压水去除处理，高压水压力在16MPa;
F、 钢管矫直
经以上处理后的钢管或多或少会弯曲，故需进行矫直，使钢管直度控制在2 X。以内，达到API标准；
G、 钢管探伤
最后，对钢管进行超声探伤，符合标准的钢管可进入下道工序。
权利要求
1、小口径高钢级油管的热处理方法，其特征在于其包括以下步骤，A.选用含有以下重量百分比成份的管坯C0.15％～0.50％、Mn0.25％～1.9％、Mo0.25％～1.10％、Cr0.4％～14％、Ni＜0.99％、Cu＜0.35％、P＜0.030％、S＜0.030％、Si＜1.00％；B、淬火前加热需处理的钢管经淬火炉加热，温度控制在850℃～900℃，在炉内的时间控制在45分钟～60分钟，炉内保温时间在5分钟～15分钟；C、钢管淬火钢管在驱动机构的作用下高速旋转，同时对管内、管外喷冷却介质，对钢管同时进行快速冷却，使高温钢管在10秒钟以内达到环境温度，冷却前钢管温度必须保持在727℃以上；D、钢管高温回火将淬火后的钢管送到回火炉进行高温回火，炉内温度控制在500℃～700℃，在炉内的时间控制在80分钟～110分钟，炉内保温时间在20分钟～40分钟；E、钢管高压水除鳞将高温回火后的钢管的表面氧化铁皮用高压水去除处理，高压水压力在12MPa～20MPa；F、钢管矫直经以上处理后的钢管进行矫直，使钢管直度控制在2‰以内；G、钢管探伤对钢管进行超声探伤。
2、根据权利要求l所述小口径高钢级油管的热处理方法，其特征在于钢管 淬火时，向管内喷的冷却介质为压縮空气，向管的外表面喷的冷却介质为冷却水。
全文摘要
本发明为小口径高钢级油管的热处理方法。经过本热处理工艺调质后的油管，具有很高的强度、塑性、韧性、延伸率，可达到美国石油学会规定的L80、N80、P110等高钢级油管的性能要求，可以满足油田二次开采特殊需求使用。整个热处理方法如下，其特征在于其包括以下步骤，选用管坯、淬火前加热、钢管淬火、钢管高温回火、钢管高压水除鳞、钢管矫直、钢管探伤。
文档编号C22C38/58GK101353949SQ20071002538
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者张二建 申请人:张二建