一種耐熱鋼管及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐熱鋼管及其生產(chǎn)工藝，按照質(zhì)量百分比的成分包括：C0.25%～0.32%、Si0.20%～0.37%、Mn0.9%～1.1%、P≤0.017%、S≤0.008%、Ni0.02%～0.1%、Cr0.9%～1.2%、Nb≤0.04%、Cu≤0.25%、Al0.02%～0.06%、Ti0.02%～0.07%、Mo0.1%～0.2%、V≤0.04%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。經(jīng)過電爐冶煉、爐外精煉、真空脫氣、連鑄、鋼坯加熱、鋼管軋制、調(diào)質(zhì)處理、矯直等步驟制得。本發(fā)明采用的冶煉方式保證了鋼質(zhì)的純凈度，生產(chǎn)的鋼管具有優(yōu)良的室溫性能，強度和韌性配合好，且具有高溫強度高，熱穩(wěn)定性能好的特點，確保了油井開采油的安全性，適合高密度油的熱采領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種耐熱鋼管及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無縫鋼管的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是一種耐熱鋼管及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 世界高密度油資源相當豐富，而可供開采的稀油資源越來越少，高密度油將是未 來的重要能源，我國的勝利、遼河、新疆及中原油田有豐富的高密度油資源，由于高密度油 粘度大，所以采油難度很大，一般采用熱力開采。
[0003] 我國主要為蒸汽吞吐法，利用注入蒸汽的熱量使高密度油溫度升高，易于流動，便 于開采。開采過程中，套管被固定在井筒中處于約束狀態(tài)，不能自由膨脹和收縮，在注入高 溫高壓蒸汽階段套管由于受熱膨脹和受約束而承受很大的壓應(yīng)力，停注采油時，由于降溫 收縮松弛而承受很大的拉應(yīng)力，套管反復(fù)承受高的拉-壓應(yīng)力而極易損壞。
[0004] 以前主要使用普通API PllO套管，其制管材料為C-Mn鋼，熱穩(wěn)定性差，溫度從 室溫到350°C，PllO套管材料的屈服強度和抗拉強度一般下降25%。根據(jù)各大高密度油油 田套損率調(diào)查結(jié)果表明，高密度油熱采井的套損率平均為30%以上，局部區(qū)塊達到70%，列 油田套管損壞率之首。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高溫強度高、熱穩(wěn)定性能好的耐熱鋼管及其生產(chǎn)工 藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種耐熱鋼管，按照質(zhì)量百分比的成分包括：CO. 25%?0. 32%、SiO. 20%?0. 37%、 MnO. 9% ?L 1%、P 彡 0· 017%、S 彡 0· 008%、NiO. 02% ?0· 1%、CrO. 9% ?L 2%、Nb 彡 0· 04%、 Cu 彡 0· 25%、A10. 02% ?0· 06%、TiO. 02% ?0· 07%、MoO. 1% ?0· 2%、V 彡 0· 04%，其余為 Fe 和不可避免雜質(zhì)。
[0007] 作為本發(fā)明進一步的方案：不可避免的雜質(zhì)包括：513、81、？13、45、511、0、!1、1其中 各成分的質(zhì)量百分比為：Sb彡0· 01%、Bi彡0· 01%、Pb彡0· 015、AS彡0· 015%、Sn彡0· 015%、 As+Sn+Pb+Sb+Bi 彡 0· 035%、0 彡 30PPm、H 彡 2PPm、N 彡 150PPm。
[0008] 所述的耐熱鋼管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟： (1) 鋼坯冶煉：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線，鋼液溫度1620°C? 1660°C時，進行VD爐真空處理，真空度50Pa?65Pa，真空前加入SiCa塊，真空保持時間 40min?50min，鋼液溫度在1530°C?1580°C時，連鑄成圓管坯，冷卻到室溫； (2) 鋼管軋制：圓管坯加熱到1220°C?1260°C，穿孔前溫度1180°C?1220°C，斜軋前 溫度KKKTC?1180°C，熱定徑前溫度780°C?860°C ; (3) 調(diào)質(zhì)處理：淬火溫度為890°C?920°C，加熱時間為40min?60min，之后水冷；回火 溫度為610°C?630°C，加熱時間為80min?llOmin，之后空冷； (4) 矯直：回火后趁溫，在350°C?450°C時，將鋼管矯直。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明制備的鋼管的室溫性能：抗拉強度> 862MPa，屈服強度758?880MPa，延伸率 > 16% ;該鋼管(TC的縱向全尺寸沖擊性能> 60J ;該鋼管350°C的高溫拉伸性能：抗拉強度 彡720MPa，屈服強度彡600MPa，屈強比彡0. 85。本發(fā)明采用的冶煉方式保證了鋼質(zhì)的純凈 度，生產(chǎn)的鋼管具有優(yōu)良的室溫性能，強度和韌性配合好，且具有高溫強度高，熱穩(wěn)定性能 好的特點，確保了油井開采油的安全性，適合高密度油的熱采領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

【具體實施方式】
[0010] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的 實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0011] 實施例1 本發(fā)明實施例中，一種耐熱鋼管，規(guī)格為Φ177.8Χ9. 19的耐熱鋼管，按照質(zhì)量百分 數(shù)的成分包括：C0. 28%、SiO. 30%、MnL 0%、PO. 012%、S0. 005%、NiO. 08%、CrL 2%、NbO. 01%、 CuO. 032%、Α10· 05%、TiO. 03%、Μ〇0· 15%、VO. 01%，其余為 Fe 和不可避免雜質(zhì)。
[0012] 規(guī)格為Φ 177. 8X9. 19耐熱鋼管的不可避免雜質(zhì)，按照質(zhì)量百分數(shù)的成分包括： Sb、Bi、Pb、AS、Sn、0、Η、N,其中：SbO. 004%、BiO. 006%、PbO. 010、AS0. 008%、SnO. 005%、 As+Sn+Pb+Sb+BiO. 033%、025PPm、HI. 5PPm、N80PPm。
[0013] 規(guī)格為Φ 177. 8X9. 19耐熱鋼管的制造過程包括以下步驟： (1)鋼坯冶煉：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線，Al線的添加量為 3. OKg/Τ鋼，鋼液溫度1630°C時，進行VD爐真空處理，真空度55Pa，真空前加入SiCa塊， SiCa塊的添加量為I. lKg/T鋼，真空保持時間50min，鋼液溫度在1530°C?1580°C時，連鑄 成圓管坯，冷卻到室溫。
[0014] (2)鋼管軋制：圓管坯加熱到1250°C，穿孔前溫度1200°C，斜軋前溫度1120°C，熱 定徑前溫度830°C。
[0015] (3)調(diào)質(zhì)處理：淬火溫度為900°C，加熱時間為50min，之后水冷?；鼗饻囟葹?620°C，加熱時間為90min，之后空冷。
[0016] (4)矯直：回火后趁溫，在350°C?450°C時，將鋼管矯直。
[0017] 對規(guī)格為Φ 177. 8X9. 19耐熱鋼管調(diào)質(zhì)處理后的性能進行測試，常溫性能和0°C 的沖擊性能如表1所示，350°C下的高溫拉伸性能如表2所示。
[0018] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種耐熱鋼管，其特征在于，按照質(zhì)量百分比的成分包括：CO. 25%?0. 32%、 SiO. 20% ?0. 37%、MnO. 9% ?I. 1%、P 彡 0. 017%、S 彡 0. 008%、NiO. 02% ?0. 1%、CrO. 9% ? 1. 2%、Nb 彡 0. 04%、Cu 彡 0. 25%、A10. 02% ?0. 06%、TiO. 02% ?0. 07%、MoO. 1% ?0. 2%、 V < 0. 04%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱鋼管，其特征在于，不可避免的雜質(zhì)包括：Sb、Bi、Pb、 AS、Sn、0、H、N，其中各成分的質(zhì)量百分比為：Sb彡0.01%、Bi彡0.01%、Pb彡0.015、 AS 彡 0. 015%、Sn 彡 0. 015%、As+Sn+Pb+Sb+Bi 彡 0. 035%、0 彡 30PPm、H 彡 2PPm、N 彡 150PPm。
3. -種如權(quán)利要求1-2任一所述的耐熱鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟： (1) 鋼坯冶煉：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線，鋼液溫度1620°C? 1660°C時，進行VD爐真空處理，真空度50Pa?65Pa，真空前加入SiCa塊，真空保持時間 40min?50min，鋼液溫度在1530°C?1580°C時，連鑄成圓管坯，冷卻到室溫； (2) 鋼管軋制：圓管坯加熱到1220°C?1260°C，穿孔前溫度1180°C?1220°C，斜軋前 溫度KKKTC?1180°C，熱定徑前溫度780°C?860°C ; (3) 調(diào)質(zhì)處理：淬火溫度為890°C?920°C，加熱時間為40min?60min，之后水冷；回火 溫度為610°C?630°C，加熱時間為80min?llOmin，之后空冷； (4) 矯直：回火后趁溫，在350°C?450°C時，將鋼管矯直。
【文檔編號】C22C38/60GK104313488SQ201410556815
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】王錦永, 高杰, 宋邦民 申請人:邯鄲新興特種管材有限公司