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    188宝金博页面版: 高品质含nb无缝油井管与输送管的研发

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    内容提示： 由于全球石油、 天然气供应的严峻形势以及油气居高不下， 一些严酷环境下的油气田(超深井、 深海油田、 含 H2S 气体井等)相继开发， 石油行业对无缝油井管与输送管的各项性能提出了更加苛刻的要求。 钢管材料除了要求具有高强、 高韧等基本力学性能以外， 还需要满足抗挤毁(超深井用管)、 抗 SSC(抗硫管)、 抗大变形、 耐低温、 易焊接(深海管线管)等使用性能的要求。 石油行业对高端管材品种持续增长的需求， 对无缝钢管制造企业而言， 既是前所未有的机遇， 又是巨大的挑战。 随着 Nb 微合金化在无缝钢管中的应用研究工作的持续开展和逐步深入， 在更高钢级、 服...

    文档格式：DOC | 页数：28 | 浏览次数：27 | 上传日期：2015-04-19 01:05:18 | 文档星级：
    由于全球石油、 天然气供应的严峻形势以及油气居高不下， 一些严酷环境下的油气田(超深井、 深海油田、 含 H2S 气体井等)相继开发， 石油行业对无缝油井管与输送管的各项性能提出了更加苛刻的要求。 钢管材料除了要求具有高强、 高韧等基本力学性能以外， 还需要满足抗挤毁(超深井用管)、 抗 SSC(抗硫管)、 抗大变形、 耐低温、 易焊接(深海管线管)等使用性能的要求。 石油行业对高端管材品种持续增长的需求， 对无缝钢管制造企业而言， 既是前所未有的机遇， 又是巨大的挑战。 随着 Nb 微合金化在无缝钢管中的应用研究工作的持续开展和逐步深入， 在更高钢级、 服役环境更为严酷的无缝钢管高端产品的研制生产技术必将得到更加广泛的应用。 天津钢管股份有限(简称"TPCO")是目前国内无缝钢管产品规格最全、 高端产品种类最多、 生产制造技术最先进的企业， 也是世界上单产最大的石油专用管提供商。 近年来， TPCO 与有关科研部门合作， 开发并生产了一系列高品质、高附加值的含Nb调质无缝油井管与输送管。产品广泛应用在勘测、 开采、 运输、 贮存等油气资源开发的各个环节， 用户涵盖了全球主要的石油和油服专业。 年产销含 Nb 管线管 20-30 万 t、 抗硫套管近 8 万 t、 含射孔枪管和抗硫钻杆在内的工具管近 2 万 t。 不仅满足了国内用户的需求， 部分产品远销海外， 极大地推动了含 Nb 调质无缝钢管高端产品的开发和应用。 1、 高品质含 Nb 无缝油井管与输送管生产关键技术 无缝钢管的生产工艺流程一般包括电炉冶炼、 连铸、 穿管、 轧管、 热张减、 热处理等工序。通过电炉冶炼和连铸获得坯料， 随后经环形炉再加热-穿管-热连轧-热张减定径制成不同规格的无缝管， 最后通过不同的热处理以获得所需要的综合力学性能。 在实际生产中， 无缝钢管的化学成分、 冶金质量、 轧制工艺、 热处理制度对成品管的力学性能和使用性能有显著的影响。 高品质含 Nb 无缝油井管与输送管的生产， 涉及到以下几个方面的关键工艺技术： 1)纯净钢冶炼。 配料采用预处理铁水+低 P、 S 优质废钢;高真空 VD 处理;精炼补铝， 脱氧固氮;精炼脱氧后， 喂入 SiCa 丝进行夹杂物变性处理， 且控制 Ca/S;吹氩搅拌， 控制流量和镇静时间， 确保不吹开渣面。 2)精确控轧技术。 在形变奥氏体再结晶区穿孔-热连轧， 以细化荒管高温轧制的晶粒;在非再结晶区热张力减径， 以形成细化的亚晶结构;增大横向压缩比， 提高横向冲击功、 减小纵横向冲击功的差异。 3)合理的孔型配置， 以提高钢管的尺寸精度。 4)精确热处理技术。 采用适当温度淬火和高温回火热处理， 以细化回火马氏体或贝氏体的各级内部结构或亚晶、 控制第二相粒子以纳米级尺度和有利分布析出。 在调质无缝钢管的实际生产中， 添加微量 Nb 具有如下综合作用效果： (1)Nb 的加入可以显著提高奥氏体再结晶温度， 在穿孔-热连轧-热张减阶段， 可以适当提高轧制温度， 以减小轧机负荷， 提高生产效率;(2)由于 Nb 的溶质拖曳作用和第二相粒子的钉扎作用， 可以有效细化轧制各阶段的奥氏体晶粒， 最终得到细小均匀的组织， 使材料实现良好的强韧性匹配;(3)显著提高淬火组织的回火抗力， 在保证强度的基础上， 通过适当提高回火温度， 得到优异的综合力学性能;(4)与 V 复合添加， 可以促进析出， 通过提高析出强化效果， 提高强度;(5)通过细化最终组织， 可以提高钢管材料的低温韧性， 显著降低韧脆转变温度， 提高低温使用性能;(6)提高钢管材料的抗硫化物应力腐蚀能力;(7)添加微量的 Nb， 可以适当降低碳含量， 通过降低焊接冷裂纹敏感性和提高热影响区的冲击韧性， 从而改善管线管的焊接性能。 2、 Nb 在中碳 Cr-Mo-V-Nb 调质无缝油井管中的强韧化效果 油井管是石油天然气开发的基础材料， 按用途分为油套管和工具管， 后者又包括钻杆和射孔枪管等， 按成形工艺分为无缝管和焊管。 石油天然气勘探开发消耗大量油井管。 据统计， 钻井每钻进 1m， 约需油井管 62kg， 其中套管 48kg， 油管 10kg， 钻杆 3kg， 钻铤 0.5kg。 由于全球对石油能源的需求量不断增加， 一些超深油气井投入开发使用， 而超深油气井所处的地

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