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        27simn無縫鋼管在油管中的應用問題

        作者: 來源: 日期:2021/5/26 11:42:09

         涉及一種27simn無縫鋼管及其生產方法,抗硫化氫腐蝕油管和套管屈服強度達到130~140ksi。

          傳統的生產27simn無縫鋼管的主要工藝過程是:選擇合適的鋼種,經冶煉、澆鑄并軋成熱軋無縫鋼管后進行整體調質熱處理,最后經適當機械加工制成抗硫化氫應力腐蝕用石油套管和油管。

          27simn無縫鋼管和油管與一般用途的石油套管和油管相比,在選材和生產工藝上有許多特殊之處。其主要特點是嚴格控制化學成分和熱處理工藝。

          為保證抗硫化氫應力腐蝕性能,一般均選擇淬火加高溫回火熱處理工藝,并且盡量在Ac 1以下較高的溫度回火,以保證成品鋼管具有很好的硬度均勻性和較低的殘余應力。

          在成分設計上,主要有2個考慮。一是加入可以提高淬透性和回火穩定性的元素,以保證材料淬火后可以得到盡可能多的馬氏體組織,并在回火時有較高的回火溫度,比如C、Mn、Cr、Mo、B等。二是對于那些易于形成夾雜物和偏析的元素應該加以嚴格控制,比如P、S、O、N等,并進行鈣處理,用以保證得到較高的抗硫化氫應力腐蝕性能。

          從鋼級的角度考慮,材料的鋼級越高,越需要加入更多的提高淬透性和回火穩定性的元素,用以保證在較高的回火溫度下仍然可以得到較高的強度。但是對于高鋼級抗硫化氫應力腐蝕油套管而言,為保證強度而加入的合金元素在保證鋼級強度的同時也有可能降低其抗硫化氫應力腐蝕性能。例如較高的Mn可能造成較嚴重的偏析,較高的Cr可能會產生粗大的碳化物,較高的C也可能產生較高的回火硬度。大量合金元素的加入在提高強度的同時會降低抗硫化氫應力腐蝕性能,這是在開發高鋼級抗硫化氫應力腐蝕油套管時遇到的難題。因此大部分生產廠家只能生產110ksi以下鋼級的抗硫化氫應力腐蝕油套管。而對于125ksi以上鋼級的抗硫化氫應力腐蝕石油套管,由于其屈服強度達到862MPa以上,硬度達到HRc 32以上,其硫化氫應力腐蝕敏感值較高,生產難度更大。因此,到目前為止,世界上只有日本住友金屬于2004年生產的SM-125S抗硫套管在北海油田得到實際應用。

        慮。一是加入可以提高淬透性和回火穩定性的元素,以保證材料淬火后可以得到盡可能多的馬氏體組織,并在回火時有較高的回火溫度,比如C、Mn、Cr、Mo、B等。二是對于那些易于形成夾雜物和偏析的元素應該加以嚴格控制,比如P、S、O、N等,并進行鈣處理,用以保證得到較高的抗硫化氫應力腐蝕性能。

          從鋼級的角度考慮,材料的鋼級越高,越需要加入更多的提高淬透性和回火穩定性的元素,用以保證在較高的回火溫度下仍然可以得到較高的強度。但是對于高鋼級抗硫化氫應力腐蝕油套管而言,為保證強度而加入的合金元素在保證鋼級強度的同時也有可能降低其抗硫化氫應力腐蝕性能。例如較高的Mn可能造成較嚴重的偏析,較高的Cr可能會產生粗大的碳化物,較高的C也可能產生較高的回火硬度。大量合金元素的加入在提高強度的同時會降低抗硫化氫應力腐蝕性能,這是在開發高鋼級抗硫化氫應力腐蝕油套管時遇到的難題。因此大部分生產廠家只能生產110ksi以下鋼級的抗硫化氫應力腐蝕油套管。而對于125ksi以上鋼級的抗硫化氫應力腐蝕石油套管,由于其屈服強度達到862MPa以上,硬度達到HRc 32以上,其硫化氫應力腐蝕敏感值較高,生產難度更大。因此,到目前為止,世界上只有日本住友金屬于2004年生產的SM-125S抗硫套管在北海油田得到實際應用。


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