СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ Российский патент 1997 года по МПК C21D8/10 C21D9/08 

Описание патента на изобретение RU2085596C1

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при изготовлении труб нефтяного сортамента из малоуглеродистой стали.

Известен способ термической обработки изделий из малоуглеродистых марганцовистых сталей, заключающийся в том, что изделие с прокатного нагрева охлаждают по выходу из последней клети стана с температур 830-870 С путем воздействия на их наружную поверхность водой в течение 0,15-0,30 с с интенсивностью 6,0-7,0 л/с на каждый миллиметр толщины стенки (патент РФ N 2007470, кл. С 21 D 1/02, 1994). Способ используют при термической обработке труб нефтяного сортамента для обеспечения требуемых механических свойств.

Недостаток данного способа заключается в том, что трубы, термически обработанные по этому способу, обладают низкой стойкостью к сульфидному растрескиванию, в связи с чем их нельзя применять при эксплуатации в месторождениях даже с умеренным содержанием сероводорода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является известный способ термической обработки труб из малоуглеродистых марганцовистых сталей, включающий охлаждение на воздухе с температуры конца прокатки, нагрев до 760-790oС с охлаждением в воде до цеховой температуры и дополнительный нагрев до 670-700oС с охлаждением на воздухе (патент РФ N 2048542, кл. С 21 D 8/10, 1995). Данный способ заметно повышает стойкость труб к сульфидному растрескиванию под напряжением в средах, содержащих природный и бактериальный сероводород.

Однако, как показала практика, трубы из малоуглеродистой стали после обработки по этому способу не могут использоваться в средах, содержащих помимо сероводорода и СО2. Кроме того, в связи с сильной зависимостью структуры и свойств труб от параметров горячей деформации (температуры и степени конечной деформации) возникают ограничения по сортаменту труб, например, при диаметре выше 114 мм и толщине стенки выше 7 мм, когда степень конечной деформации составляет менее 10%
Задачей изобретения является разработка способа термической обработки труб нефтяного сортамента, который расширяет сортамент используемых труб и обеспечивает дальнейшее повышение их стойкости к коррозионному растрескиванию в средах, содержащих помимо сероводорода и СО2, что ведет к возрастанию эксплуатационной надежности этих труб.

Поставленная задача решается тем, что в способе термической обработки труб, включающем охлаждение на воздухе с температуры конца прокатки, нагрев до 760-790oС с охлаждением в воде и дополнительный нагрев до 690-720oС с охлаждением на воздухе, осуществляют после горячей деформации с целью перекристаллизации промежуточный нагрев до температуры т.Ас3 + (20-50oС) и последующее охлаждение на воздухе.

Осуществление в способе после горячей деформации перекристаллизации при температуре т. Ас3 + (20-50oС) приводит к измельчению аустенитного зерна и снижению удельной концентрации вредных примесей (фосфора, сурьмы) на границах зерен. Это приводит после окончательной термической обработки к повышению значения ударной вязкости и стойкости к коррозионному растрескиванию в средах, содержащих сероводород и СО2. Повышение температуры нагрева сверх т. Ас3 + (20-50oС) приводит к увеличению размеров исходного аустенитного зерна, что снижает стойкость стали к коррозионному растрескиванию. При нагреве ниже температуры т. Ас3 не происходит полная перекристаллизация и не достигается требуемый эффект измельчения исходного аустенитного зерна и снижения концентрации вредных примесей на границах зерна.

В процессе нагрева до 760-790oС, охлаждения в воде до цеховой температуры и нагрева до 670-700oС с охлаждением на воздухе формируется дуальная структура, состоящая из феррита и отпущенного мартенсита более дисперсная, чем после обработки по прототипу. Как показали металлографические исследования, размер зерна феррита и участков отпущенного мартенсита составляет 3-4 мкм. Формирование дисперсной конечной структуры наряду с измельчением исходного аустенитного зерна и снижения удельной концентрации вредных примесей на границах обеспечивает решение поставленной в изобретении задачи по повышению коррозионной стойкости труб в средах, содержащих помимо сероводорода СО2.

Предлагаемый способ термической обработки труб осуществляется следующим образом.

Трубы-заготовки нагревают под заключительную прокатку в зависимости от сортамента до температуры 850-950oС, температура выхода из последней клети стана при этом составляет 800-880oС. С этой температуры изделия охлаждают на воздухе до цеховой температуры. Затем осуществляют нагрев до температуры т. Ас3 + (20-50oС) с охлаждением на воздухе и нагрев до температуры 760-790oС с охлаждением в воде. После охлаждения в воде ведут дополнительный нагрев до 690-720oС с охлаждением на воздухе.

Способ был опробован в промышленных условиях ОАО "Синарский трубный завод" и дал высокие результаты. Так, по сравнению с прототипом, коррозионная стойкость в средах, содержащих СО2, повышается на 50% Таким образом решена задача по расширению сортамента используемых труб для реализации способа и увеличена их стойкость к коррозионному растрескиванию в средах, содержащих сероводород и СО2, что в итоге ведет к повышению эксплуатационной надежности изделий.

Похожие патенты RU2085596C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ 1997
  • Бодров Ю.В.
  • Брижан А.И.
  • Грехов А.И.
  • Жукова С.Ю.
  • Жуков А.И.
  • Марченко Л.Г.
  • Поповцев Ю.А.
  • Шепелев А.В.
  • Тетюева Т.В.
  • Прохоров Н.Н.
  • Галиченко Е.Н.
  • Медведев А.П.
RU2110588C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ 1997
  • Брижан А.И.
  • Грехов А.И.
  • Жукова С.Ю.
  • Марченко Л.Г.
  • Поповцев Ю.А.
  • Шепелев А.В.
  • Тетюева Т.В.
  • Прохоров Н.Н.
  • Галиченко Е.Н.
  • Медведев А.П.
RU2112050C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1998
  • Брижан А.И.
  • Грехов А.И.
  • Жукова С.Ю.
  • Кривошеева А.А.
  • Марченко Л.Г.
  • Медведев А.П.
  • Мухин М.Ю.
  • Поповцев Ю.А.
  • Тетюева Т.В.
  • Усов В.А.
RU2132396C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ 1996
  • Галиченко Е.Н.
  • Медведев А.П.
  • Тетюева Т.В.
  • Лаптев В.А.
  • Дегай А.С.
  • Григорьев А.Г.
  • Давыдов В.Я.
  • Меньщикова Р.Н.
  • Губин Ю.Г.
  • Катюшкин В.Г.
RU2086670C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 1998
  • Брижан А.И.(Ru)
  • Грехов А.И.(Ru)
  • Жукова С.Ю.(Ru)
  • Кривошеева Антонина Андреевна
  • Марченко Л.Г.(Ru)
  • Орлов В.А.(Ru)
  • Поповцев Ю.А.(Ru)
  • Тетюева Т.В.(Ru)
  • Усов В.А.(Ru)
  • Шепелев А.В.(Ru)
RU2131933C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ МАРГАНЦОВИСТЫХ СТАЛЕЙ 1994
  • Артамошкин Сергей Владимирович[Ru]
  • Тетюева Тамара Викторовна[Ru]
  • Брижан Анатолий Илларионович[Ru]
  • Марченко Леонид Григорьевич[Ru]
  • Поповцев Юрий Александрович[Ru]
  • Жукова Светлана Юльевна[Ru]
  • Кривошеева Антонина Андреевна[Ua]
  • Кузьмичев Евгений Михайлович[Ua]
  • Усов Владимир Антонович[Ru]
RU2048542C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ХРОМОМОЛИБДЕНОВОЙ СТАЛИ 2015
  • Ильичев Андрей Вячеславович
  • Овчинников Дмитрий Владимирович
  • Тихонцева Надежда Тахировна
  • Жукова Светлана Юльевна
  • Лефлер Михаил Ноехович
  • Софрыгина Ольга Андреевна
  • Корчагина Ирина Викторовна
RU2599465C2
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ 1996
  • Прохоров Н.Н.
  • Галиченко Е.Н.
  • Медведев А.П.
  • Тетюева Т.В.
  • Лаптев В.А.
  • Дегай А.С.
  • Григорьев А.Г.
  • Давыдов В.Я.
  • Меньшикова Р.Н.
  • Меньшикова Р.Н.
  • Губин Ю.Г.
  • Катюшкин В.Г.
RU2096495C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ 2003
  • Брижан А.И.
  • Бодров Ю.В.
  • Грехов А.И.
  • Горожанин П.Ю.
  • Жукова С.Ю.
  • Мурзин В.Н.
  • Рыбинский Н.Ф.
  • Лефлер М.Н.
  • Пышминцев И.Ю.
  • Кривошеева Антонина Андреевна
  • Крылатков С.И.
RU2230802C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ 1999
  • Брижан А.И.(Ru)
  • Грехов А.И.(Ru)
  • Жукова С.Ю.(Ru)
  • Жуков А.И.(Ru)
  • Кривошеева Антонина Андреевна
  • Марченко Л.Г.(Ru)
  • Поповцев Ю.А.(Ru)
  • Усов В.А.(Ru)
  • Шепелев А.В.(Ru)
RU2153011C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ

Назначение: повышение коррозионной стойкости труб нефтяного сортамента из малоуглеродистой стали, эксплуатируемых в средах, содержащих помимо сероводорода СО2. Сущность изобретения: в способе термической обработки труб, включающем охлаждение на воздухе с температуры конца прокатки, нагрев осуществляют до температуры 760-790oС, охлаждают в воде до цеховой температуры, осуществляют дополнительный нагрев до температуры 690-720oС, затем охлаждают на воздухе. После конца прокатки осуществляют промежуточный нагрев до Ас3 + (20-50)oС и охлаждение на воздухе.

Формула изобретения RU 2 085 596 C1

Способ термической обработки труб, включающий охлаждение на воздухе с температуры конца прокатки, нагрев до 760 790oС с охлаждением в воде до цеховой температуры и дополнительный нагрев до 690 720oС с охлаждением на воздухе, отличающийся тем, что после конца прокатки осуществляют промежуточный нагрев до Ac3 + (20 50)oС и охлаждение на воздухе.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2085596C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ МАРГАНЦОВИСТЫХ СТАЛЕЙ 1991
  • Марченко Л.Г.
  • Прокофьев Д.В.
  • Поповцев Ю.А.
  • Шепелев А.В.
  • Афанасьева Э.Р.
  • Бодров Ю.В.
  • Жукова С.Ю.
  • Злобарев В.А.
  • Рыбинский Н.Ф.
  • Кривошеева А.А.
  • Кузьмичев Е.М.
  • Сухомлин Г.Д.
  • Усов В.А.
RU2007470C1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ МАРГАНЦОВИСТЫХ СТАЛЕЙ 1994
  • Артамошкин Сергей Владимирович[Ru]
  • Тетюева Тамара Викторовна[Ru]
  • Брижан Анатолий Илларионович[Ru]
  • Марченко Леонид Григорьевич[Ru]
  • Поповцев Юрий Александрович[Ru]
  • Жукова Светлана Юльевна[Ru]
  • Кривошеева Антонина Андреевна[Ua]
  • Кузьмичев Евгений Михайлович[Ua]
  • Усов Владимир Антонович[Ru]
RU2048542C1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 085 596 C1

Авторы

Брижан А.И.

Грехов А.И.

Жукова С.Ю.

Марченко Л.Г.

Поповцев Ю.А.

Шепелев А.В.

Галиченко В.П.

Медведев А.П.

Мухин М.Ю.

Тетюева Т.В.

Даты

1997-07-27Публикация

1996-05-17Подача