一種改善油氣管道工程用控軋埋弧焊站場管低溫韌性的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種改善油氣管道工程用控軋埋弧焊站場管低溫韌性的方法，屬于油氣輸送管線用埋弧焊站場管加工領(lǐng)域。一種改善油氣管道工程用控軋埋弧焊站場管低溫韌性的方法，該方法包括：S1，利用感應(yīng)加熱線圈對控軋埋弧焊站場管進(jìn)行中頻加熱，加熱到溫度升高至AC3以上30～50℃，隨即快速冷卻，完成在線淬火熱處理；S2，將控軋埋弧焊站場管在箱式熱處理爐中加熱至500?650℃，保溫1?3小時后空冷至室溫，完成離線回火熱處理。采用本發(fā)明的方法對控軋埋弧焊站場管進(jìn)行熱處理獲得均勻的組織、穩(wěn)定的性能，可實(shí)現(xiàn)改善控軋埋弧焊站場管的低溫韌性，同時也具有較強(qiáng)的可操作性。
【專利說明】
-種改善油氣管道工程用控$1埋弧焊站場管低溫初性的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及油氣輸送管線用埋弧焊站場管加工領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種改善油氣管道 工程用控社埋弧焊站場管低溫初性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油氣管道工程用控社埋弧焊站場管具有規(guī)格多、用量少等特點(diǎn)，實(shí)際訂購和生產(chǎn) 均存在諸多不便。此外，工程上批量應(yīng)用的X70、X80高強(qiáng)度站場管多W貝氏體組織為主，為 了確保焊接性，運(yùn)種板材合金含量非常低，材料對溫度因素較為敏感，TMCP控社優(yōu)異性能會 因二次加熱而喪失，尤其是厚壁埋弧焊站場管，如生產(chǎn)的埋弧焊站場管焊縫熱影響區(qū)在大 的焊接熱輸入作用下，低溫初性極易弱化，導(dǎo)致熱影響區(qū)低溫初性指標(biāo)較母材降低、且離散 性加大，難W達(dá)到合理的匹配，且不具備良好的穩(wěn)定性，有時使得埋弧焊站場管很難滿足極 端低溫(如極地油氣田開發(fā)用管道)工況服役環(huán)境設(shè)計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種改善油氣管道工程用控社埋弧焊站場管低溫初性的 方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種改善油氣管道工程用控社埋弧焊站場管低溫初性的方法，該方法包括：
[0006] SI,利用彎管生產(chǎn)設(shè)備對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱直推，隨即快速冷卻，完 成在線澤火熱處理；
[0007] S2,利用箱式熱處理爐對控社埋弧焊站場管加熱至一定溫度，保溫一定時間后空 冷至室溫，完成離線回火熱處理。
[000引優(yōu)選的，步驟Sl中加熱方法為：利用感應(yīng)加熱線圈對控社埋弧焊站場管進(jìn)行中頻 加熱，加熱到溫度升高至AC3W上30~50°C。
[0009] 優(yōu)選的，步驟S2具體為：將控社埋弧焊站場管在箱式熱處理爐中加熱至500-650 °C，保溫1-3小時后空冷至室溫。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的方法對油氣管道工程用埋弧焊站場管進(jìn)行熱 處理，獲得均勻的組織、穩(wěn)定的性能，可實(shí)現(xiàn)改善油氣管道工程用控社埋弧焊站場管的低溫 初性;同時，利用彎管生產(chǎn)設(shè)備，采用感應(yīng)加熱的方法對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱直 推，可W使同一尺寸、鋼級的站場管和彎管在同一設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的可操作性。
【附圖說明】
[0011] 圖1是利用感應(yīng)線加熱圈對埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱的示意圖，
[0012] 其中，附圖標(biāo)記1表示為尾座，2為導(dǎo)向輪，3為鋼管，4為感應(yīng)線圈;F代表推進(jìn)力，V 代表推進(jìn)速度。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn) 行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0014] 管線運(yùn)輸是長距離輸送石油天然氣最經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)輸方式，為降低建設(shè)和運(yùn)營成 本，提高輸送效率，采用高壓、大口徑輸送天然氣已成為長距離管道建設(shè)的主流趨勢。作為 油氣輸送管線不可缺少的埋弧焊站場管，具有規(guī)格多、用量少等特點(diǎn)，實(shí)際訂購和生產(chǎn)均存 在諸多不便。
[0015] 目前，國內(nèi)外已普遍將高強(qiáng)度控社鋼用作天然氣輸送管線的首選鋼種，即采用控 社控冷工藝開發(fā)高鋼級管線鋼。采用TMCP控社技術(shù)開發(fā)出的X70、X80強(qiáng)度級別的管線鋼，要 求含碳量較低，而靠提高儘含量，添加妮、鐵、饑、鋼等微量元素來保證其強(qiáng)度。同時社后加 速冷卻，使丫 相變溫度降低，過冷度增大，從而增大了a的形核率。由于冷卻速度的增加， 阻止或延遲了碳、氮化物在冷卻中過早析出，因而易于生成更加彌散的析出物。進(jìn)一步提高 冷卻速度，則可形成貝氏體，可進(jìn)一步改善管線鋼的強(qiáng)度。
[0016] 強(qiáng)度雖然在傳統(tǒng)上是管線鋼的主要設(shè)計參數(shù)，但并不是唯一重要的性能指標(biāo)。管 道工程歷史大量斷裂事故的頻繁發(fā)生，促使從事管道有關(guān)的冶金、制管、設(shè)計和施工人員把 相當(dāng)經(jīng)理投入到有關(guān)低溫初性的研究上，尤其是隨著天然氣輸送的發(fā)展、極地管線的開發(fā)、 富氣輸送工藝的實(shí)施和高強(qiáng)度管線鋼的應(yīng)用，低溫初性問題已成為每一時期的研究熱點(diǎn)。 從一定意義上講強(qiáng)度是管道經(jīng)濟(jì)性的保證，低溫初性是管道安全的保證。
[0017] 本發(fā)明介紹了一種改善油氣管道工程用控社埋弧焊站場管低溫初性的方法，即采 用感應(yīng)加熱的方法對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱，隨即快速冷卻，最后進(jìn)行回火處理。 采用本發(fā)明的方法對油氣管道工程用控社埋弧焊站場管進(jìn)行熱處理，使得其組織均勻、性 能穩(wěn)定、殘余應(yīng)力消除，從而可獲得優(yōu)異的低溫初性。同時，利用彎管生產(chǎn)設(shè)備，采用感應(yīng)加 熱的方法對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱直推，可W使同一尺寸、鋼級的站場管和彎管 在同一設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的可操作性。
[0018] 運(yùn)種方法主要采用的技術(shù)方案如下：
[0019] (1)采用感應(yīng)加熱的方法對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱，隨即快速冷卻，完成 在線澤火處理；
[0020] (2)完成埋弧焊站場管在線澤火后再進(jìn)行離線回火處理，使得埋弧焊站場管組織 轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的回火組織，同時可W消除殘余內(nèi)應(yīng)力，在優(yōu)化強(qiáng)度的同時改善了低溫初性， 使得低溫初性有效提高，離散性減小。
[0021] 本發(fā)明利用生產(chǎn)彎管用的感應(yīng)加熱線圈對控社埋弧焊站場管進(jìn)行中頻加熱，即對 埋弧焊站場管進(jìn)行二次整體加熱，使其溫度升高至AuW上30~50°C，加熱完成后立即進(jìn)行 快速冷卻，完成在線澤火工藝;隨后對埋弧焊站場管進(jìn)行離線回火處理，在箱式熱處理爐中 加熱至500-650°C，保溫1-3小時后空冷至室溫，完后整個熱處理工藝。
[0022] 表1~表4是傳統(tǒng)控社埋弧焊站場管和本發(fā)明方法的性能對比。采用本發(fā)明方法相 較TMCP工藝條件下的管線鋼抗拉基本強(qiáng)度不變，屈服強(qiáng)度略有下降，屈強(qiáng)比降低，塑性承載 能力得到提高，同時沖擊吸收能量(初性指標(biāo))得到提高，尤其是熱影響區(qū)低溫初性得到顯 著提高，且離散性減小。即采用本發(fā)明方法開發(fā)的埋弧焊站場管具有較高的強(qiáng)度及低的屈 強(qiáng)比，其強(qiáng)度、塑性及初性達(dá)到合理的匹配。
[0023] 表1巫610mmX 16.9mm X70M SAWL埋弧焊站場管性能對比 [00241
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[0029]
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[0032] -種改善油氣管道工程用控社埋弧焊站場管低溫初性的方法，該方法包括：
[0033] SI,利用彎管生產(chǎn)設(shè)備對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱直推，隨即快速冷卻，完 成在線澤火熱處理；
[0034] S2,利用箱式熱處理爐對控社埋弧焊站場管加熱至一定溫度，保溫一定時間后空 冷至室溫，完成離線回火熱處理。
[0035] 優(yōu)選的，步驟Sl中加熱方法為：利用感應(yīng)加熱線圈對控社埋弧焊站場管進(jìn)行中頻 加熱，加熱到溫度升高至AC3W上30~50°C。
[0036] 優(yōu)選的，步驟S2具體為：將控社埋弧焊站場管在箱式熱處理爐中加熱至500-650 °C，保溫1-3小時后空冷至室溫。
[0037] 通過采用本發(fā)明公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果:采用本發(fā)明的方 法對油氣管道工程用控社埋弧焊站場管進(jìn)行熱處理，獲得均勻的組織、穩(wěn)定的性能，可實(shí)現(xiàn) 改善油氣管道工程用控社埋弧焊站場管的低溫初性；同時，利用彎管生產(chǎn)設(shè)備，采用感應(yīng)加 熱的方法對控社埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱直推，可W使同一尺寸、鋼級的站場管和彎管 在同一設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的可操作性。
[0038] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種改善油氣管道工程用控乳埋弧焊站場管低溫韌性的方法，其特征在于，該方法 包括： S1，利用彎管生產(chǎn)設(shè)備對控乳埋弧焊站場管進(jìn)行二次加熱直推，隨即快速冷卻，完成在 線淬火熱處理； S2,利用箱式熱處理爐對控乳埋弧焊站場管加熱至一定溫度，保溫一定時間后空冷至 室溫，完成離線回火熱處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善油氣管道工程用控乳埋弧焊站場管低溫韌性的方法，其 特征在于，步驟Sl中加熱方法為:利用感應(yīng)加熱線圈對控乳埋弧焊站場管進(jìn)行中頻加熱，加 熱到溫度升高至A c3以上30~50 °C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善油氣管道工程用控乳埋弧焊站場管低溫韌性的方法，其 特征在于，步驟S2具體為:將控乳埋弧焊站場管在箱式熱處理爐中加熱至500-65(TC，保溫 1-3小時后空冷至室溫。
【文檔編號】C21D1/18GK105925778SQ201610490744
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】劉迎來, 許彥, 李亮, 聶向輝, 王高峰
【申請人】北京隆盛泰科石油管科技有限公司, 中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所