TP110-SUP13Cr薄壁油管的热轧生产
时间：2015-02-05 22:22 来源：未知 作者：admin 点击：次
随着能源需求增大，油气生产厂家开始转向开发腐蚀环境较为恶劣的油田和天然气井，过去普遍使用的碳钢和低合金钢钢管难以保证足够的抗腐蚀性能。在各油气田的材料腐蚀方面，石油管材的腐蚀是较为突出的问题之一，严重威胁着油田的正常生产。石油管材的腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀。外腐蚀过去研究较多，主要是土壤腐蚀、地下水腐蚀、杂散电流腐蚀和宏观电池腐蚀等；内腐蚀由内部介质所导致，其显著特点是存在气、水、烃、固共存的多相流腐蚀介质，其中CO2腐蚀为目前研究的热点和难点。
API标准中可选用L80-13Cr钢级管材进行CO2腐蚀环境下油气开采，其在150℃以下具有较好的抗CO2腐蚀能力，但当温度高于150℃，且H2S气体浓度较高时，L80-13Cr钢级管材的抗局部腐蚀性能就较差。实验证明，在13Cr马氏体不锈钢中通过添加镍元素和钼元素，可使其在CO2环境中拥有优良的抗点蚀和抗均匀腐蚀性能。国外将含镍5%、含钼2%左右的13Cr马氏体不锈钢称为SUP13Cr，国内钢铁行业将其称为超级13Cr，天津钢管集团有限公司将开发的13Cr钢种称为TP110-SUP13Cr，属于马氏体不锈钢，具有优良的抗CO2腐蚀性能。
与L80-13Cr管材一样，TP110-SUP13Cr钢级油套管只能采用无缝钢管生产。由于TP110-SUP13Cr管坯的变形抗力大，穿孔、连轧工序的轧制力均高于普通碳钢，生产薄壁油管时，轧制力更是超出设备设计能力，跳电停机的隐患大。同时，钢管的内、外表面缺陷较轧制普通碳钢产品时更易出现，轧制工具寿命明显缩短，导盘、顶头、芯棒容易粘钢、磨损，缺陷率很高。传统的热轧钢管生产工艺很难保证TP110-SUP13Cr薄壁油管的轧制质量与轧制效率。
天津钢管集团有限公司168新型钢管厂是三辊连轧管技术的开拓者。自2003年投产以来，至今已连续生产10年。在生产高合金高钢级产品方面，该机组已积累了宝贵的生产经验。为攻克TP110-SUP13Cr薄壁油管的热轧生产难题，机组的技术人员通过自主创新，在外方设计的185孔型基础上，成功开发出151孔型，专用于轧制变形抗力大、总延伸系数要求小的难轧产品及重点合同。经过实践检验，该孔型能稳定轧制生产TP110-SUP13Cr薄壁油管。
该公司采用与普通碳钢混合轧制的生产工艺，减轻工具粘钢，提高内外表面质量；采用850℃以下预热保温足够长时间，之后快速升温至目标温度的专用管坯加热制度，实现TP110-SUP13Cr管坯的充分加热；合理调整穿孔辊距、导距、顶前压下率，采用较小的咬入角、较低的金属变形速度，有效避免轧卡和毛管分层；使用专用芯棒，控制连轧出口速度，合理设定限定速度，平衡限动扭矩的大小与稳定性，提高轧制成功率。
