深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102181793A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102181793A(43)申请公布日2011.09.14(21)申请号201110082929.X(22)申请日2011.04.02(71)申请人南京迪威尔重型锻造股份有限公司地址210048江苏省南京市六合区沿江工业开发区中山科技园(72)发明人张利徐元生王洁(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人程化铭(51)Int.Cl.C22C38/50(2006.01)C21D1/18(2006.01)B21J5/08(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图5页(54)发明名称深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺(57)摘要本发明公开了一种深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺，具体步骤是：步骤①：以铬钼低合金钢为坯料；步骤②：选择方锭，进炉加热至1200℃后，沿钢锭长度方向开坯拔料；步骤③：将坯料进炉加热，坯料出炉，得到压实锻透的坯料；步骤④：对压实锻透的坯料锻打成八方棱轴，得到台阶轴锻坯；步骤⑤：对台阶轴锻坯进行粗加工，得到空心台阶工件；步骤⑥：将空心台阶工件加热至900℃并保温3小时后，出炉后空冷室温；步骤⑦：将空心台阶工件加热至920℃并保温3小时后，水淬，结束时淬火的水温不超过49℃；步骤⑧：将空心台阶工件加热至625℃并保温6小时后，空冷至室温。此工艺制造出的锻件能很好地适用于深海低温工况环境。CN1028793ACCNN110218179302181797A权利要求书1/1页1.一种深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺，其特征在于，步骤如下：步骤①：以铬钼低合金钢为坯料，所述的铬钼低合金钢由碳、硅、锰、铬、钼、磷、硫、氢、镍、铌、钒、钛、铜及铝组成，其质量百分比为：0.12%≤碳≤0.15%、0.15%≤硅≤0.40%、0.50%≤锰≤0.60%、2.25%≤铬≤2.50%、1.00%≤钼≤1.10%、磷≤0.020%、硫≤0.015%、氢≤2.0ppm、0.20%≤镍≤0.50%、0＜铌≤0.01%、0＜钒≤0.01%、0＜钛≤0.025%、0＜铜≤0.20%、0＜铝≤0.05%、并且，钛、铜及铝的总量合计≤0.50%，步骤②：根据所需结构件尺寸，选择方锭，进炉加热至1200℃后，在自由锻锤上沿钢锭长度方向开坯拔料，锻造比为1.8~2.0，并进行锯切，取中间段作为坯料，步骤③：以坯料的轴向为Y向，以与Y向垂直平面为XOZ平面，将坯料进炉加热，坯料出炉，在始锻温度1180℃～1150℃且停锻温度为850℃～800℃，对坯料进行Y向镦粗，镦至高度与直径相等时，再对Y向镦粗后的坯料进行原轴向（Y向）扁方截面拔长，扁方截面边长之比为1：1.5，拔至长度为截面短边长的3倍，此时，得到压实锻透的坯料，步骤④：对压实锻透的坯料沿轴向锻打成八方棱轴，再经过压印切肩、锻出台阶、滚圆整形，使总锻造比为4.5，得到台阶轴锻坯，步骤⑤：对台阶轴锻坯进行粗加工，沿轴向车出中心通孔及车去锻坯黑皮，得到空心台阶工件，步骤⑥：将经过步骤⑤处理后的空心台阶工件加热至900℃并保温3小时后，随炉冷至550℃出炉后空冷室温，步骤⑦：将经过步骤⑥处理后的空心台阶工件加热至920℃并保温3小时后，水淬，开始时淬火的水温不超过38℃，结束时淬火的水温不超过49℃，步骤⑧：将经过步骤⑦处理后的空心台阶工件加热至625℃并保温6小时后，空冷至室温。2.如权利要求书1所述的深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺，其特征在于，铬钼低合金钢坯料采用电炉初炼加炉外精炼并进行真空脱气的工艺冶炼。2CCNN110218179302181797A说明书1/8页深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺技术领域[0001]本发明属于一种深海采油设备输送立管用钢锻件制造工艺，其制造工艺是锻造工艺与热处理工艺的一种组合。背景技术[0002]深海采油设备输送立管是整个深水油气田开发的最主要的界面，属于海洋油气开采系统连接海面上的浮体和水下井口生产系统的重要部件之一。一般来说深水立管要完成的功能有：1）输出、输入或循环流体；2）钻井或修井机工具到井口的导向；3）支撑辅助线。深海采油设备输送立管在海洋环境中要承受风、浪、流等环境荷载的作用，当波浪和海流在一定的流速下流经立管时,会产生漩涡脱落,从而引发立管的涡激振动。在内部流体和外部环境荷载的作用下会发生碰撞、断裂以及内部流体油气的冲刷侵蚀、化学侵蚀和H2S引起的氢脆断裂失效等,造成严重的经济损失和环境破坏。因此，用于制造深海采油设备输送立管，尤其是深海采油设备输送立管的材质，已经越来越引起人们的重视。立管最常用的材料是从碳钢（如美国石油协会(API)－5L规格管线钢，等级X52-X70和更高）、低合金钢和特种钢（也就是高合