专利名称：深海石油钻采用导管接头热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属热处理工艺，具体地讲，本发明涉及一种深海石油钻采用导管接头热处理工艺。
背景技术：
近百年来，石油是人类应用量最大的能源之一，因过度开采，地球上一些易开采的陆地和浅海石油资源日趋枯竭，在这种严峻形势下各国纷纷将石油开采的目标转至蕴藏丰富石油资源的海洋，特别是深海区域。此种战略性产业转移，需建立在拥有先进深海石油钻采技术及其配套装备的基础上，才能达到预期目的。深海石油钻井深度通常达数千米，所用导管连接长度同样也需数千米，由于自重大，还要承担一定的扭矩和抗海浪冲击的破坏，故对导管接头的质量指标有着很高要求，才能做到可靠连接和高效密封。制造深海石油钻采用导管接头通常取材高强度合金钢，因深海石油钻采用导管口径大，配套的导管接头口径同样大，而且壁厚很厚，用常规热处理工艺不易淬透，淬火后易残留较大值的内应力，由内应力引发的裂纹是导管接头失效的重要因素，一旦发生断裂事故所产生的经济损失十分巨大。发明内容
本发明主要针对大口径厚壁管的特点，提出一种深海石油钻采用导管接头热处理工艺，该工艺简便、合理、规范和可操作性强，特别是采用立置大间距排列方式和增加保温时间等措施改善加热质量。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
深海石油钻采用导管接头热处理工艺，改进之处在于包括以下步骤:a.装炉:将导管接头坯料顺序装入井式淬火炉中，焊颈端朝下，立置的导管接头坯料周边上下层间隔25mm 50 mm。b.淬火:bl、在65±5分钟内将炉温升至871°C 910°C，然后开始保温，保温时间按每25.4mm壁厚40分钟计算，最少为80分钟。b2、在导管接头坯料出炉前5 10分钟开始搅动淬火水池中的水，水温控制在30°C 36°C。b3、自导管接头坯料从炉膛中吊出到进入淬火池的时间小于15秒，水冷时间至少15分钟，淬火结束时水温不超过48°C。c.正火:在炉温899°C 940°C中时进行，正火保温时间按每25.4mm壁厚用时30分钟计算。d.回火:在导管接头坯料淬火 之后4小时内进行回火处理，装炉后将炉升温至575°C 620°C，保温时间按每25.4mm壁厚用时80分钟计算，最少160分钟；然后将导管接头坯料从炉膛中吊出直接放到水槽中冷却至常温。
作为进一步改进方案，淬火优选温度为890±5°C，正火优选温度为920±5°C，回火优选温度为600 ±5 °C。
本发明与常规热处理工艺相比，具有以下积极效果: 1、导管接头坯料立置大间距排列，易做到均匀加热和热变形小； 2、精确控制淬火水池中的水温及均匀性，淬火介质温度一致，淬火质量稳定。
3、根据壁厚确定并适当增加保温时间，确保不同壁厚材料热处理充分、均匀。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1 本实施例中的导管接头口径为450mm，最大壁厚为36mm，材质为25MnV，应用本发明深海石油钻采用导管接头热处理工艺，它包括以下步骤:a.装炉:将导管接头坯料顺序装入井式淬火炉中，焊颈端朝下，立置的导管接头周边及上下层间隔25 mm。b.淬火:bl、在60±5分钟内将炉温升至885°C，然后作保温，保温时间为80分钟。b2、在导管接头坯料出炉前5分钟开始搅动淬火水池中的水，水温控制在30°C 33°C。b3、自导管接头坯料从炉膛中吊出到进入淬火池的时间在8秒，水冷时间15 16分钟，淬火结束时水温不超过48°C。c.正火:在炉温915°C中进行，正火保温时间为50分钟。d.回火:在导管接头坯料淬火之后3小时内进行回火处理，装炉后将炉升温至595°C，保温160分钟，然后将导管接头坯料从炉膛中吊出直接放到水槽中冷却至常温。
实施例2 本实施例中的导管接头口径为940mm，最大壁厚为78mm，材质为25MnV，应用本发明深海石油钻采用导管接头热处理工艺进行生产，它包括以下步骤:a.装炉:将导管接头坯料顺序装入井式淬火炉中，焊颈端朝下，立置的导管接头周边及上下层间隔50 mm。b.淬火:bl、在60±5分钟内将炉温升至895°C，然后作保温，保温时间为125分钟。b2、在导管接头坯料出炉前5 7分钟开始搅动淬火水池中的水，水温控制在32°C 36°C。b3、自导管接头坯料从炉膛中吊出到进入淬火池的时间在10 15秒，水冷时间17 20分钟，淬火结束时水温不超过48°C。c.正火:在炉温925°C中进行，正火保温时间为100分钟。d.回火:在导管接头坯料淬火之后3小时内进行回火处理，装炉后将炉升温至605°C，保温250分钟，然后将导管接头坯料从炉膛中吊出直接放到水槽中冷却至常温。
实施例1和实施例2主要机械性能抽样检测表
权利要求
1.一种深海石油钻采用导管接头热处理工艺，其特征在于包括以下步骤: a.装炉:将导管接头坯料顺序装入井式淬火炉中，焊颈端朝下，立置的导管接头坯料周边上下层间隔25 mm 50 mm ； b.淬火: bl、在65±5分钟内将炉温升至871V 910°C，然后开始保温，保温时间按每25.4mm壁厚40分钟计算，最少为80分钟； b2、在导管接头坯料出炉前5 10分钟开始搅动淬火水池中的水，水温控制在30°C 36 0C ； b3、自导管接头坯料从炉膛中吊出到进入淬火池的时间小于15秒，水冷时间至少15分钟，不断进行冷却水循环，淬火结束时水温不超过48°C ； c.正火:在炉温899°C 940°C中时进行，正火保温时间按每25.4mm壁厚用时30分钟计算; d.回火:在导管接头坯料淬火之后4小时内进行回火处理，装炉后将炉升温至575°C 6200C，保温时间按每25.4mm壁厚用时80分钟计算，最少160分钟；然后将导管接头坯料从炉膛中吊出直接放到水槽中冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的深海石油钻采用导管接头热处理工艺，其特征在于:所述淬火优选温度为890±5°C， 正火优选温度为920±5°C，回火优选温度为600±5°C。
全文摘要
本发明公开了一种深海石油钻采用导管接头热处理工艺，该工艺装炉时导管接头以焊颈端朝下立置在井式淬火炉中，周边及上下层保持间距，炉温871℃～910℃，至少保温80分钟，从炉膛中吊出后15秒内投入到水温为40℃～48℃的淬火水池中淬火；水冷至少15分钟。接着送入到炉中作正火处理，正火温度为899℃～940℃，自淬火之后起算4小时内作回火处理，回火温度为575℃～620℃，回火保温时间最少160分钟，之后将导管接头坯料从炉膛中吊出直接放到水槽中冷却至常温。本发明工艺参数合理、实施容易、质量稳定，合格率在96%以上。
文档编号C21D1/18GK103215425SQ201310152739
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者蒋后平, 张希平, 马根生, 马吉山 申请人:江苏曙光石油钻采设备有限公司