沧州冀云管道装备有限公司介绍石油套管主要用于石油井钻探,分短螺纹套管及(黄经理 QQ)其接箍和长螺纹套管及其接箍两种。套管及其接箍采用同一钢级。按国标的规定取化学分析样。按GB223中有关部分的规定进行化学分析。美国石油学会第1版规定。化学分析按ASTME59最w新版本制样,按ASTME350最w新版本进行化学分析。按石油规定。作压扁试验拉力试验(GB228-87)及水压试验。按美国石油学会第1版规定作静水压试验、压扁试验、硫化物应力腐蚀开裂试验、硬度试验(ASTME18或E10最w新版本规定进行)、拉伸试验、横向冲击试验(ASTMA370、ASTME23和有关标准最w新版本规定进行)、晶粒度测定(ASTME112最w新版本或其他方法)。石油套管主要进口国家有:德国、日本、罗马尼亚、捷克、意大利、英国、奥地利、瑞士、美国,阿根廷、新加坡也有进口。部分进口货物标有LTC字样,即长丝扣套管。从日本进口套管除采用API标准外,还有少部分执行日本厂方标准(如新日铁、住友、川崎等)。在索赔案例中,出现过黑扣、丝扣损伤,管体折叠,断扣和螺纹紧密距超差,接箍J值超差等外观缺陷及套管脆裂、屈服强度低等内在品质问题。
石油套管应带螺纹和接箍供货,或按下述任一管端形式供货:平端、圆螺纹不带接箍或带接箍,偏梯形螺纹带接箍或不带接箍,直连型螺纹、特殊端部加工、密封圈结构。石油专用管主要用于油、气井的钻探及油、气的输送。它包括石油钻管、石油套管、抽油管。石油钻管主要用于连接钻铤和钻头并传递钻井动力。石油套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑,以保证钻井过程的进行和完井后整个油井的正常运行。抽油管主要将油井底部的油、气输送到地面。石油套管是维持油井运行的生命线。由于地质条件不同,井下受力状态复杂,拉、压、弯、扭应力综合作用作用于管体,这对套管本身的质量提出了较高的要求。一旦套管本身由于某种原因而损坏,可能导致整口井的减产,甚至报废。井况、井深不同,采用的钢级也不同。在腐蚀环境下还要求套管本身具有抗腐蚀性能。在地质条件复杂的地方还要求套管具有抗挤毁性能。
通过观察N80Q石油套管管端裂纹缺陷的宏观、微观形貌,以及分析其力学性能和化学成分,找出了裂纹产生的原因。结果表明:裂纹产生在钢管穿孔和热轧过程中,主要是由热轧工艺不合理、管坯加热温度不均匀造成的。热轧是无缝钢管生产的重要工序之一,其工艺方案制定的合理与否,直接影响到轧后钢管的尺寸精度和表面质量, 不合理的工艺方案会使钢管内表面产生折迭、裂纹和拉凹等缺陷,而轧制过程产 生的缺陷将会在后续热处理工序中进一步演变和扩展,严重影响钢管的使用寿命。N80Q钢(相当于我国的30Mn5钢)石油套管是API标准中一种常用的油套管( 为无缝钢管),标准规定其成品管材的热处理工艺为淬火和回火。某公司采用热轧工艺及后续的调质热处理生产规格为244.48mm×11.99mm的N800钢石油套管,钢管单根供货长度为11.5~12.5m,在对其成品管端用磁粉探伤进行无损检测时发现有批量套管的管端存在沿管子周向的裂纹缺陷,造成了巨大的经济损失。
N80Q钢管应进行全长淬火+回火,该公司调质热处理的淬火温度为880~940℃,水淬(喷淋)冷却至室温,630~690℃回火, 出炉矫直,冷床空冷至室温。成品管的组织为回火索氏体在裂纹处选取具有代表性的一个纵截面试样, 打磨抛光后用4%(体积分数)的硝酸酒精溶液腐蚀,采用MEF4M型光学显微镜及图像分析系统对裂纹处进行金相检验。可知,裂纹处试样的基体组织为回火索氏体和少量铁素体,晶粒度达到9.5级,夹杂物级别较低,最w大为1.0级。1.4裂纹宏观形貌 此次套管裂纹缺陷的一个典型特征是裂纹均位于距管端10~50mm的范围内, 利用超声波探伤对套管其余部位进行无损检测时未发现类似缺陷。通过用磁粉探伤对管端进行无损检测, 可以观察到此类裂纹在管子端面上的宏观形貌:缺陷沿管子周向扩展,最w长达到1/3圆周,裂纹在管子端面上的投影接近光滑圆弧。用超声波测厚仪对裂纹部位进行壁厚测量, 可以发现裂纹在管体纵向有一定延伸,裂纹位置处的管体壁厚约为管子公称壁厚的一半。1.5裂纹微观形貌,腐蚀前裂纹整体上较平直,沿管体纵向延伸约4mm,裂纹尖端较细,呈弯曲状,主要呈沿晶特征;腐蚀后远离裂纹区域的基体组织为回火索氏体, 裂纹两侧有全脱碳层,主要为铁素体,且呈较大的柱状晶粒,裂纹尖端扩展方向上有细小的二次裂纹,而且裂纹两侧有脱碳层,裂纹扩展趋势明显。1.5SEM形貌及EDS谱使用TESCAN-VEGALL型扫描电镜(SEM)和OXFOED- INCA350型能谱仪(ESD)对裂纹尖端和中部的夹杂物进行能谱分析。裂纹尖端灰色夹杂物的主要成分为铁和氧,还有少量锰;裂纹中部灰色夹杂物的主要成分与裂纹尖端的相似,因此可以判断这些铁的氧化物是在热加工过程中因 高温氧化生成的;裂纹尖端和中部夹杂物中锰的 含量均低于N80QQ钢中的锰元素含量,这可能是成分偏析引起的成分不均.
该公司N80Q套管生产的主要工艺流程如下:炉外精炼→连铸→环形炉加热→穿孔→连轧→步进炉→定径→锯切→调质处理→矫直→理化试验→探伤→螺纹加工→接箍机紧→水压试验→测长称重、喷标→包装入库。其中连铸坯送入环形炉加热约2.5h,在1250℃左右进行穿孔随后进行连轧,定径温度为950℃,终轧温度为900℃。 由管体的化学成分检测结果可以知道管坯化学成分不是形成裂纹的原因。从金相、 能谱分析结果可以看出,裂纹尖端和中部均含有氧化铁夹杂,裂纹是非淬火裂纹,应产生于热处理之前,很可能是在钢管穿孔、热轧过程中产生的。 钢管在穿孔过程中,由于温度的不均匀性以及不均匀变形产生了较大附加应力,使坯料在穿孔过 程中易产生裂纹;而加热温度过高,也会因降低晶间结合力而产生裂纹;若加热温度过低时,因塑性降低、变形抗力增大而恶化了穿孔时的咬入条件,也会产生裂纹。另外,在穿孔过程中,由于附加变形的存在,坯料穿孔时表层将产生纵向剪切应力和横向剪切应力。因此,钢管外表层存在较大的横向及纵 向附加应力,而在管坯加热不均匀的情况下,当横向基本应力与附加拉应力的叠加超过晶间结合力时,会导致管坯拉裂形成小裂纹,这些裂纹在随后的连轧和定径过程中,沿轧制方向被拉长并延伸形成最w终的裂纹。 因此,在今后的生产中应特别重视对穿孔温度、定径温度和终轧温度的监测和控制,尽可能将上述温度的波动范围控制在±20℃以内,同时应加大光管管端的检验力度, 必要时可增加管端锯切长度。
华南地区钢材价格涨跌互现,除建筑材、热卷以及槽钢价格有所上涨以外,其余品种均有所下跌,其中冷轧价格小幅下跌,中厚板价格跌幅较大。从价格上来看,本月价格震荡运行为主,月初在节假日期间市场有所放量,价格出现上涨。随着需求转弱,成交缩量,价格稳中趋弱;不过中旬以来期货的搅局使得现货价格辗转而升,价格有所走强。同时春节临近,节前价格较为平稳.在经历12月份钢价冲高回落后,1月份价格整体波动不大,但期间螺纹钢期货的强势反弹带动了现货的上涨,同时年底工地停工、物流停运、市场休市等原因,市场价格在下半月开始逐渐平稳起来。整体而言,受市场对全国范围中频炉普查一事尤为重视,同时广西、广东及福建地区多数中频炉钢厂已然停产整顿,随着违规产能巡查的深入,期货的上涨以及外围钢厂的挺价,建筑材价格在1月份仍然偏强运行,不过广州及深圳建筑材下跌主要是由于近期北材南下资源量增加以及港口库存增加所致,中频炉的停产也让本月废钢价格继续走低;值得留意的是,中厚板本月下跌较多,一方面是由于外省资源陆续到货以及年底贸易商以价换量,大量抛货。从品种上而言,本月华南地区市场库存建筑材库存除南宁和福州地区有所减少外,其余库存均有所增加,其中广州库存增加最w为明显。随着春节前期北方天气转冷,需求转弱加上工地多停工,资源加速南下,无论建材资源还是板材类资源,库存急剧上升,照此推测,春节后资源的集中到货,年后华南地区钢材库存或将继续增加。