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L80-1钢级石油套管力学性能影响因素分析曹铜壁;费志伟;王锦永【摘要】统计L80-1石油套管的力学性能、主要合金元素含量,并结合其金相组织,分析不同因素对L80-1石油套管力学性能的影响程度.分析认为:控制合金元素含量是保证L80-1石油套管力学性能的关键.控制w(C)在0.34％～0.36％,w(Mn)在1.30％～ 1.40％,同时严格控制回火保温时间且延时不得超过30 min,可保证力学性能的均匀性和稳定性;将淬火机床支撑轮转速提高至60 r/min以上,可保证组织均匀性.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】4页(P48-51)【关键词】石油套管;L80-1钢级;力学性能;化学成分;组织;屈服强度;屈强比【作者】曹铜壁;费志伟;王锦永【作者单位】新兴铸管股份有限公司马头特种管材分公司,河北邯郸056000;新兴铸管股份有限公司马头特种管材分公司,河北邯郸056000;新兴铸管股份有限公司马头特种管材分公司,河北邯郸056000【正文语种】中文【中图分类】TG162.8+4L80-1石油套管是在石油行业广泛采用的一种钢级钢管［1-6］，执行API Spec5CT—2011《套管和油管规范》标准，依据标准要求必须进行调质热处理（Q+T）。
API Spec 5CT—2011标准对L80-1石油套管的力学性能指标要求较严格，拉伸性能特别是屈服强度要求在552～655 MPa，工艺技术调整范围仅有103 MPa。
在实际热处理生产中，特别是小规格的L80-1薄壁石油套管，其力学性能不易控制，经常出现一定波动和偏差。
因此，有必要对L80-1钢级石油套管的力学性能影响因素进行具体分析。
1 力学性能要求为分析影响力学性能的因素，试验采用37Mn5材质、L80-1钢级、Φ139.7 mm×9.17 mm×12 000 mm规格石油套管，该套管的化学成分和力学性能要求依据API Spec 5CT—2011标准，具体见表1～2。
管线钢一、管线钢的概述1、概念管线钢主要用于石油、天然气的输送。
制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。
石油钢的强度一般要求达到600～700MPa；钢中O、S、P、N、C总含量不大于0.0092%；钢中脆性Al2O3夹杂和条状Mn夹杂为痕迹状态。
管线钢主要用于加工制造油气管线。
油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供给，有利于提高能源安全保障程度和能力。
2、管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。
从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等。
这些工作环境恶劣的管线，线路长，又不易维护，对质量要求都很严格。
3、管线钢的消费和生产现状（1）消费状况为了把这些自然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。
目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄自然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海自然气管线，终极与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的自然气干线。
目前，原油、自然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40％，将来计划修建3万km，管径在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。
未来10年，我国将建设5万km的油气管道，均匀每年需要展设近5000km，每年自然气管道需要钢材近400万t。
随着管道输送压力的不断进步，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。
在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。
目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量未几。
浅谈抗硫碳钢管道焊接技术辽河油田双6区块气驱采油开发工程井场部分是辽河储气库建设的重要组成部分，气田有机硫含量较高，介质条件非常苛刻。
该系统大量使用了L360QB 抗硫碳钢管道。
本文以该项目天然气主输送管道为例，详细介绍该类抗硫化氢碳钢管道的焊接，为以后同类工程的焊接施工提供经验。
1 L360QB抗硫碳钢管道简介L360QB抗硫碳钢管道为气田地面集输工程的主输送管道，其C、S、P等杂质元素含量比较低，可焊性好；在强度等级上属于X52级别，屈服强度不小于360 MPa，抗拉强度不小于460 MPa。
2 L360QB管道的可焊接性分析L360QB管道是按GB50540-2009《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》生产的抗硫化氢碳钢管道，该管道杂质元素控制非常严格，交货状态为形变热处理。
该类管道中的S、P等有害元素含量非常低，P≤0.010%，S≤0.002%，Mn/S≈720。
在研究这类钢的可焊性以后发现，此类钢碳当量低，可焊性好，冷裂倾向小；由于S、P等有害元素含量控制得非常严格.所以热裂倾向小；同时，由于其Mn/S≈720，在数值上非常高，焊接热影响区液化裂纹敏感性非常低；而且，由于其杂质含量控制严格，再热裂纹敏感元素含量低，焊接完成以后，焊缝金属中产生再热裂纹及层状撕裂等焊接缺陷的机会非常小。
总之，此类钢是一种可焊性非常好的钢。
3 L360QB管道焊接接头耐蚀性试验3.1 焊接接头耐蚀试件的取样加载应力（1）焊接接头耐蚀试件的取样GB50540-2009《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》中关于HIC和SSC 的评价标准，主要是针对于管材和板材，没有专门焊接接头的取样规范，为此，查阅了大量文献，在大量试验经验的基础上，结合对相关规范的理解，确定了焊接接头的取样标准。
焊接接头的Hlc试样应垂直于焊缝取样，且焊缝应位于试件的中心线上，在整个圆周上等距120。
取3个试样，取样部位和试验后试样的切取和检查位置如图1所示。
Q125钢级高强度石油套管的试制生产张然【摘要】介绍了按API Spec 5CT-2011标准PSL-2类要求生产的Q125钢级高强度石油套管的试制过程:以Mn-Cr-Mo中碳钢为基础,通过合理的成分设计,使合金元素总含量≤2.5％;采用电炉→精炼→真空脱气→连铸工艺生产连铸圆管坯;在斜轧穿孔、PQF连轧工序,保证产品在奥氏体区实现高温大变形;采用(920±10)℃淬火、保温时间17 min,(620±10)℃回火、保温时间35 min热处理制度.检验结果表明:试生产的Φ127 mm×9.19 mm规格Q125钢级高强度石油套管的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击功(包括统计冲击功)均符合API Spec 5CT--2011标准对PSL-2类Q125钢级的要求.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2019(048)002【总页数】5页(P35-39)【关键词】石油套管;Q125钢级;高强度;研制;淬火;回火【作者】张然【作者单位】天津钢管集团股份有限公司,天津300301【正文语种】中文【中图分类】TG335.71;TE931+.2石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行。
每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。
套管下井后要采用水泥固井，其与油管、钻杆不同，不可以重复使用。
随着深井、超深井的开发量日益增大，采油条件越来越恶劣，对油井管的性能要求也越来越高，高钢级套管的需求量也在加大［1-12］。
API Spec 5CT—2011《套管和油管规范》中的石油套管钢级按使用条件分为4组，其中Q125钢级石油套管属于高强度、高韧性套管，制造方法为无缝工艺或电焊工艺，热处理方式由制造厂选择进行全长淬火+回火热处理。
PSL-2类石油套管是在API Spec 5CT—2011标准PSL-1类石油套管要求的基础上，根据其适用环境对各钢级提出了额外要求，在产品的性能指标上主要增加了统计冲击功的要求。
石油套管钢N80的显微组织分析牛 靖 董俊明 薛 锦 何兴利(西安交通大学 西安 710049) (宝鸡石油钢管厂 宝鸡 721008)摘 要：通过对N80套管钢微观组织进行光镜和透射电镜分析，发现试样中含高位错密度的板条束状铁素体是针状铁素体，在试样中还发现少量典型的贝氏体，因而确定N80套管钢的组织为针状铁素体和少量贝氏体。
主题词：石油套管；针状铁素体；贝氏体1 前言20世纪60年代以前，石油用管的基本组织形态为铁素体和珠光体，这种钢的基本成分是C-Mn，一般采用热轧和正火热处理。
为避免珠光体对钢材韧性的损害，60年代末出现了以J55等为代表的少珠光体钢。
这种钢的生产工艺进入了微合金化钢控轧的生产阶段，然而，一般认为，少珠光体钢强度的极限水平为500～550MPa。
为进一步提高管线钢的强韧性，研究开发了针状铁素体钢。
国际上，针状铁素体石油用钢70年代初投入工业生产，典型成分是C-Mn-Nb-Mo，一般含碳量低于0.06%。
针状铁素体是在冷却过程中，在稍高于上贝氏体温度范围，通过切变相变形成的具有高密度位错的非等轴贝氏体铁素体，通过微合金化以及控轧与控冷，综合利用晶粒细化、微合金化元素的析出相与位错亚结构的强化效应，来提高钢的强度。
为适应石油天然气开发的需要，在针状铁素体钢研究的基础上，80年代初开发研究了超低碳贝氏体钢，超低碳贝氏体钢在成分上采用了C、Mn、Mo、B、Ti、Nb的良好配合，形成完全的贝氏体组织，通过适当的合金元素的调整和控轧工艺的完善，可获得高强度和良好的强韧性组配。
N80套管钢作为一种微合金控轧钢，是近年来发展起来的一种高强度、高韧性的新钢种。
关于N80钢是针状铁素体钢还是贝氏体钢的问题上一直存在较大的争议。
本研究通过光镜和透射电镜对武汉钢铁集团研发的N80套管钢进行了微观组织分析，以便对N80套管钢的种类界定提供一定的参考。
管材钢的微观组织对其机械性能、耐蚀性能和成形工艺等有着重要的影响，因而，分析N80套管钢的微观组织有着重要的意义。
80KSI-SUP13Cr超级马氏体不锈钢管成形与热处理工艺刘富强;王锦永;陈明义;董俊超
【期刊名称】《金属加工:热加工》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】超级马氏体不锈钢管传统生产工艺是铸锭经过锻造开坯,然后通过热穿孔或热挤压工艺成形,存在成材率低的缺点。
通过连铸坯+63MN卧式挤压机热挤压成形,然后经过1000℃×120min风冷+630℃×240min空冷+635℃×210min空冷的热处理工艺,生产出了80KSI-SUP13Cr钢管。
经检测:材料的抗拉强度为868~875MPa、屈服强度为570~590MPa,伸长率为23%~24%,硬度为
23.5~24.9HRC,-10℃横向冲击吸收能量为131~143J,满足了耐腐蚀合金无缝管ISO 13680—2010《石油和天然气工业.用作管套、管道和接箍的耐腐合金无缝钢管.交货技术条件》的技术要求。
【总页数】4页(P72-75)
【作者】刘富强;王锦永;陈明义;董俊超
【作者单位】新兴铸管股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.超级奥氏体不锈钢管道UNS N08367焊接工艺研究
2.热轧超级双相不锈钢管S32750的工艺实践
3.S32750超级双相不锈钢管钨极氩弧焊焊接工艺研究
4.海洋
石油平台超级双相不锈钢管线焊接工艺研究5.超级双相不锈钢管-管板焊接工艺的确定
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140HC钢级高强度高抗挤毁石油套管研制
孙晶;梁红星;马继顺;藏中山
【期刊名称】《钢管》
【年(卷),期】2022(51)3
【摘要】介绍了Φ273.05 mm×13.84 mm规格140HC钢级高强度高抗挤毁石油套管的研制情况。
以Cr-Mo-V中碳钢化学成分为基础,通过合理设计化学成分,采用“转炉冶炼+炉外精炼+真空脱气+电磁搅拌”连铸工艺和精密斜轧工艺保证了产品具有较高的尺寸精度;采用“正火+淬火+高温回火”热处理工艺保证了产品强度与韧性的匹配。
检验结果表明:生产的140HC钢级钢管的外径不圆度≤0.4%,壁厚不均度≤10%,横向冲击功与纵向之比约95%,抗挤毁强度在72.1 MPa以上,尺寸精度及各项性能均达到设计要求,可供我国西部油田深井使用。
【总页数】5页(P55-59)
【作者】孙晶;梁红星;马继顺;藏中山
【作者单位】山东墨龙石油机械股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.P110钢级Ф139.7 mm×10.54 mm高抗挤套管r抗挤毁性能分析及挤毁强度预测
2.BT-110T高抗挤毁石油套管的研制
3.转炉生产P110级高抗挤毁石油套管钢26CrMo4的实践
4.L80-1级高抗挤毁石油套管用钢29MnCr6的开发
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X80 管线钢的成份及工艺设计要点以及关键参数的选择依据X80是高强度管线钢的美国分类型号。
其最小屈服值（MPa）为555；这一概念属于材料力学范畴的概念，屈服值是指材料拉伸时在屈服阶段的应力值，屈服应力是指屈服阶段到劲缩阶段的临界值。
其化学性能兼下边的链接。
简介师磊-1529**0765**221近十年来中国天然气需求量大幅度增长，输送能力有了长足发展，天然气输送用管线钢级从X60 迅速提高到了X80。
2005 年中国首条X80 钢级管道应用工程在冀宁线上建成。
武钢、宝钢、鞍钢为工程提供X80 管线板卷和钢板，宝鸡、华北及巨龙钢管公司为工程完成制管。
早期的管线钢一直采用C、Mn、Si型的普通碳素钢，在冶金上侧重于性能，对化学成分没有严格的规定。
自60年代开始，随着输油、气管道输送压力和管径的增大，开始采用低合金高强钢（HSLA），主要以热轧及正火状态供货。
这类钢的化学成分：C≤0.2%，合金元素≤3～5%。
随着管线钢的进一步发展，到60年代末70年代初，美国石油组织在API 5LX和API 5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65三种钢。
这种钢突破了传统钢的观念，碳含量为0.1-0.14%，在钢中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。
到1973年和1985年，API标准又相继增加了X70和X80钢，而后又开发了X100管线钢，碳含量降到0.01-0.04%，碳当量相应地降到0.35以下，真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
我国管线钢的应用和起步较晚，过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。
“六五”期间，我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢，并成功地与进口钢管一起用于管线敷设。
90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢，并在涩宁兰管道工程上得到成功应用。
成分应用领域石油天然气管道一、开发背景早期管线用钢基本组织形态为铁素体和少量珠光体，其显著特征为微合金化和降低含碳量。
高抗挤套管调研1、化学成分西姆莱斯无缝WSP110T采用37Mn5钢，表1宝钢超高抗挤焊接石油套管化学成分（wt%，最大值）表2宝钢无缝抗挤毁石油套管化学成分（wt%，最大值）表3宝钢无缝BG110T、BG110TT化学成分表4 天钢无缝TP110TT化学成分（wt%）表5西姆莱斯无缝WSP110T（Φ139.7×7.72mm）化学成分（wt%）表6包钢无缝BT-110T化学成分（wt%，最大值）表7江苏常宝无缝CB-110TT化学成分要求（wt%）表8宝鸡钢管N80Q（TG26）设计成分（wt%）表9宝鸡钢管P110（TG27）设计成分（wt%）2、外径、壁厚表3-1宝钢无缝BG110T（Φ139.7×9.17mm）外径、壁厚测量值表3-2宝钢无缝BG110TT（Φ139.7×9.17mm）外径、壁厚测量值表4-1 天钢无缝TP110TT（Φ177.9×10.36mm）外径、壁厚表5-1西姆莱斯无缝WSP110T（Φ139.7×7.72mm）外径、壁厚表6-1包钢无缝BT-110T （Φ177.8×10.36mm ）外径、壁厚表7-1江苏常宝普莱森CB-110TT （Φ139.7×7.72mm ）外径、壁厚表8-1宝鸡钢管N80Q （Φ139.7×9.17mm ）外径、壁厚表9-1宝鸡钢管P110（Φ139.7×9.17mm ）外径、壁厚3、力学性能表1-1宝钢无缝BG110ETT （Φ244.48×11.99mm ）力学性能280.12表2-1宝钢无缝高抗挤套管挤毁压力表3-1宝钢无缝BG110T力学性能表3-2宝钢无缝BG110T残余应力与挤毁压力表3-3宝钢无缝BG110TT力学性能表3-4宝钢无缝BG110TT残余应力与抗挤性能表天钢无缝TP80T（Φ139.7×7.72mm）力学性能表天钢无缝TP80T（Φ139.7×7.72mm）与国外同类产品比较表4-1天钢无缝TP110TT（Φ177.9×10.36mm）残余应力表4-2天钢无缝TP110TT（Φ177.9×10.36mm）力学性能表4-3天钢无缝TP110TT（Φ177.9×10.36mm）挤毁压力表5-1西姆莱斯无缝WSP110T拉伸、冲击性能表5-2西姆莱斯无缝WSP110T残余应力表5-3西姆莱斯无缝WSP110T挤毁压力表6-1包钢无缝BT-110T拉伸性能表6-2包钢无缝BT-110T冲击韧性试验结果（试验温度0℃）表6-3包钢无缝BT-110T残余应力表6-4包钢无缝BT-110T挤毁压力表3天钢无缝TP80T（Φ139.7×7.72mm）力学性能表4天钢无缝TP80T（Φ139.7×7.72mm）与国外同类产品比较表7-1江苏常宝普莱森CB-110TT（Φ139.7×7.72mm）残余应力表7-2江苏常宝普莱森CB-110TT（Φ139.7×7.72mm）力学性能表8-1宝鸡钢管N80Q（Φ139.7×9.17mm）力学性能表8-2宝鸡钢管N80Q（Φ139.7×9.17mm）挤毁压力表9-1宝鸡钢管P110（Φ139.7×9.17mm）力学性能表9-2宝鸡钢管P110（Φ139.7×9.17mm）挤毁压力。
