淺析石油管道的高頻加熱機熱處理工藝過程

石油管道是用來支撐油、氣井井壁的鋼管，也是連接工藝管道的管件，內孔帶有螺紋，它的工作條件十分的惡劣，在工作的過程中，不但要承受套管柱產生的拉力，同時要承受地層蠕動產生的挫段力以及射孔帶來的開裂力。通過對石油管道的綜合力學性能分析，需要通過高頻加熱機對其進行熱處理工藝。

在高頻加熱機熱處理工藝參數中，其主要影響其性能的因素有淬火加熱溫度、冷卻介質的溫度、回火溫度和時間等。其國際上通常采用的強韌化處理方法有調質處理(含軋后直接淬火+高溫回火處理)、常化、常化+回火以及軋制后回火等，可根據具體套管的技術指標來確定熱處理工藝。需要注意非調質鋼制作N80鋼級石油套管，普遍存在強度有余而韌性不足的缺陷。

為滿足其技術要求，對于石油管道應進行高頻加熱機調質處理，通過系列工藝試驗，得出較合理的調質處理工藝: 860-870℃，加熱后在1-30℃的水中冷卻，630-650℃保溫60min,石油套管的強度和塑性、韌性等均達到了設計要求。需要注意的是，制作石油管道的鋼含碳量較高，為非調質鋼，不能進行水淬，因此目前通過改變化學成分而開發(fā)非調質鋼，在不調質的情況下仍能滿足其技術要求。因此為了提高N80級石油套管的韌性，應采取降低鋼中的含碳量;控制鋼中P、S的含量;控制鋼中的有害元素;加入細化晶粒元素，改善鋼的顯微組織等措施。

對石油管道進行亞溫淬火強韌化處理，其比普通淬火溫度降低50-70℃，具有延長使用壽命、降低能耗、減小高頻加熱機對其熱處理變形與開裂的傾向，同時提高了力學性能。其強韌化的機理使晶粒細化，少量未溶鐵素體能阻止裂紋的擴展，使殘余奧氏體增多以及改善有害雜質元素的分布，故提高了強韌性，同時也降低了鋼的脆性轉變溫度，抑制了鋼的可逆回火脆性，提高其沖擊韌性。