Разработка составов сталей и технологических режимов, обеспечивающих производство насосно-компрессорных и обсадных труб гарантированных групп прочности

• Автор: Горожанин, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 242 с. : ил.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Стали для насосно-компрессорных и обсадных труб
1.1.1. Химический состав
1.1.2. Устойчивость переохлажденного аустенита и структура
1.1.3. Микролегирование ванадием, ниобием и титаном
1.2. Технология производства горячедеформированных труб
1.2.1. Изготовление труб на ТПА
1.2.2. Изготовление труб на ТПА
1.2.3. Производство труб нефтяного сортамента
1.3. Термомеханическая обработка сталей
1.3.1. Термомеханическое упрочнение проката
1.3.2. Виды контролируемой прокатки
1.3.3. Применение ВТМО в производстве проката и труб
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Стали
2.2. Лабораторная прокатка и термообработка образцов
2.3. Режимы опытно-промышленного проката труб
2.4. Методы исследования структуры
2.5. Методики механических испытаний
3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПО ДЛИНЕ И СЕЧЕНИЮ СТЕНКИ ТРУБЫ
3.1. Температурное поле труб на различных переделах
3.2. Неоднородность механических свойств по длине и толщине
стенки трубы
ВЫВОДЫ
4. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СТАЛЕЙ И РЕЖИМОВ ПРОКАТА
НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРУБ
4 Л. Трубы группы прочности Д
4.2. Трубы группы прочности К
4.2.1. Кремнийсодержащие стали
4.2.2. Хромо-марганцевые стали
4.3. Трубы группы прочности Е
4.3.1. Сталь 48Г2БМ
4.3.2. Сталь 37ХГБМ
4.3.3. Стали типа 37ХГФМ
4.3.4. Сталь 37ХГФБМ
ВЫВОДЫ
5. ПРОИЗВОДСТВО НА СинТЗ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ ИЗ НОВЫХ МАРОК СТАЛЕЙ
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Значительный объем продукции, выпускаемой трубными заводами, составляют трубы нефтяного сортамента. Стабильное функционирование нефтегазодобывающего комплекса России требует изготовления труб гарантированных групп прочности, увеличения их количества и качества, повышения конкурентоспособности, определяемой соотношением потребительские свойства - стоимость [1,2]. Интенсивные разработки в этом направлении, проводимые большинством трубных заводов страны, связаны с отысканием оптимальных композиций (марок) сталей и рациональных технологий производства, причем данные вопросы рассматриваются комплексно, так как для каждой марки стали и имеющегося на предприятии оборудования необходимо использование точно подобранных технологических параметров (температуры заключительных этапов проката, интенсивности последеформационного охлаждения и др.) для изготовления труб определенного сортамента и группы прочности.
Результатом многолетних научно-производственных исследований в этом направлении, проводимых на ОАО «Синарский трубный завод» (СинТЗ), явилось существенное повышение эффективности производства бесшовных труб благодаря применению высокотемпературной термомеханической обработки (контролируемой прокатки) [3]. Для этого создана и успешно функционирует в линии трубопрокатных агрегатов система мониторинга и управления температуры трубы на входе и выходе редукционного (калибровочного) стана, система ускоренного контролируемого последеформационного охлаждения.
Использование ВТМО особенно эффективно для горячего проката труб из углеродистых сталей с микродобавками сильных карбидообразователей (V, N6, ТГ) [4,7]. Исходя из этого, в данной диссертации, являющейся логическим продолжением научно-производственных исследований, проводимых на СинТЗ, изучена перспективность использования микролегированных сталей для бесшовных труб нефтяного сортамента,
между пирометрами в последнем случае составляет: Т1-Т4 - 21,2 м; Т4-Т5 -11,1м; Т5-Т6 - 33,4 м.
Схема размещения пирометров
ТІ Т2 ТЗ Т4 Т5 т
Рис. 3.1.
При проведении контрольных замеров выборка для анализа температуры составляла 25 труб из стали 20 размером 73x5,5 мм.
После прошивного стана формируется достаточно однородное температурное поле с максимальным градиентом до 50-60°С по длине заготовки в ее начальной части. Температура заготовок в среднем составляет от 1040 до 1100°С.
На рис. 3.2 приведено типичное распределение температуры по длине 5 заготовок. Так как такт опроса пирометров составляет 10 мс, а скорость перемещения заготовок примерно постоянна, то изменение температуры по их длине на данном графике представлено от количества тактов. Полученные данные для 5 заготовок были усреднены, и рассчитаны максимальная и минимальная и средняя температура на различных участках (рис. 3.3).