浅析石油管道的高频加热机热处理工艺过程

石油管道是用来支撑油、气井井壁的钢管，也是连接工艺管道的管件，内孔带有螺纹，它的工作条件十分的恶劣，在工作的过程中，不但要承受套管柱产生的拉力，同时要承受地层蠕动产生的挫段力以及射孔带来的开裂力。通过对石油管道的综合力学性能分析，需要通过高频加热机对其进行热处理工艺。

在高频加热机热处理工艺参数中，其主要影响其性能的因素有淬火加热温度、冷却介质的温度、回火温度和时间等。其国际上通常采用的强韧化处理方法有调质处理(含轧后直接淬火+高温回火处理)、常化、常化+回火以及轧制后回火等，可根据具体套管的技术指标来确定热处理工艺。需要注意非调质钢制作N80钢级石油套管，普遍存在强度有余而韧性不足的缺陷。

为满足其技术要求，对于石油管道应进行高频加热机调质处理，通过系列工艺试验，得出较合理的调质处理工艺: 860-870℃，加热后在1-30℃的水中冷却，630-650℃保温60min,石油套管的强度和塑性、韧性等均达到了设计要求。需要注意的是，制作石油管道的钢含碳量较高，为非调质钢，不能进行水淬，因此目前通过改变化学成分而开发非调质钢，在不调质的情况下仍能满足其技术要求。因此为了提高N80级石油套管的韧性，应采取降低钢中的含碳量;控制钢中P、S的含量;控制钢中的有害元素;加入细化晶粒元素，改善钢的显微组织等措施。

对石油管道进行亚温淬火强韧化处理，其比普通淬火温度降低50-70℃，具有延长使用寿命、降低能耗、减小高频加热机对其热处理变形与开裂的倾向，同时提高了力学性能。其强韧化的机理使晶粒细化，少量未溶铁素体能阻止裂纹的扩展，使残余奥氏体增多以及改善有害杂质元素的分布，故提高了强韧性，同时也降低了钢的脆性转变温度，抑制了钢的可逆回火脆性，提高其冲击韧性。