一種高品質鋼管內壁防氧化工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼管熱處理領域，特別涉及一種高品質鋼管內壁防氧化工藝。
【背景技術】
[0002]近年來隨著經濟的發(fā)展，能源需求急劇增長，國際、國內都在加大開采石油、天然氣的力度。油氣輸送管道作為石油和天然氣的一種經濟、安全、不間斷的長距離輸送工具得到了迅速發(fā)展，已成為與鐵路、公路、水路和航空并列的五大運輸行業(yè)之一。目前全球已有100多個國家在進行海上石油勘探，其中一半以上對深海進行了石油勘探。我國海洋石油工業(yè)近年來發(fā)展迅速，與陸地油田在極力穩(wěn)產的情況形成鮮明的反差，隨著油氣田的開采向超深井和深海的發(fā)展，高品質油氣管的需求出現(xiàn)了大幅增長。高品質油氣管無論是從材質性能要求還是表面質量要求都遠遠高于普通鋼管，不但要求外壁有良好的光潔度和圓度、直度，而且要求內壁有良好的光潔度。我國最新開發(fā)的PllO鋼級的強度高達上千兆帕，廣泛應用到深井和深海工程中。在高強度材料自身性能的基礎上，通常還要利用其它工藝來提高管道的強度，最常用的工藝便是淬火。將乳制好的管道進入加熱爐中加熱到一定溫度，再通過淬火工藝來全面提高管道的整體性能，此工藝被廣泛應用到提高鋼管性能的生產制造過程中。
[0003]在熱處理過程中，鋼管首先在加熱爐里面加熱到約1200度的高溫狀態(tài)，此時，由于爐內燃燒過程氧氣的存在，對鋼管的內壁和外壁造成氧化，形成一層磷狀物，從加熱爐出來進入淬火工序前，內壁和外壁的磷都應該去除，但是，現(xiàn)階段國內鋼管生產設備中只有外壁高壓水除磷裝置，內壁上磷狀物無法去除。由于在鋼管內壁有一層磷狀覆蓋物的存在，對鋼管內壁淬火的性能有一定的影響；對于鋼管淬火后采用噴砂的方式去除磷狀物，雖然去磷效果較好，但是對內壁形成凹凸不平的坑點，加大了鋼管內壁和傳輸介質的接觸面積，并形成微觀電化學腐蝕場，在有腐蝕性介質的傳輸過程中加速了對管體損害；也有采用在鋼管熱處理后對內壁進行修磨的方式來滿足要求。這種工藝速度低，噪音大并污染環(huán)境，而且對金屬損耗率高。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，通過利用氮氣的穩(wěn)定性，消除鋼管加熱過程內壁氧化物的產生，減少對鋼管內壁的損耗，顯著提高鋼管的整體性能。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0006]—種高品質鋼管內壁防氧化工藝，包括以下步驟:
[0007]I)在鋼管通過輸送輥道向淬火爐運動過程中，利用同步機械手將鋼管一端用端部密封裝置塞緊，端部密封裝置由耐高溫材料制成，且端部密封裝置上裝有充氮氣閥口 ；
[0008]2)用氮氣填充裝置通過端部密封裝置上的充氮氣閥口向鋼管內部填充氮氣，將鋼管內部空氣排凈，只剩下氮氣；
[0009]3)當鋼管內部充滿氮氣時，將鋼管另一端用端部密封裝置塞緊，停止氮氣填充裝置向鋼管內部充氮氣；
[0010]4)將端部密封好的鋼管送入淬火爐加熱到一定溫度；
[0011]5)鋼管從淬火爐加熱達到一定溫度后取出，通過外部除磷工藝將鋼管外壁氧化物去除;
[0012]6)通過同步機械手將鋼管兩端的端部密封裝置取出，鋼管內部重新充滿空氣；
[0013]7)將重新充滿空氣的鋼管送入淬火裝置進行淬火，完成鋼管的熱處理工序。
[0014]作為優(yōu)選，所述充氮氣閥口為自動充氮氣閥口，當充氮氣時可自動打開，停止充氮氣時可自動關閉，且不泄漏。
[0015]作為優(yōu)選，所述端部密封裝置可循環(huán)使用。
[0016]作為優(yōu)選，所述步驟I)耐高溫材料為耐火棉。
[0017]作為優(yōu)選，所述步驟4)淬火爐加熱到一定溫度為1100度至1300度。
[0018]作為優(yōu)選，外部除磷工藝采用高壓水除磷。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:該工藝方法簡單，性能穩(wěn)定，實用效果好，成本低；避免鋼管在加熱爐加熱時內壁形成氧化物，保證了鋼管內壁光滑；鋼管內壁無氧化物產生，提高了淬火質量，提升了鋼管整體性能；實現(xiàn)了鋼管熱處理工藝在線進行，無需單獨離線去除磷；無氧化物產生，綠色環(huán)保，無污染。
[0020]【附圖說明】書
[0021]圖1為本發(fā)明鋼管一端密封充氮氣示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明鋼管兩端密封狀態(tài)示意圖。
[0023]圖中:1、鋼管；2、端部密封裝置；3、充氮氣閥口 ；4、氮氣填充裝置。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
[0025]—種高品質鋼管內壁防氧化工藝，包括以下步驟:
[0026]如圖1-2所示，I)在鋼管通過輸送輥道向淬火爐運動過程中，利用同步機械手將鋼管一端用端部密封裝置塞緊，端部密封裝置由耐火棉制成，在淬火中加熱到高溫時端部密封裝置不會發(fā)生大的變形，能夠保證密封性；且端部密封裝置上裝有充氮氣閥口 ；充氮氣閥口為自動充氮氣閥口，當充氮氣時可自動打開，停止充氮氣時可自動關閉，且不泄漏。
[0027]2)用氮氣填充裝置通過端部密封裝置上的充氮氣閥口向鋼管內部填充氮氣，將鋼管內部空氣排凈，只剩下氮氣；
[0028]3)當鋼管內部充滿氮氣時，將鋼管另一端用端部密封裝置塞緊，停止氮氣填充裝置向鋼管內部充氮氣；
[0029]4)將端部密封好的鋼管送入淬火爐加熱到1100度至1300度；
[0030]5)鋼管從淬火爐加熱達到一定溫度后取出，通過外部高壓水除磷工藝將鋼管外壁氧化物去除；
[0031]6)通過同步機械手將鋼管兩端的端部密封裝置取出，鋼管內部重新充滿空氣，端部密封裝置可循環(huán)使用；
[0032]7)將重新充滿空氣的鋼管送入淬火裝置進行淬火，完成鋼管的熱處理工序。
[0033]利用本發(fā)明一種高品質鋼管內壁防氧化工藝處理鋼管，避免鋼管在加熱爐加熱時內壁形成氧化物，保證了鋼管內壁光滑；鋼管內壁無氧化物產生，提高了淬火質量，提升了鋼管整體性能。
[0034]顯然，以上所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
【主權項】
1.一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)在鋼管通過輸送輥道向淬火爐運動過程中，利用同步機械手將鋼管一端用端部密封裝置塞緊，端部密封裝置由耐高溫材料制成，且端部密封裝置上裝有充氮氣閥口 ； 2)用氮氣填充裝置通過端部密封裝置上的充氮氣閥口向鋼管內部填充氮氣，將鋼管內部空氣排凈，只剩下氮氣； 3)當鋼管內部充滿氮氣時，將鋼管另一端用端部密封裝置塞緊，停止氮氣填充裝置向鋼管內部充氮氣； 4)將端部密封好的鋼管送入淬火爐加熱到一定溫度； 5)鋼管從淬火爐加熱達到一定溫度后取出，通過外部除磷工藝將鋼管外壁氧化物去除； 6)通過同步機械手將鋼管兩端的端部密封裝置取出，鋼管內部重新充滿空氣； 7)將重新充滿空氣的鋼管送入淬火裝置進行淬火，完成鋼管的熱處理工序。2.如權利要求1所述的一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，其特征在于，所述充氮氣閥口為自動充氮氣閥口，當充氮氣時可自動打開，停止充氮氣時可自動關閉，且不泄漏。3.如權利要求1所述的一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，其特征在于，所述端部密封裝置可循環(huán)使用。4.如權利要求1所述的一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，其特征在于，所述步驟I)耐高溫材料為耐火棉。5.如權利要求1所述的一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，其特征在于，所述步驟4)淬火爐加熱到一定溫度為1100度至1300度。6.如權利要求1所述的一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，其特征在于，外部除磷工藝采用高壓水除磷。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高品質鋼管內壁防氧化工藝，在鋼管通過輸送輥道向淬火爐運動過程中，將鋼管一端用端部密封裝置塞緊，用氮氣填充裝置通過端部密封裝置上的充氮氣閥口向鋼管內部填充氮氣，將鋼管內部空氣排凈，只剩下氮氣進行淬火加熱；利用氮氣的穩(wěn)定性，消除鋼管加熱過程內壁氧化物的產生，減少對鋼管內壁的損耗，提升了淬火效果，顯著提高鋼管的整體性能。此工藝方法簡單，性能穩(wěn)定，實用效果好，投資成本低。
【IPC分類】C21D1/18, C21D9/08, C21D1/74
【公開號】CN105154650
【申請?zhí)枴緾N201510519264
【發(fā)明人】馬海寬, 劉繼高, 李培力, 隋健, 寇永樂
【申請人】中國重型機械研究院股份公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月21日