La tubería L80-13Cr

Con el desarrollo de la industria petrolera mundial, las condiciones para la explotación de pozos de petróleo se están volviendo cada vez más duras, y la corrosión del CO2 en la carcasa de aceite también es muy grave, lo que resulta en un aumento en la tasa de corrosión de la tubería de acero y graves corrosión localizada, e incluso picaduras y perforaciones de la carcasa de aceite invalidadas. La corrosión por CO2 se ha convertido en un problema mundial y uno de los factores importantes que amenazan la seguridad de la producción de yacimientos petrolíferos. En la actualidad, las aleaciones con alto contenido de cromo tienen una buena resistencia a la corrosión por CO₂, entre las cuales el 13Cr y el súper 13Cr se han convertido en los materiales recomendados para productos de revestimiento de aceite debido a su excelente resistencia a la corrosión por CO₂.

La tubería L80-13Cr es un producto con alto contenido de cromo con la mayor demanda en la industria del petróleo, y sus extremos generalmente se procesan en roscas especiales con buen rendimiento de sellado y alta resistencia de conexión. En comparación con la tubería engrosada API, la tubería engrosada con juntas roscadas especiales requiere un extremo engrosado más grueso y más largo, lo que presenta grandes desafíos para la formación de extremos y el control de propiedades mecánicas. Solo unas pocas empresas en el país y en el extranjero pueden producir tubería engrosada con rosca especial L80 -13Cr.

Características de la tubería de acero L80-13Cr
● Composición química y características de procesamiento
Acero L80-13Cr utilizado en la prueba y GB/T 1220—2007 "Acero inoxidable

La composición química del acero inoxidable martensítico 20Cr13 en "Steel Bars" es similar, lo que cumple con los requisitos de API Spec 5CT -2011 " Casing and Tubing Specifications". La composición química del acero L80-13Cr se muestra en la Tabla 1.

Composición química (fracción de masa) del acero de mesa 1L80-13Cr

80-13Cr es un acero de alta aleación con un contenido de aleación cercano al 15%. La resistencia a la deformación de este tipo de acero a alta temperatura es aproximadamente 1,5 veces mayor que la del acero al carbono. Para mejorar las propiedades de procesamiento y formación de los metales, la resistencia de los materiales en el proceso de deformación plástica generalmente se reduce aumentando la temperatura de procesamiento térmico.

● Propiedades mecánicas 
En la prueba, la muestra de L80-13Cr se austenitizó en un horno de mufla a 1000 °C durante 30 min. Una vez que la muestra salió del horno, se enfrió con aire a temperatura ambiente y luego las muestras se templaron en un horno de mufla a 650-750 °C durante 60 min. mín. Las propiedades de tracción e impacto del cuerpo del tubo engrosado roscado especial L80-13Cr se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 Propiedades de tracción e impacto del cuerpo del tubo engrosado roscado especial L80-13Cr

● Proceso de producción 
El proceso de producción de la tubería de aceite de engrosamiento de rosca especial L80-13Cr es: tubería de acero con tamaño calificado → engrosamiento del extremo de la tubería → tratamiento térmico → enderezamiento térmico → inspección de rendimiento → detección ultrasónica de fallas → inspección del tamaño de la tubería de acero e inspección de apariencia → prueba hidráulica → torneado del extremo de la tubería Al tamaño del dibujo → detección de fallas del extremo engrosado y el área ciega del extremo de la tubería → pulido con chorro de arena de las superficies internas y externas de la tubería de acero → etiquetado → embalaje y almacenamiento.
● El extremo del tubo 
Para garantizar que el tamaño del extremo engrosado y el tejido metalográfico cumplan con los requisitos, la temperatura de calentamiento se controla estrictamente por debajo de 1280 ℃; Para debilitar la resistencia a la deformación del material de 13 Cr debido al calentamiento a baja temperatura, se utiliza un proceso de engrosamiento por deformación pequeña múltiple para hacer el extremo engrosado. A través del cálculo y la asignación razonables de la deformación del engrosamiento de cada canal, y para diseñar el molde engrosado del extremo de la tubería, para garantizar que el tamaño del extremo de la tubería cumpla con los requisitos de diseño.

● y el 
tubo de aceite engrosado con rosca especial L80-13 Cr con tratamiento térmico se trata térmicamente mediante un horno de tratamiento térmico escalonado. La temperatura de austenita es de 980 ℃, enfriada por debajo de 50 ℃ en aire. La dureza del cuerpo de la tubería y los extremos engrosados de la rosca L80-13 Cr se muestra en la Tabla 3. De acuerdo con la especificación API Spec 5CT- -2011, la fórmula de dureza HRC correspondiente al contenido de martensita del 95% después del enfriamiento de el material de acero es:
HRC=59xw(C)+29 (1)
El valor de dureza Rockwell del HRC —— material templado, en Eq.
El horno de tratamiento térmico de tipo escalonado se utiliza para recargar la tubería de aceite engrosada con rosca especial L80-13 Cr después del enfriamiento por aire. Seleccione calefacción de 723 ℃, la tubería de acero de control en el tiempo del horno es de 200 minutos, el aire se enfría a temperatura ambiente después del horno.

●  Productos físicos Mediante el tratamiento de perforación interior, carro exterior y cabeza plana del L80-13 Cr, el diámetro exterior, el diámetro interior y la longitud del extremo engrosado del L80-13 Cr se procesan al tamaño especificado del papel de dibujo. Tubería de aceite engrosada con rosca especial L80-13 Cr calificada después de la marca de rociado, use un empaque de soporte para evitar impactos. El L80-13 Cr embalado para ser enviado se muestra en la Figura 5.

A través de un diseño de proceso de espesamiento razonable, se evita la ferrita δ en la tubería de aceite espesada con rosca especial L80-13Cr; el tamaño del extremo de la tubería del producto cumple con los requisitos del cliente.
Mediante el diseño del proceso de tratamiento térmico, se resolvió el problema de que las propiedades mecánicas de los productos 13Cr son difíciles de controlar, y se logró el rendimiento del cuerpo del tubo engrosado con rosca especial L80-13Cr y el extremo engrosado.