一、石油管(guan)材淬(cui)火加熱、保溫時間(jian)的確定
石油(you)管(guan)材(cai)指的(de)是套管(guan)、油(you)管(guan)、管(guan)線(xian)管(guan)及鉆桿，為了(le)達到標準所要求的(de)綜合性能指標，其中較高強度的(de)鋼級均須進行調(diao)質處理(li)，即(ji)淬火(huo)加回(hui)火(huo)。
保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)指的(de)(de)是鋼管(guan)實際(ji)溫(wen)(wen)(wen)度(du)達(da)到規定后保(bao)(bao)(bao)持的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，我們知道，鋼管(guan)加(jia)(jia)熱達(da)到奧氏體化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)后，將(jiang)(jiang)發生奧氏體的(de)(de)形(xing)核、長(chang)大及均勻(yun)化(hua)(hua)(hua)這一過程。石油管(guan)材用鋼基本(ben)上都是中、低碳的(de)(de)合(he)金結構(gou)鋼，鋼管(guan)的(de)(de)有(you)效厚度(du)（壁厚）較薄且(qie)均勻(yun)，淬火加(jia)(jia)熱時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)無須過多，但至(zhi)少要(yao)大于(yu)5分(fen)(fen)鐘。保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)長(chang)短(duan)要(yao)根(gen)據鋼中的(de)(de)合(he)金元(yuan)(yuan)素種(zhong)類(lei)及含(han)量略作調整，例如(ru)，當(dang)鋼中含(han)有(you)V、Nb、Mo等強(qiang)碳化(hua)(hua)(hua)物形(xing)成元(yuan)(yuan)素時(shi)(shi)(shi)，應適當(dang)增(zeng)加(jia)(jia)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，以(yi)利(li)于(yu)碳化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)溶解，以(yi)達(da)到充分(fen)(fen)發揮合(he)金元(yuan)(yuan)素的(de)(de)作用。而鋼中含(han)有(you)非碳化(hua)(hua)(hua)物形(xing)成元(yuan)(yuan)素或弱碳化(hua)(hua)(hua)物形(xing)成元(yuan)(yuan)素時(shi)(shi)(shi)，如(ru)Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)(shi)，就沒(mei)有(you)必要(yao)過多地增(zeng)加(jia)(jia)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，否則將(jiang)(jiang)增(zeng)加(jia)(jia)鋼管(guan)的(de)(de)表(biao)面氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，影響表(biao)面質量。
對于管(guan)(guan)端(duan)加(jia)(jia)(jia)厚(hou)(hou)的產(chan)品，如鉆桿、油管(guan)(guan)等，加(jia)(jia)(jia)厚(hou)(hou)處的壁厚(hou)(hou)遠大于管(guan)(guan)體壁厚(hou)(hou)，在(zai)這種(zhong)情(qing)況(kuang)下，加(jia)(jia)(jia)熱及保溫時間(jian)應以加(jia)(jia)(jia)厚(hou)(hou)處的壁厚(hou)(hou)作為有效厚(hou)(hou)度進行(xing)考慮(lv)。
二(er)、石油管材鋼種的選擇
在石(shi)油(you)管(guan)材的(de)標準(zhun)中，對(dui)鋼(gang)種的(de)化學成(cheng)分(fen)作出了明確規定(ding)，其中P、S含量是必須保證的(de)。對(dui)于低鋼(gang)級產品(pin)，除P、S外，對(dui)其他元(yuan)素(su)不作規定(ding)；而對(dui)高(gao)鋼(gang)級或有特(te)殊使用性能要(yao)求(qiu)的(de)鋼(gang)級，不僅對(dui)P、S有較(jiao)嚴格的(de)要(yao)求(qiu)，對(dui)其他元(yuan)素(su)也作出了相應的(de)規定(ding)，列(lie)出有相應要(yao)求(qiu)的(de)主(zhu)要(yao)元(yuan)素(su)包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低鋼級的產品，如(ru)套管及油(you)管中(zhong)的H40、J55鋼級，采(cai)用中(zhong)碳以(yi)Mn為主合金元素(su)的鋼種(zhong)，軋態即可滿足(zu)標準(zhun)要求；而管線管有焊接性能的限制，只能采(cai)用低碳Mn鋼或者(zhe)再增(zeng)加微量的Nb、V、Ti等元素(su)，以(yi)改(gai)善(shan)鋼管的性能。
對于(yu)高(gao)鋼(gang)級(ji)的(de)產品，標(biao)準(zhun)上就要求以(yi)熱(re)處理(li)狀態交(jiao)貨，在性(xing)能指標(biao)中，都包含有力(li)學(xue)性(xing)能要求。有的(de)鋼(gang)級(ji)如C90、T95還要求抗H,S應力(li)腐蝕試驗(yan)，并對熱(re)處理(li)的(de)最低(di)回火(huo)溫度有要求；標(biao)準(zhun)中對鋼(gang)的(de)淬(cui)(cui)透性(xing)也作出了相應的(de)規定(ding)，如C90、T95鋼(gang)級(ji)，鋼(gang)的(de)淬(cui)(cui)透性(xing)要求淬(cui)(cui)火(huo)后的(de)馬氏體含量(liang)(liang)不(bu)小(xiao)于(yu)90%;其他鋼(gang)級(ji)淬(cui)(cui)火(huo)后的(de)馬氏體含量(liang)(liang)不(bu)小(xiao)于(yu)50%.根據這些要求，不(bu)同鋼(gang)種的(de)化學(xue)成分在滿足標(biao)準(zhun)規定(ding)的(de)前(qian)提下(xia)，必須(xu)對元素的(de)選用及含量(liang)(liang)進行調整，并通過試驗(yan)確定(ding)適(shi)用的(de)化學(xue)成分。
三、石(shi)油管材淬火的要求和(he)判斷
高(gao)鋼級的石(shi)油管材產(chan)品均須調質(zhi)處(chu)理才能達到標準要求的性能要求，所謂調質(zhi)即淬火加高(gao)溫回火，得到回火索氏體組織，并(bing)具有綜合的性能組合。
淬(cui)(cui)火的(de)目(mu)的(de)在于獲得(de)馬氏體(ti)(ti)組織(zhi)，但在實際(ji)生產中(zhong)，獲得(de)100%馬氏體(ti)(ti)是很(hen)難做(zuo)到。這樣，經(jing)高溫回火后(hou)可獲得(de)均勻的(de)索氏體(ti)(ti)，這一(yi)點對于高強度高韌性(xing)及抗硫化(hua)氫(qing)應力腐蝕(shi)鋼級(ji)(ji)十分重要(yao)(yao)。在標準（API5CT)中(zhong)對須調質處理的(de)鋼級(ji)(ji)均有淬(cui)(cui)透性(xing)要(yao)(yao)求，其中(zhong)，抗硫化(hua)氫(qing)的(de)C90、T95鋼級(ji)(ji)要(yao)(yao)求淬(cui)(cui)火后(hou)的(de)馬氏體(ti)(ti)含(han)量不(bu)小于90%;其他鋼級(ji)(ji)的(de)淬(cui)(cui)透性(xing)要(yao)(yao)求淬(cui)(cui)火后(hou)的(de)馬氏體(ti)(ti)含(han)量不(bu)小于50%。
在(zai)API5CT中(zhong)對馬(ma)氏體含量的判(pan)斷(duan)用檢測硬度(du)(du)值的方(fang)法進行判(pan)斷(duan)，從全(quan)長淬火的管子(zi)上取(qu)一個(ge)(ge)環型試樣，分為(wei)四個(ge)(ge)象(xiang)限，在(zai)每(mei)個(ge)(ge)象(xiang)限內沿(yan)壁厚的內、中(zhong)、外打9個(ge)(ge)硬度(du)(du)壓痕，取(qu)內、中(zhong)、外3個(ge)(ge)硬度(du)(du)讀(du)數平(ping)均(jun)值作為(wei)一個(ge)(ge)硬度(du)(du)值，硬度(du)(du)值應大于或等于按下面(mian)公式計算的硬度(du)(du)值。
對(dui)于不小于90%馬氏體時的硬度值公式：HRC =58×w(C)+27
對于不小(xiao)于50%馬(ma)氏體時的硬(ying)度(du)值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油管材常用(yong)的(de)淬(cui)火方式
石油管材目前常用的淬火方式有以下幾種：
1. 浸入式固(gu)定(ding)內噴(pen)
鋼(gang)(gang)管置于淬(cui)(cui)(cui)火槽(cao)內的V型座上，一端由壓(ya)頭壓(ya)緊，內噴(pen)嘴向管內噴(pen)入淬(cui)(cui)(cui)火介(jie)質(zhi)，淬(cui)(cui)(cui)火槽(cao)側面有一排(pai)噴(pen)管橫向噴(pen)出(chu)淬(cui)(cui)(cui)火介(jie)質(zhi)，起到對槽(cao)內介(jie)質(zhi)的攪(jiao)拌作(zuo)用，淬(cui)(cui)(cui)火結束后(hou)由翻料鉤(gou)或提升鏈條將鋼(gang)(gang)管移出(chu)淬(cui)(cui)(cui)火槽(cao)，淬(cui)(cui)(cui)火后(hou)鋼(gang)(gang)管的彎曲及橢圓(yuan)度較(jiao)大；
2. 浸(jin)入(ru)式旋轉內噴
與浸入式固定內(nei)噴的(de)(de)區別在(zai)于鋼(gang)管淬(cui)火過程中始終進行旋轉，其(qi)余大致相同，淬(cui)火后鋼(gang)管的(de)(de)彎曲度及橢圓度較小(xiao)；
3. 旋轉式(shi)外(wai)淋(lin)內噴(pen)
鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)淬火(huo)時置(zhi)于旋轉輪(lun)上，并由壓(ya)緊輪(lun)壓(ya)住進(jin)行(xing)旋轉，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)上部(bu)由一排(pai)噴水管(guan)(guan)(guan)(guan)向管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)(zi)表面噴水，在管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)(zi)端部(bu)由一個噴嘴向管(guan)(guan)(guan)(guan)內噴水，冷(leng)卻結束后(hou)由出料機(ji)構使(shi)管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)(zi)離開淬火(huo)工(gong)位進(jin)入收(shou)集料架或收(shou)集鏈(lian)上，淬火(huo)后(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的彎曲度(du)及橢(tuo)圓度(du)較小(xiao)。
