濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭及其生產(chǎn)工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭，包括通孔和對稱設(shè)置在通孔外部兩端的兩個相同的法蘭片，且整個法蘭左右對稱，形狀完全一樣，其中一個法蘭片上設(shè)有至少四個固定孔，法蘭片與通孔連接處的外端部延伸出定位管，法蘭片與通孔連接處的根部設(shè)有圓環(huán)狀卡槽；本發(fā)明專利技術(shù)還公開一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝；本發(fā)明專利技術(shù)產(chǎn)品防腐防銹，耐酸耐堿，硬度高、強度好，不易變形，使用壽命長。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭及其生產(chǎn)工藝
本專利技術(shù)涉屬于金屬冶煉
，及一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭及其生產(chǎn)工藝。
技術(shù)介紹
在石油加工過程中，含硫原油中的有機硫化物如硫醇和硫醚等，受熱會轉(zhuǎn)化分解出相應(yīng)的硫化氫，H2S溶解在水中具有腐蝕性。在濕H2S條件下，H2S對鋼材的局部腐蝕是石油天然氣開發(fā)中最危險的腐蝕。局部腐蝕包括點蝕、蝕坑及局部剝落形成的臺地侵蝕、氫致開裂(HIC)、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)、氯化物應(yīng)力分離腐蝕開裂及微生物誘導腐蝕(MIC)等形式的破壞。H2S不僅對鋼材具有很強的腐蝕性，而且H2S本身還是一種很強的滲氫介質(zhì)，在油氣工業(yè)中，含H2S溶液中鋼材的各種腐蝕(包括硫化氫腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、氫致開裂)已引起了足夠重視，并展開了眾多的研究。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭及其生產(chǎn)工藝，本專利技術(shù)產(chǎn)品防腐防銹，耐酸耐堿，硬度高、強度好，不易變形，使用壽命長。為了解決以上技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭，包括通孔和對稱設(shè)置在通孔外部兩端的兩個相同的法蘭片，且整個法蘭左右對稱，形狀完全一樣，其中一個法蘭片上設(shè)有至少四個固定孔，法蘭片與通孔連接處的外端部延伸出定位管，法蘭片與通孔連接處的根部設(shè)有圓環(huán)狀卡槽。本專利技術(shù)法蘭產(chǎn)品設(shè)計科學，結(jié)構(gòu)合理，在安裝管道時，法蘭片兩側(cè)的伸出定位管可套接在待安裝的管道內(nèi)，同時待安裝的管道端部可卡接在圓環(huán)狀卡槽中，可增加管道接縫處的密封性和安全性，將泄漏的可能性降低到最小。本專利技術(shù)進一步限定的技術(shù)方案是：前述圓環(huán)狀卡槽的最小直徑與定位管的最大直徑相等。前述圓環(huán)狀卡槽的深度為5-25mm。前述定位管的伸出長度為15-100mm。進一步的，本專利技術(shù)還提供一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝，工藝步驟為：熔煉-鍛造-熱處理-切邊-超聲波檢測-取樣分析，其中：熔煉：選用5000Kg以下的合金坯料采用真空電弧重熔或電渣重熔，熔煉溫度為3300-3500℃，合金坯料化學成分及質(zhì)量百分比為：C：0.02-0.04%，B：0.32-0.34%，Cr：19.0-19.2%，Ni：8.6-8.8%，Mo：0.17-0.19%，Cu：0.83-0.85%，Al：1.04-1.06%，Si：0.51-0.53%，Nb：0.05-0.07%，Ti：0.12-0.14%，Se：0.22-0.26%，Te：0.11-0.13%，S：0.03-0.05%，P：0.01-0.02%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)；鍛造：將上述經(jīng)過高溫熔煉的合金坯料進爐保溫，保溫溫度為1130-1150℃，保溫時間為4-8h，然后進行鍛造，鍛造方法采用自由鍛，控制鍛造比為4-5，并去除氧化皮，預成型；熱處理：采用正火-二次正火-回火的熱處理工藝，正火后保溫2-4小時后進行二次正火，二次正火后保溫1-3小時后進行回火，正火溫度為865-885℃，采用第一冷卻工序冷至室溫，使合金坯料組織完全奧氏體化，且細化奧氏體晶粒；二次正火溫度為895-925℃，采用第二冷卻工序冷至室溫，合金坯料得到板條馬氏體組織；回火溫度為695-715℃，采用第三冷卻工序冷至室溫，合金坯料得到以回火索氏體為主的組織，并通過馬氏體的逆轉(zhuǎn)變使合金坯料中逆變奧氏體的數(shù)量增多，且逆轉(zhuǎn)奧氏體主要分布在板條馬氏體邊界，使組織更加彌散、均勻分布；第一冷卻工序：先采用水冷以8-11℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至620-650℃，然后空冷至550-570℃，再采用壓縮空氣或霧狀淬火液以6-8℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；第二冷卻工序：先采用水冷以7-9℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至650-660℃，然采用風冷以4-6℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至490-510℃，再采用水冷以7-9℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；第三冷卻工序：先采用風冷以5-7℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至510-530℃，再采用水冷以11-13℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至370-390℃，最后采用壓縮空氣或霧狀淬火液以7-9℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；檢測分析：將上述法蘭坯料通過超聲波檢測其內(nèi)部的鍛造質(zhì)量，并取樣對鍛件的機械性能進行分析，以上監(jiān)測分析均合格后，將法蘭坯料收集備用。熱處理一方面使逆變奧氏體在馬氏體板條晶間呈薄片狀析出，分布均勻；另一方面，提高逆變奧氏體的熱穩(wěn)定性，從而使晶界和基體韌化，可以顯著提法蘭的低溫沖擊韌性，獲得了意想不到的技術(shù)效果。檢測分析：將上述法蘭坯料冷卻至室溫，通過超聲波檢測其內(nèi)部的鍛造質(zhì)量，并取樣對鍛件的機械性能進行分析，以上監(jiān)測分析均合格后，將法蘭坯料收集備用。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)法蘭產(chǎn)品設(shè)計科學，結(jié)構(gòu)合理，在安裝管道時，法蘭片兩側(cè)的伸出定位管可套接在待安裝的管道內(nèi)，同時待安裝的管道端部可卡接在圓環(huán)狀卡槽中，可增加管道接縫處的密封性和安全性，將泄漏的可能性降低到最小。本專利技術(shù)產(chǎn)品中，碳含量0.02-0.04%，不但不影響屈服點和抗拉強度，同時塑性和沖擊性提高，而且還會提高鋼的耐大氣腐蝕能力；硅含量0.51-0.53%，作為還原劑和脫氧劑，能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，而且硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用；鉻含量19.0-19.2%，能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性，且又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性；鎳含量8.6-8.8%，能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性，鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力；鉬含量0.17-0.19%，鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力，與鉬結(jié)合，能提高機械性能，抑制合金鋼由于火而引起的脆性；鈦含量0.12-0.14%，是鋼中強脫氧劑，它能使鋼的內(nèi)部組織致密，細化晶粒力，降低時效敏感性和冷脆性，改善焊接性能；鈮含量0.05-0.07%，能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，可改善焊接性能，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象；銅含量0.83-0.85%，提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能；鋁含量1.04-1.06%，鋁是鋼中常用的脫氧劑，加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。本專利技術(shù)工藝熱處理一方面使逆變奧氏體在馬氏體板條晶間呈薄片狀析出，分布均勻；另一方面，提高逆變奧氏體的熱穩(wěn)定性，從而使晶界和基體韌化，可以顯著提法蘭的低溫沖擊韌性，獲得了意想不到的技術(shù)效果；同時，本專利技術(shù)還采用自由鍛的方式，消除了縮孔、縮松、氣孔等缺陷，使毛坯具有更高的力學性能；通過對原材料進行化學分析、鍛造的溫度和鍛造比的控制、鍛造后的正火處理，使得鍛造出的鍛件能夠適應(yīng)在含硫和含磷成分較高的工況條件下使用，并具有良好的機械性能，同時可達到以下機械性能：屈服強度小于345MPa，硬度HB≤200；具有良好的耐晶間腐蝕的性能。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的主視圖；圖2為本專利技術(shù)的剖視圖；其中，1-通孔，2-定位管，3-卡槽，4-法蘭片，5-固定孔。具體實施方式實施例1本實施例提供一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭，結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，包括通孔和對稱設(shè)置在通孔外部兩端的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭，其特征在于，包括通孔和對稱設(shè)置在通孔外部兩端的兩個相同的法蘭片，且整個法蘭左右對稱，形狀完全一樣，其中一個法蘭片（4）上設(shè)有至少4個固定孔（5），所述法蘭片（4）與通孔（1）連接處的外端部延伸出定位管（2），所述法蘭片（4）與通孔（1）連接處的根部設(shè)有圓環(huán)狀卡槽（3）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝，所述濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭包括通孔和對稱設(shè)置在通孔外部兩端的兩個相同的法蘭片，且整個法蘭左右對稱，形狀完全一樣，其中一個法蘭片(4)上設(shè)有至少4個固定孔(5)，所述法蘭片(4)與通孔(1)連接處的外端部延伸出定位管(2)，所述法蘭片(4)與通孔(1)連接處的根部設(shè)有圓環(huán)狀卡槽(3)；其特征在于，工藝步驟為：熔煉-鍛造-熱處理-切邊-超聲波檢測-取樣分析，其中：熔煉：選用5000Kg以下的合金坯料采用真空電弧重熔或電渣重熔，熔煉溫度為3300-3500℃，所述合金坯料化學成分及質(zhì)量百分比為：C：0.02-0.04％，B：0.32-0.34％，Cr：19.0-19.2％，Ni：8.6-8.8％，Mo：0.17-0.19％，Cu：0.83-0.85％，Al：1.04-1.06％，Si：0.51-0.53％，Nb：0.05-0.07％，Ti：0.12-0.14％，Se：0.22-0.26％，Te：0.11-0.13％，S：0.03-0.05％，P：0.01-0.02％，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)；鍛造：將上述經(jīng)過高溫熔煉的合金坯料進爐保溫，保溫溫度為1130-1150℃，保溫時間為4-8h，然后進行鍛造，鍛造方法采用自由鍛，控制鍛造比為4-5，并去除氧化皮，預成型；熱處理：采用正火-二次正火-回火的熱處理工藝，正火后保溫2-4小時后進行二次正火，二次正火后保溫1-3小時后進行回火，所述正火溫度為865-885℃，采用第一冷卻工序冷至室溫，使合金坯料組織完全奧氏體化，且細化奧氏體晶粒；所述二次正火溫度為895-925℃，采用第二冷卻工序冷至室溫，合金坯料得到板條馬氏體組織；所述回火溫度為695-715℃，采用第三冷卻工序冷至室溫，合金坯料得到以回火索氏體為主的組織，并通過馬氏體的逆轉(zhuǎn)變使合金坯料中逆變奧氏體的數(shù)量增多，且逆轉(zhuǎn)奧氏體主要分布在板條馬氏體邊界，使組織更加彌散、均勻分布；所述第一冷卻工序：先采用水冷以8-11℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至620-650℃，然后空冷至550-570℃，再采用壓縮空氣或霧狀淬火液以6-8℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；所述第二冷卻工序：先采用水冷以7-9℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至650-660℃，然后采用風冷以4-6℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至490-510℃，再采用水冷以7-9℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；所述第三冷卻工序：先采用風冷以5-7℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至510-530℃，再采用水冷以11-13℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至370-390℃，最后采用壓縮空氣或霧狀淬火液以7-9℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；檢測分析：將上述法蘭坯料通過超聲波檢測其內(nèi)部的鍛造質(zhì)量，并取樣對鍛件的機械性能進行分析，以上監(jiān)測分析均合格后，將法蘭坯料收集備用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述圓環(huán)狀卡槽(3)的最小直徑與所述定位管(2)的最大直徑相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述圓環(huán)狀卡槽(3)的深度為5-25mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述定位管(2)的伸出長度為15-100mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕H2S應(yīng)力腐蝕工況用法蘭的生產(chǎn)工藝，其特征在于，工藝步驟為：熔煉-鍛造-熱處理-切邊-超聲波檢測-取樣分析，其中：熔煉：選用5000Kg以下的合金坯料采用真空電弧重熔或電渣重熔，熔煉溫度為3300℃，所述合金坯料化學成分及質(zhì)量百分比為：C：0.02％，B：0.32％，Cr：19.0％，Ni：8.6％，Mo：0.17％，Cu：0.83％，Al：1.04％，Si：0.51％，Nb：0.05％，Ti：0.12％，Se：0.22％，Te：0.11％，S：0.03％，P：0.01％，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)；鍛造：將上述經(jīng)過高溫熔煉的合金坯料進爐保溫，保溫溫度為1130℃，保溫時間為8h，然后進行鍛造，鍛造方法采用自由鍛，控制鍛造比為4，并去除氧化皮，預成型；熱處理：采用正火-二次正火-回火的熱處理工藝，正火后保溫2小時后進行二次正火，二次正火后保溫1小時后進行回火，所述正火溫度為865℃，采用第一冷卻工序冷至室溫，使合金坯料組織完全奧氏體化，且細化奧氏體晶粒；所述二次正火溫度為895℃，采用第二冷卻工序冷至室溫，合金坯料得到板條馬氏體組織；所述回火溫度為695℃，采用第三冷卻工序冷至室溫，合金坯料得到以回火索氏體為主的組織，并通過馬氏體的逆轉(zhuǎn)變使合金坯料中逆變奧氏體的數(shù)量增多，且逆轉(zhuǎn)奧氏體主要分布在板條馬氏體邊界，使組織更加彌散、均勻分布；所述第一冷卻工序：先采用水冷以8℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至620℃，然后空冷至550℃，再采用壓縮空氣或霧狀淬火液以6℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至室溫；所述第二冷卻工序：先采用水冷以7℃/s的冷卻速率將合金坯料冷卻至65...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李忠云，
申請(專利權(quán))人：無錫市華爾泰機械制造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32