[发明专利]湿H2S应力腐蚀工况用法兰及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉属于金属冶炼技术领域，及一种湿H₂S应力腐蚀工况用法兰及其生产工艺。

背景技术

在石油加工过程中，含硫原油中的有机硫化物如硫醇和硫醚等，受热会转化分解出相应的硫化氢，H2S溶解在水中具有腐蚀性。在湿H2S条件下，H2S对钢材的局部腐蚀是石油天然气开发中最危险的腐蚀。局部腐蚀包括点蚀、蚀坑及局部剥落形成的台地侵蚀、氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、氯化物应力分离腐蚀开裂及微生物诱导腐蚀(MIC)等形式的破坏。

H2S不仅对钢材具有很强的腐蚀性，而且H2S本身还是一种很强的渗氢介质，在油气工业中，含H2S溶液中钢材的各种腐蚀(包括硫化氢腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂)已引起了足够重视，并展开了众多的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种湿H₂S应力腐蚀工况用法兰及其生产工艺，本发明产品防腐防锈，耐酸耐碱，硬度高、强度好，不易变形，使用寿命长。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种湿H₂S应力腐蚀工况用法兰，包括通孔和对称设置在通孔外部两端的两个相同的法兰片，且整个法兰左右对称，形状完全一样，其中一个法兰片上设有至少四个固定孔，法兰片与通孔连接处的外端部延伸出定位管，法兰片与通孔连接处的根部设有圆环状卡槽。

本发明法兰产品设计科学，结构合理，在安装管道时，法兰片两侧的伸出定位管可套接在待安装的管道内，同时待安装的管道端部可卡接在圆环状卡槽中，可增加管道接缝处的密封性和安全性，将泄漏的可能性降低到最小。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述圆环状卡槽的最小直径与定位管的最大直径相等。

前述圆环状卡槽的深度为5-25mm。

前述定位管的伸出长度为15-100mm。

进一步的，

本发明还提供一种湿H₂S应力腐蚀工况用法兰的生产工艺，工艺步骤为：熔炼-锻造-热处理-切边-超声波检测-取样分析，其中：

熔炼：选用5000Kg以下的合金坯料采用真空电弧重熔或电渣重熔，熔炼温度为3300-3500℃，合金坯料化学成分及质量百分比为：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%，其余为Fe和不可避免杂质；

锻造：将上述经过高温熔炼的合金坯料进炉保温，保温温度为1130-1150℃，保温时间为4-8h，然后进行锻造，锻造方法采用自由锻，控制锻造比为4-5，并去除氧化皮，预成型；

热处理：采用正火-二次正火-回火的热处理工艺，正火后保温2-4小时后进行二次正火，二次正火后保温1-3 小时后进行回火，正火温度为865-885℃，采用第一冷却工序冷至室温，使合金坯料组织完全奥氏体化，且细化奥氏体晶粒；二次正火温度为895-925℃，采用第二冷却工序冷至室温，合金坯料得到板条马氏体组织；回火温度为695-715℃，采用第三冷却工序冷至室温，合金坯料得到以回火索氏体为主的组织，并通过马氏体的逆转变使合金坯料中逆变奥氏体的数量增多，且逆转奥氏体主要分布在板条马氏体边界，使组织更加弥散、均匀分布；

第一冷却工序：先采用水冷以8-11℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至620-650℃，然后空冷至550-570℃， 再采用压缩空气或雾状淬火液以6-8℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至室温；

第二冷却工序：先采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至650-660℃，然采用风冷以4-6℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至490-510℃，再采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至室温；

第三冷却工序：先采用风冷以5-7℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至510-530℃，再采用水冷以11-13℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至370-390℃，最后采用压缩空气或雾状淬火液以7-9℃/s的冷却速率将合金坯料冷却至室温；

检测分析：将上述法兰坯料通过超声波检测其内部的锻造质量，并取样对锻件的机械性能进行分析，以上监测分析均合格后，将法兰坯料收集备用。