37Mn5钢石油套管断裂原因分析

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贵州科学３１（１）：９３－９６，２０１３
ＧｕｉｚｈｏｕＳｃｅ
３７Ｍｎ５钢石油套管断裂原因分析
黄志刚
（贵州省冶金科学研究室，贵阳５５０００２）
摘要：对某石油公司３７Ｍｎ５钢套管的断裂原因进行化学成分及显微组织分析，排除了上述因素对套管断裂的影响。指出
收稿日期：２０１２ — １０－２５；修回日期：２０１２ — １１－２３
作者简介：黄志刚（Ｉ９６４一），男，工学硕士，助理研究员。研究方向：金属
材料及热处理。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｚｇ９８＠ｈｏｔｍａｉｔ．ｃｏｍ
ｏｕｔｈａｔｔｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｗａｓｄｕｅｔｏｔｈｅｒｏｉｌｉｎｇｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｔｏｆｏｒｍｈｅ ’ ｔ ’ ｆｏｌｄ ” ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｄｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓ．Ｗｈｅｎｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｔｅｍｐｅｒｉｎｇｈｅｔｃａｓｉｎｇ，ｔｈｅｓｅｆｏｌｄｉｎｇｐａｒｔｓｗｏｕｌｄｂｅｏｐｅｎｉｎｈｅｔｑｕｅｎｃｈｉｎｇｕｎｄｅｒｈｅｔｉｎｔｅｒｎａｌｓｔｒｅｓｓ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｒａｃｋｓｉｎｓｔｅｅ１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：３７Ｍｎ５，ｏｉｌｃａｓｉｎｇ
石油套管用于组成油井的井身结构，起着保护井壁、封闭地层的作用。由于石油套管的使用条件极为恶劣，因此对钢管性能提出了严格要求，必须具备抗拉、耐高压、抗ＨＺｓ腐蚀等性能。要求管材采用洁净钢，钢中夹杂物的形态、分布、大小均有限制。
＿＿
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｃａｕｓｅｏｆ３７Ｍｎ５ｓｔｅｅｌｃａｓｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｗａｓｍａｄｅｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｏｎｅｏｉｌｃｏｍｐａｎｙ，ｗｈｉｃｈｒｕｌｅｄｏｕｔｔｈｅａｂｏｖｅｆａｃｔｏｒｓｉｍｐａｃｔｉｎｇｏｎｔｈｅｃａｓｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｏｉｎｔｅｄ
ＨＵＡＮＧＺｈｉ－ｇａｎｇ
（ＧｕｉｚｈｏｕＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ５５０００２，Ｃｈｉｎａ）
某石油公司在对石油套管进行调质处理后，经
１宏观检验
送检的２根套管的裂纹都起始于钢管的外表
面，属纵向开裂。裂纹的扩展方向约与外表面成
３０。，２根套管的裂纹都没有穿透管壁，裂纹尾部大
断裂是由于钢管在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轧制生产过程中形成的“ 折叠” 缺陷所引起的。当对套管进行调质处理时，这些折叠部位就会在淬火内应
力的作用下张开，导致钢管产生纵向裂纹。关键词：３７Ｍｎ５，石油套管
中图分类号ＴＥ８３１．２
文献标识码
Ａ
文章编号ｌｆ）３－６５６３（２０１３）０１－００９３－０４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＣａｕｓｅｏｆ３７Ｍｎ５ＳｔｅｅｌＯｉｌＣａｓｉｎｇＦａｉｌｕｒｅ
约终止于２／３壁厚处。
常发生套管开裂事故，为了找到引起套管开裂的原因，特委托某石油大学材料工程研究所金相实验室对其中２根发生开裂的套管进行了事故分析，分析
结果如下文所述。
２化学成分分析
３７Ｍｎ５钢是生产Ｊ５５石油套管的专用钢种，属于低合金结构钢，由表Ｉ中的化学成分分析结果可知，送检的２根石油套管的化学成分均符合３７Ｍｎ５钢的成分要求（王文辉等，２００４）。