Causas de grietas por laminación en caliente en revestimientos de petróleo N80Q

La producción de tubería de acero sin soldadura laminada en caliente es un proceso crucial. Un desarrollo racional del plan de proceso influye directamente en la precisión y calidad de la superficie de la tubería tras el laminado.
Un plan de proceso inadecuado puede provocar defectos en la superficie interna de la tubería, como pliegues, grietas y concavidades.

La tubería de revestimiento N80Q es una tubería estándar para la industria petrolera (para tubería de acero sin soldadura). El tratamiento térmico estándar para la tubería terminada incluye temple y revenido.

El proceso de producción de la carcasa N80Q es el siguiente: refinado en horno → colada continua → horno anular → perforación → laminación continua → horno de laminación escalonada → calibrado → aserrado → tratamiento térmico → enderezado → ensayos físico-químicos → ensayo → roscado → apriete del acoplamiento → ensayo de presión de agua → medición, pesaje y marcado → embalaje y almacenamiento. La palanquilla se calentó en un horno anular durante aproximadamente 2,5 horas, se perforó a unos 1250 °C y posteriormente se sometió a laminación continua. La temperatura de sinterización fue de 950 °C y la de laminación final de 900 °C. El análisis de la composición química del tubo, según los resultados de las pruebas, permite determinar que dicha composición no es la causa de la formación de grietas. El análisis metalográfico, específicamente el análisis EDS, muestra que tanto la punta de la grieta como la parte central contienen inclusiones de óxido de hierro. La fisura es una fisura no templada y debería producirse antes del tratamiento térmico. Probablemente se deba a la perforación y laminación en caliente del tubo de acero.

Durante la perforación del tubo de acero, la falta de uniformidad de la temperatura y la deformación irregular generan una gran tensión adicional, lo que facilita la fisuración de la pieza perforada. Una temperatura de calentamiento excesiva también provoca fisuras debido a la reducción de la fuerza de unión intergranular; si la temperatura es demasiado baja, la menor plasticidad, la menor resistencia a la deformación y el deterioro de las condiciones de perforación también contribuyen a la fisuración. Además, durante el proceso de perforación, la presencia de deformación adicional genera tensiones de cizallamiento longitudinales y transversales en la superficie de la pieza perforada. Por lo tanto, se produce una gran tensión adicional lateral y longitudinal en la capa exterior del tubo de acero. En caso de calentamiento no uniforme del tubo, cuando la superposición de la tensión transversal básica y la tensión de tracción adicional supera la fuerza de unión intergranular, se producen pequeñas fisuras. Estas fisuras, durante el proceso posterior de laminación y calibrado, se alargan y extienden en la dirección de laminación hasta formar la fisura final. Por lo tanto, en la producción futura se debe prestar especial atención al monitoreo y control de las temperaturas de perforación, calibrado y acabado, procurando que las fluctuaciones de temperatura se mantengan dentro de ± 20 ℃. Asimismo, se debe aumentar la resistencia de prueba del extremo del tubo más ligero y, si es necesario, incrementar la longitud de corte del extremo.

La fisura en el extremo del tubo de revestimiento N80Q se produce durante el proceso de perforación y laminación del tubo de acero. Al perforar la palanquilla, debido a la temperatura de calentamiento desigual, se genera simultáneamente una tensión adicional transversal y longitudinal, lo que provoca la formación y propagación de fisuras.

Se sugiere ajustar oportunamente los parámetros del proceso de perforación y laminación en caliente, reforzar el control de la temperatura de calentamiento del tubo y mantener las fluctuaciones de temperatura dentro de un rango razonable.