CN108546884A - 一种抗酸管线钢及制管方法 - Google Patents

一种抗酸管线钢及制管方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗酸管线钢及制管方法，涉及钢铁材料领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.014%～0.024%，Si：0.10%～0.35%，Mn：0.60%～0.80%，P≤0.012%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.070%，Ti：0.006%～0.020%，Ni：0.10%～0.30%，Cr：1.00%～1.10%，Mo：0.15%～0.20%，Cu：0.10%～0.30%，V：0.010%，Al：0.015%～0.050%，余量为Fe和杂质。本发明采用了一种独特成份设计，通过铣边、预弯、成形、焊接、探伤、扩径、水压试验等工序进行制管，实现了抗酸管线钢制管要求。

Description

一种抗酸管线钢及制管方法
技术领域
本发明涉及冶金领域，特别是涉及一种抗酸管线钢及制管方法。
背景技术
伊朗、缅甸、印度、阿布扎比、俄罗斯、等国家原油储量巨大，我国从该地区进口的原油数量越来越大，管道输送不仅运输成本低并且运输速度快，但原油通过管道输送存在酸性侵蚀，因此，对不同规格抗酸管线的研发迫在眉睫，能适用于不同规格的抗酸稳定性能一直是一个挑战。
抗酸耐蚀管线钢主要是抗HIC、SSC性能，硫化氢是一种弱酸性电解质，在pH为1～5的水溶液中主要以分子态形式存在，硫化氢与金属发生腐蚀反应：H2S+Fe→FeS+2H生成原子氢，H2S作为氢复合成氢分子的毒化剂，使得原子氢易于进入钢的基体。进入钢中的氢原子通过扩散达到缺陷处，并析出成氢分子，产生很高的压力。有应力存在时，在拉伸应力(外加的或/和残余的)作用下，氢在冶金缺陷(夹杂、晶界、相界、位错、裂纹等)提供的三项拉应力区富集，当偏聚的氢浓度达到临界值时，高强度钢、高内应力构件等便会在氢和应力场的联合作用下开裂。从反应机理上看，酸性腐蚀主要发生的是电化学反应，在组织中，珠光体主要起到电的良导体作用，因此成份设计过程中如何确保组织转变避免珠光体的产生是重要的一环。钢板在制管过程中会进行预弯、成形、扩径过程，这个过程中产品会发生一定的变形，组织内部更容易产生位错从而导致裂纹发生。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.014％～0.024％，Si：0.10％～0.35％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.012％，S≤0.0010％，Nb：0.030％～0.070％，Ti：0.006％～0.020％，Ni：0.10％～0.30％，Cr：1.00％～1.10％，Mo：0.15％～0.20％，Cu：0.10％～0.30％，V：0.010％，Al：0.015％～0.050％，余量为Fe和杂质。
技术效果：本发明通过成份设计，改变钢板内的组织结构，得到了组织更稳定、韧性更优异的产品，减轻了有害气体氢气、二氧化碳的侵蚀；Cr、Ni、Cu有效抑制了有害气体氢气、二氧化碳的腐蚀速率；Cr、Mo合金改善了钢板厚度方向组织异性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；产品的碳当量在合理范围内，对焊接性影响不大，满足产品制管工艺要求。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.021％，Si：0.13％，Mn：0.68％，P：0.010％，S：0.009％，Nb：0.036％，Ti：0.015％，Ni：0.13％，Cr：1.05％，Mo：0.18％，Cu：0.13％，V：0.002％，Al：0.030％，余量为Fe和杂质。
前所述的一种抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.019％，Si：0.23％，Mn：0.78％，P：0.011％，S：0.006％，Nb：0.066％，Ti：0.015％，Ni：0.23％，Cr：1.08％，Mo：0.16％，Cu：0.23％，V：0.002％，Al：0.036％，余量为Fe和杂质。
本发明的另一目的在于提供一种抗酸管线钢的制管方法，钢板在表检后进行铣边处理，然后根据钢板尺寸同时遵循预弯间隔不大于120mm的标准进行多道次预弯，预弯间隔不大于120mm，预弯后进行成形，采用埋弧式焊接，对焊接处进行探伤，并采用1.05～1.1倍进行扩径，扩径后进行水压试验。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中通过极低碳、高铬钼的设计和轧制工艺得到了细小均匀的贝氏体为主、少量的多边形铁素体组织，并且组织晶粒度均匀细小，组织晶粒间结合紧密、组织内部应力小、韧性优异，有效阻止了有害气体氢分子对基体的侵蚀，从而使抗酸耐蚀管线钢的基体满足抗酸耐蚀性能；
(2)本发明中通过适量的添加Cr、Ni、Cu，可以形成钝化膜，防止氢分子的侵入，有效抑制有害气体氢气、二氧化碳的腐蚀速率，当Cr含量在0.8％以上时可以有效抑制硫化氢腐蚀；
(3)本发明中添加Cr、Mo合金，可以明显改善厚规格钢板的在机械轧制过程中的淬透性，通过轧后快冷消除或减轻了带状组织的不利因素，提高了心表组织的均匀性，改善厚规格产品在厚度方向的性能稳定性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；
(4)本发明中由于高铬成分设计，在预弯过程中采用多道次预弯且预弯间隔不大于120mm，减小钢板横向变形量；
(5)本发明中扩径过程中采用1.05～1.1倍扩径率进行扩径，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响；
(6)本发明提高了产品冷变形后的抗酸耐蚀性能，从而提高了经济效益。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种抗酸管线钢及生产方法，化学成分见表1。
实施例2
本实施例提供的一种抗酸管线钢及生产方法，化学成分见表1。
表1实施例1、实施例2的化学成分(wt％)
C Si Mn P S Alt Nb
实施例1 0.020 0.17 0.67 0.010 0.0003 0.034 0.068
实施例2 0.021 0.15 0.67 0.009 0.0009 0.034 0.066
Ti Ca Ni Cr Cu Mo Pcm
实施例1 0.014 0.0019 0.23 1.08 0.12 0.18 0.19
实施例2 0.014 0.0021 0.29 1.01 0.29 0.16 0.19
实施例1、实施例2中管线钢的制管工艺如下：
钢板在表检后进行铣边处理，然后根据钢板尺寸同时遵循预弯间隔不大于120mm的标准进行多道次预弯，预弯间隔不大于120mm，预弯后进行成形，采用埋弧式焊接，对焊接处进行探伤，并采用1.05～1.1倍进行扩径，扩径后进行水压试验。
实施例1、实施例2生产的抗酸管线钢的HIC性能检测实验按照NACE TM0248-A实验溶液标准进行，(CTR)≤5％，(CSR)≤2％，(CLR)≤15％；SSC性能按ASTM G39标准进行四点弯曲试验，在NACE TM0177的A溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80％。试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向无裂纹。
本发明的碳当量上限0.50，其强度达到500MPa级别，这种强度的钢板保证抗酸性能难度极大，制管是一种冷变形过程，扩径同样存在冷变形过程，这种过程对制管后HIC、SSC性能影响很大。因此，本发明在多道次预弯过程中采用预弯间隔不大于120mm的方法进行预弯，减小钢板横向变形量，扩径过程中采用1.05～1.1倍扩径率进行扩径，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响，从而提高产品冷变形后的抗酸耐蚀性能，提高了经济效益。
综上所述，本发明的抗酸管线钢通过独特的成份设计、采用多道次预弯工艺、低倍率扩径技术，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响，满足了不同规格产品HIC、SSC性能要求。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.014%～0.024%，Si：0.10%～0.35%，Mn：0.60%～0.80%，P≤0.012%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.070%，Ti：0.006%～0.020%，Ni：0.10%～0.30%，Cr：1.00%～1.10%，Mo：0.15%～0.20%，Cu：0.10%～0.30%，V：0.010%，Al：0.015%～0.050%，余量为Fe和杂质。
2.根据权利要求1所述的一种抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.021%，Si：0.13%，Mn：0.68%，P：0.010%，S：0.009%，Nb：0.036%，Ti：0.015%，Ni：0.13%，Cr：1.05%，Mo：0.18%，Cu：0.13%，V：0.002%，Al：0.030%，余量为Fe和杂质。
3.根据权利要求1所述的一种抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.019%，Si：0.23%，Mn：0.78%，P：0.011%，S：0.006%，Nb：0.066%，Ti：0.015%，Ni：0.23%，Cr：1.08%，Mo：0.16%，Cu：0.23%，V：0.002%，Al：0.036%，余量为Fe和杂质。
4.一种应用于如权利要求1所述的抗酸管线钢的制管方法，其特征在于：钢板在表检后进行铣边处理，然后根据钢板尺寸同时遵循预弯间隔不大于120mm的标准进行多道次预弯，预弯间隔不大于120mm，预弯后进行成形，采用埋弧式焊接，对焊接处进行探伤，并采用1.05～1.1倍进行扩径，扩径后进行水压试验。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108893677A (zh) * 2018-06-20 2018-11-27 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸管线钢及生产方法
CN109652738A (zh) * 2019-01-21 2019-04-19 南京钢铁股份有限公司 一种深海抗酸管线钢及制管方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09194991A (ja) * 1996-01-22 1997-07-29 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐サワー性と耐炭酸ガス腐食性とに優れた溶接鋼管
JP2000199029A (ja) * 1999-01-07 2000-07-18 Nippon Steel Corp 耐炭酸ガス腐食性および耐硫化物応力割れ性に優れた鋼板および鋼管とその製造方法
CN101205587A (zh) * 2007-12-10 2008-06-25 华北石油管理局第一机械厂 一种高强度x80钢螺旋焊管制造方法
CN101634001A (zh) * 2008-07-24 2010-01-27 宝山钢铁股份有限公司 一种ct90级连续油管用钢及其制造方法
CN103397253A (zh) * 2013-05-24 2013-11-20 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种耐硫化氢腐蚀的高强度x70ms直缝埋弧焊管及其制造方法
CN107151765A (zh) * 2017-04-19 2017-09-12 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸耐蚀管线钢及其生产方法
JP6288390B1 (ja) * 2017-03-29 2018-03-07 新日鐵住金株式会社 ラインパイプ用アズロール電縫鋼管
CN108893677A (zh) * 2018-06-20 2018-11-27 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸管线钢及生产方法
CN108893678A (zh) * 2018-06-20 2018-11-27 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸管线钢及轧制方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09194991A (ja) * 1996-01-22 1997-07-29 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐サワー性と耐炭酸ガス腐食性とに優れた溶接鋼管
JP2000199029A (ja) * 1999-01-07 2000-07-18 Nippon Steel Corp 耐炭酸ガス腐食性および耐硫化物応力割れ性に優れた鋼板および鋼管とその製造方法
CN101205587A (zh) * 2007-12-10 2008-06-25 华北石油管理局第一机械厂 一种高强度x80钢螺旋焊管制造方法
CN101634001A (zh) * 2008-07-24 2010-01-27 宝山钢铁股份有限公司 一种ct90级连续油管用钢及其制造方法
CN103397253A (zh) * 2013-05-24 2013-11-20 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种耐硫化氢腐蚀的高强度x70ms直缝埋弧焊管及其制造方法
JP6288390B1 (ja) * 2017-03-29 2018-03-07 新日鐵住金株式会社 ラインパイプ用アズロール電縫鋼管
CN107151765A (zh) * 2017-04-19 2017-09-12 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸耐蚀管线钢及其生产方法
CN108893677A (zh) * 2018-06-20 2018-11-27 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸管线钢及生产方法
CN108893678A (zh) * 2018-06-20 2018-11-27 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸管线钢及轧制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108893677A (zh) * 2018-06-20 2018-11-27 南京钢铁股份有限公司 一种抗酸管线钢及生产方法
CN109652738A (zh) * 2019-01-21 2019-04-19 南京钢铁股份有限公司 一种深海抗酸管线钢及制管方法

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