CN113046643A - 一种耐腐蚀螺旋焊管及其制造方法 - Google Patents

一种耐腐蚀螺旋焊管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一种耐腐蚀螺旋焊管及其制造方法，化学成分重量百分比为：C:0.02～0.06％、Cr:0.02～0.04％、Ni:0.4～1.5％、Mo:0.2～1％、V:0.01～0.02％、Cu:0.1～0.3％、Si:0.05～0.1％、N:≤0.005％、Nb:0.05～0.1％、Al:0.02～0.07％，余量为铁和不可避免的杂质。制造方法为：矫平铣边、卷制成型并焊接、探伤、静水压实验。本发明的优点在于：使螺旋焊管具备较强的耐腐蚀性能。

Description

一种耐腐蚀螺旋焊管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀螺旋焊管及其制造方法。
背景技术
石油长输管线一般采用直缝焊管或螺旋焊管。由于螺旋焊管的管道止裂能力高于直缝焊管，所以大多都采用螺旋焊管。由于石油长输管线所处环境恶劣，需要螺旋焊管具备较强的耐腐蚀性能。目前常用的螺旋焊管表面有一层钝化膜，该钝化膜能够防止金属氧化，具有较强的耐腐蚀性能，但是在焊接完成后钢体焊接部分存在杂质或溶质不均匀，使钝化膜在焊缝处比较脆弱，容易被腐蚀性溶液腐蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐腐蚀螺旋焊管，使其具备较强的耐腐蚀性能。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种耐腐蚀螺旋焊管，所述螺旋焊管采用热轧钢板，热轧钢板的化学组成按照质量百分比为：C:0.02～0.06％、Cr:0.02～0.04％、Ni:0.4～1.5％、Mo:0.2～1％、V:0.01～0.02％、Cu:0.1～0.3％、Si:0.05～0.1％、N:≤0.005％、Nb:0.05～0.1％、Al:0.02～0.07％，余量为铁和不可避免的杂质。
上述一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法如下：将所述热轧钢板开卷后先进行UT检验，然后进入到压砧机中进行矫平，然后对钢板的两边缘进行双面铣削，在钢板的两边缘上分别形成上下双Y形坡口；
带有坡口的钢板进入到三辊卷板机以螺旋线角度进行卷制，所述螺旋线角度的计算公式为COSa＝B/(πD)，其中，a为螺旋角，B为钢板宽度，π为圆周率，D为所制焊管的直径；在卷制过程中，钢板两边缘上的上下双Y形坡口相对齐形成双Y形焊缝，然后将耐腐蚀焊条以双面埋弧焊的方式对双Y形焊缝进行内、外焊接，最终形成螺旋焊管；
根据生产要求切割螺旋焊管，然后采用数字在线连续超声波自动探伤仪对单根螺旋焊管上的焊缝进行探伤；然后再对单根螺旋焊管进行扩径、整圆，再用数字在线连续超声波自动探伤仪对其焊缝进行探伤；
对单根螺旋焊管进行静水压实验，螺旋焊管的静水压试验压力计算公式：P＝2ST/D，其中，P：静水压试验的试验压力，单位Mpa；S：静水压试验的试验应力，单位Mpa；T：钢管公称壁厚，单位mm；D：钢管公称外径，单位mm,计算结果精确到0.1Mpa；
使用平头倒棱机对螺旋焊管的两端端面进行倒钝及加工坡口。
进一步的，前述的一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其中，所述耐腐蚀焊条以不锈钢钢带作为包芯壳体，在壳体内部填充药芯，所述药芯的化学组成按照质量百分比为：铬粉:10～15％、镍粉:3～8％、钼粉:0.2～0.4％、锰粉:0.5％～1.2％、硅粉:0.5～0.8％、氟化石墨烯:1～3％、钾水玻璃:3～8％、二氧化钛:4～9％、余量为铁粉及其不可避免的杂质元素构成，包芯壳体中药芯的填充率为25.5～28.5％。
进一步的，前述的一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其中，钢板的卷制速度为1.5～1.8m/min。
进一步的，前述的一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其中，在卷制过程中，先焊接螺旋焊管的内壁Y形焊缝，然后再焊接螺旋焊管的外壁Y形焊缝。
本发明的优点在于：控制Cr、Ni含量，铬单独可以氧化形成Cr2O3薄膜起到耐腐蚀作用；而当Cr与Ni配合使用时，即可使金相组织由单相的铁素体变为奥氏体和铁素体双相组织，从而使螺旋焊管具有更强的锈耐蚀性和良好的形变性能；Mo和Cr相结合可以提高螺旋焊管对有机酸和盐酸的耐腐蚀性，同时加入少量Nb可以提高螺旋焊管的韧性。在防腐蚀焊条中控制铬粉和镍粉含量，显著提焊缝的抗腐蚀能力，对抗点蚀和缝隙腐蚀的能力出色；控制锰粉和硅粉能够形成具有良好脱氧效果的氧化锰-二氧化硅，能够减少焊缝中的杂质及含氧量。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案作进一步说明。
实施例一
一种耐腐蚀螺旋焊管，所述螺旋焊管采用热轧钢板，热轧钢板的化学组成按照质量百分比为：C:0.02％、Cr:0.02％、Ni:0.4％、Mo:0.2％、V:0.01％、Cu:0.1％、Si:0.05％、N:≤0.005％、Nb:0.05％、Al:0.02％，余量为铁和不可避免的杂质。
上述一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法：将所述热轧钢板开卷后先进行UT检验，然后进入到压砧机中进行矫平，然后对钢板的两边缘进行双面铣削，在钢板的两边缘上分别形成上下双Y形坡口；
带有坡口的钢板进入到三辊卷板机以1.5～1.8m/min的卷制速度以螺旋线角度进行卷制，所述螺旋线角度的计算公式为COSa＝B/(πD)，其中，a为螺旋角，B为钢板宽度，π为圆周率，D为所制焊管的直径；在卷制过程中，钢板两边缘上的上下双Y形坡口相对齐形成双Y形焊缝，然后将耐腐蚀焊条以双面埋弧焊的方式对双Y形焊缝进行内、外焊接，先焊接螺旋焊管的内壁Y形焊缝，然后再焊接螺旋焊管的外壁Y形焊缝，最终形成螺旋焊管；所述耐腐蚀焊条以不锈钢钢带作为包芯壳体，在壳体内部填充药芯，所述药芯的化学组成按照质量百分比为：铬粉:10％、镍粉:3％、钼粉:0.2％、锰粉:0.5％％、硅粉:0.5％、氟化石墨烯:1％、钾水玻璃:3％、二氧化钛:4％、余量为铁粉及其不可避免的杂质元素构成，包芯壳体中药芯的填充率为25.5％。
根据生产要求切割螺旋焊管，然后采用数字在线连续超声波自动探伤仪对单根螺旋焊管上的焊缝进行探伤；然后再对单根螺旋焊管进行扩径、整圆，再用数字在线连续超声波自动探伤仪对其焊缝进行探伤；
对单根螺旋焊管进行静水压实验，螺旋焊管的静水压试验压力计算公式：P＝2ST/D，其中，P：静水压试验的试验压力，单位Mpa；S：静水压试验的试验应力，单位Mpa；T：钢管公称壁厚，单位mm；D：钢管公称外径，单位mm,计算结果精确到0.1Mpa；
使用平头倒棱机对螺旋焊管的两端端面进行倒钝及加工坡口。
实施例二
一种耐腐蚀螺旋焊管，其特征在于：所述焊管采用热轧钢板，热轧钢板的化学组成按照质量百分比为：C:0.03％、Cr:0.03％、Ni:0.8％、Mo:0.5％、V:0.015％、Cu:0.2％、Si:0.07％、N:≤0.005％、Nb:0.07％、Al:0.04％，余量为铁和不可避免的杂质。
上述一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法：将所述热轧钢板开卷后先进行UT检验，然后进入到压砧机中进行矫平，然后对钢板的两边缘进行双面铣削，在钢板的两边缘上分别形成上下双Y形坡口；
带有坡口的钢板进入到三辊卷板机以1.5～1.8m/min的卷制速度以螺旋线角度进行卷制，所述螺旋线角度的计算公式为COSa＝B/(πD)，其中，a为螺旋角，B为钢板宽度，π为圆周率，D为所制焊管的直径；在卷制过程中，钢板两边缘上的上下双Y形坡口相对齐形成双Y形焊缝，然后将耐腐蚀焊条以双面埋弧焊的方式对双Y形焊缝进行内、外焊接，先焊接螺旋焊管的内壁Y形焊缝，然后再焊接螺旋焊管的外壁Y形焊缝，最终形成螺旋焊管；所述耐腐蚀焊条以不锈钢钢带作为包芯壳体，在壳体内部填充药芯，所述药芯的化学组成按照质量百分比为：铬粉:12％、镍粉:5％、钼粉:0.3％、锰粉:0.8％、硅粉:0.7％、氟化石墨烯:2％、钾水玻璃:5％、二氧化钛:7％、余量为铁粉及其不可避免的杂质元素构成，包芯壳体中药芯的填充率为27％。
根据生产要求切割螺旋焊管，然后采用数字在线连续超声波自动探伤仪对单根螺旋焊管上的焊缝进行探伤；然后再对单根螺旋焊管进行扩径、整圆，再用数字在线连续超声波自动探伤仪对其焊缝进行探伤；
对单根螺旋焊管进行静水压实验，螺旋焊管的静水压试验压力计算公式：P＝2ST/D，其中，P：静水压试验的试验压力，单位Mpa；S：静水压试验的试验应力，单位Mpa；T：钢管公称壁厚，单位mm；D：钢管公称外径，单位mm,计算结果精确到0.1Mpa；
使用平头倒棱机对螺旋焊管的两端端面进行倒钝及加工坡口。
实施例三
一种耐腐蚀螺旋焊管，所述焊管采用热轧钢板，热轧钢板的化学组成按照质量百分比为：C:0.06％、Cr:0.04％、Ni:1.5％、Mo:1％、V:0.02％、Cu:0.3％、Si:0.1％、N:≤0.005％、Nb:0.1％、Al:0.07％，余量为铁和不可避免的杂质。
上述一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法：将所述热轧钢板开卷后先进行UT检验，然后进入到压砧机中进行矫平，然后对钢板的两边缘进行双面铣削，在钢板的两边缘上分别形成上下双Y形坡口；
带有坡口的钢板进入到三辊卷板机以1.5～1.8m/min的卷制速度以螺旋线角度进行卷制，所述螺旋线角度的计算公式为COSa＝B/(πD)，其中，a为螺旋角，B为钢板宽度，π为圆周率，D为所制焊管的直径；在卷制过程中，钢板两边缘上的上下双Y形坡口相对齐形成双Y形焊缝，然后将耐腐蚀焊条以双面埋弧焊的方式对双Y形焊缝进行内、外焊接，先焊接螺旋焊管的内壁Y形焊缝，然后再焊接螺旋焊管的外壁Y形焊缝，最终形成螺旋焊管；所述耐腐蚀焊条以不锈钢钢带作为包芯壳体，在壳体内部填充药芯，所述药芯的化学组成按照质量百分比为：铬粉:15％、镍粉:8％、钼粉:0.4％、锰粉:1.2％、硅粉:0.8％、氟化石墨烯:3％、钾水玻璃:8％、二氧化钛:9％、余量为铁粉及其不可避免的杂质元素构成，包芯壳体中药芯的填充率为28.5％。
根据生产要求切割螺旋焊管，然后采用数字在线连续超声波自动探伤仪对单根螺旋焊管上的焊缝进行探伤；然后再对单根螺旋焊管进行扩径、整圆，再用数字在线连续超声波自动探伤仪对其焊缝进行探伤；
对单根螺旋焊管进行静水压实验，螺旋焊管的静水压试验压力计算公式：P＝2ST/D，其中，P：静水压试验的试验压力，单位Mpa；S：静水压试验的试验应力，单位Mpa；T：钢管公称壁厚，单位mm；D：钢管公称外径，单位mm,计算结果精确到0.1Mpa；
使用平头倒棱机对螺旋焊管的两端端面进行倒钝及加工坡口。
本发明的优点在于：控制Cr、Ni含量，铬单独可以氧化形成Cr2O3薄膜起到耐腐蚀作用；而当Cr与Ni配合使用时，即可使金相组织由单相的铁素体变为奥氏体和铁素体双相组织，从而使螺旋焊管具有更强的锈耐蚀性和良好的形变性能；Mo和Cr相结合可以提高螺旋焊管对有机酸和盐酸的耐腐蚀性，同时加入少量Nb可以提高螺旋焊管的韧性。在防腐蚀焊条中控制铬粉和镍粉含量，显著提焊缝的抗腐蚀能力，对抗点蚀和缝隙腐蚀的能力出色；控制锰粉和硅粉能够形成具有良好脱氧效果的氧化锰-二氧化硅，能够减少焊缝中的杂质及含氧量。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀螺旋焊管，其特征在于：所述螺旋焊管采用热轧钢板，热轧钢板的化学组成按照质量百分比为：C:0.02～0.06％、Cr:0.02～0.04％、Ni:0.4～1.5％、Mo:0.2～1％、V:0.01～0.02％、Cu:0.1～0.3％、Si:0.05～0.1％、N:≤0.005％、Nb:0.05～0.1％、Al:0.02～0.07％，余量为铁和不可避免的杂质。
2.一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其特征在于：将所述热轧钢板开卷后先进行UT检验，然后进入到压砧机中进行矫平，然后对钢板的两边缘进行双面铣削，在钢板的两边缘上分别形成上下双Y形坡口；
带有坡口的钢板进入到三辊卷板机以螺旋线角度进行卷制，所述螺旋线角度的计算公式为COSa＝B/(πD)，其中，a为螺旋角，B为钢板宽度，π为圆周率，D为所制焊管的直径；在卷制过程中，钢板两边缘上的上下双Y形坡口相对齐形成双Y形焊缝，然后将耐腐蚀焊条以双面埋弧焊的方式对双Y形焊缝进行内、外焊接，最终形成螺旋焊管；
根据生产要求切割螺旋焊管，然后采用数字在线连续超声波自动探伤仪对单根螺旋焊管上的焊缝进行探伤；然后再对单根螺旋焊管进行扩径、整圆，再用数字在线连续超声波自动探伤仪对其焊缝进行探伤；
对单根螺旋焊管进行静水压实验，螺旋焊管的静水压试验压力计算公式：P＝2ST/D，其中，P：静水压试验的试验压力，单位Mpa；S：静水压试验的试验应力，单位Mpa；T：钢管公称壁厚，单位mm；D：钢管公称外径，单位mm,计算结果精确到0.1Mpa；
使用平头倒棱机对螺旋焊管的两端端面进行倒钝及加工坡口。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其特征在于：所述耐腐蚀焊条以不锈钢钢带作为包芯壳体，在壳体内部填充药芯，所述药芯的化学组成按照质量百分比为：铬粉:10～15％、镍粉:3～8％、钼粉:0.2～0.4％、锰粉:0.5％～1.2％、硅粉:0.5～0.8％、氟化石墨烯:1～3％、钾水玻璃:3～8％、二氧化钛:4～9％、余量为铁粉及其不可避免的杂质元素构成，包芯壳体中药芯的填充率为25.5～28.5％。
4.根据权利要求2或3所述的一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其特征在于：钢板的卷制速度为1.5～1.8m/min。
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀螺旋焊管的制造方法，其特征在于：在卷制过程中，先焊接螺旋焊管的内壁Y形焊缝，然后再焊接螺旋焊管的外壁Y形焊缝。
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