JPH05112844A - 耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管 - Google Patents
耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管Info
- Publication number
- JPH05112844A JPH05112844A JP27236391A JP27236391A JPH05112844A JP H05112844 A JPH05112844 A JP H05112844A JP 27236391 A JP27236391 A JP 27236391A JP 27236391 A JP27236391 A JP 27236391A JP H05112844 A JPH05112844 A JP H05112844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel pipe
- carbon dioxide
- corrosion resistance
- dioxide corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭酸ガスを含む天然ガスや原油等の輸送に好
適な炭酸ガス腐食性に優れる鋼管の開発。 【構成】 重量％において、Ｃ：0.25％以下、Si：0.01
〜0.50％、Mn： 0.1〜 2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.
01％以下、Cr：0.25〜 1.0％、Al：0.01〜0.10％、Cu：
0.5％以下、Ni： 1.0以下、Mo： 1.0以下を含み、さら
に必要に応じて、Ti： 0.2％以下、Nb： 0.2％以下、
Ｖ： 0.2％以下、Ｂ： 0.005％以下、Zr： 0.2％以下、
Ca： 0.006％以下のうち１種又は２種以上を含有し、残
部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼管であって、か
つ該鋼管内表面に 100μｍ以上の脱炭層を有する鋼管。
適な炭酸ガス腐食性に優れる鋼管の開発。 【構成】 重量％において、Ｃ：0.25％以下、Si：0.01
〜0.50％、Mn： 0.1〜 2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.
01％以下、Cr：0.25〜 1.0％、Al：0.01〜0.10％、Cu：
0.5％以下、Ni： 1.0以下、Mo： 1.0以下を含み、さら
に必要に応じて、Ti： 0.2％以下、Nb： 0.2％以下、
Ｖ： 0.2％以下、Ｂ： 0.005％以下、Zr： 0.2％以下、
Ca： 0.006％以下のうち１種又は２種以上を含有し、残
部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼管であって、か
つ該鋼管内表面に 100μｍ以上の脱炭層を有する鋼管。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭酸ガスを含むガス（天
然ガス等）や原油等の掘削や輸送に使用して好適な炭酸
ガス腐食性に優れる鋼管に関するものである。
然ガス等）や原油等の掘削や輸送に使用して好適な炭酸
ガス腐食性に優れる鋼管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来炭酸ガスを含む原油、天然ガスを輸
送するパイプラインでは炭酸ガス腐食を防ぐためにイン
ヒビター（主としてアミン系）を搬送物中に添加して使
用してきた。しかし、インヒビターは必ずしもパイプラ
インの全ての場所で効率良く働かないこと、またインヒ
ビター注入装置にトラブルが発生したときなどに充分な
対応ができないなどの問題が多い。
送するパイプラインでは炭酸ガス腐食を防ぐためにイン
ヒビター（主としてアミン系）を搬送物中に添加して使
用してきた。しかし、インヒビターは必ずしもパイプラ
インの全ての場所で効率良く働かないこと、またインヒ
ビター注入装置にトラブルが発生したときなどに充分な
対応ができないなどの問題が多い。
【０００３】材料そのものの耐食性を向上させる手段と
してはステンレス鋼あるいは高合金鋼を用いることはで
きるが、高価なこと、あるいは硫化水素が混ざった場合
に硫化物応力腐食われを生じるなどの問題がある。一
方、耐炭酸ガス腐食性を向上させる元素としてはCrがあ
り、Cr添加による油井管は、例えば特開昭 55-128566号
公報で、あるいはCr添加によるラインパイプは、例えば
特開昭56-93856号公報、特開昭 55-158253号公報などで
開示されている。しかし、Crの添加は溶接性の低下など
を引き起こすため、例えばラインパイプ等では１％を越
えると現地での円周溶接性が著しく低下する。
してはステンレス鋼あるいは高合金鋼を用いることはで
きるが、高価なこと、あるいは硫化水素が混ざった場合
に硫化物応力腐食われを生じるなどの問題がある。一
方、耐炭酸ガス腐食性を向上させる元素としてはCrがあ
り、Cr添加による油井管は、例えば特開昭 55-128566号
公報で、あるいはCr添加によるラインパイプは、例えば
特開昭56-93856号公報、特開昭 55-158253号公報などで
開示されている。しかし、Crの添加は溶接性の低下など
を引き起こすため、例えばラインパイプ等では１％を越
えると現地での円周溶接性が著しく低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は炭酸ガスを含
む環境で使用されるパイプの耐炭酸ガス腐食性を向上さ
せた鋼管を提供することを目的とするものである。
む環境で使用されるパイプの耐炭酸ガス腐食性を向上さ
せた鋼管を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は重量％におい
て、Ｃ：0.25％以下、Si：0.01〜0.50％、Mn： 0.1〜
2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.01％以下、Cr：0.25〜
1.0％、Al：0.01〜0.10％を含み、さらに残部がFeおよ
び不可避的不純物からなる鋼管であって、かつ該鋼管内
表面に 100μｍ以上の脱炭層を有する耐炭酸ガス腐食性
に優れる鋼管であり、また本発明は重量％において、
Ｃ：0.25％以下、Si：0.01〜0.50％、Mn： 0.1〜 2.0
％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.01％以下、Cr：0.25〜 1.0
％、Al：0.01〜0.10％を含み、さらにCu： 0.5％以下、
Ni： 1.0％以下、Mo： 1.0％以下、Ti： 0.2％以下、N
b： 0.2％以下、Ｖ： 0.2％以下、Ｂ： 0.005％以下、Z
r： 0.2％以下、Ca： 0.006％以下のうち１種又は２種
以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる
鋼管であって、かつ該鋼管内表面に 100μｍ以上の脱炭
層を有する耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管である。
て、Ｃ：0.25％以下、Si：0.01〜0.50％、Mn： 0.1〜
2.0％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.01％以下、Cr：0.25〜
1.0％、Al：0.01〜0.10％を含み、さらに残部がFeおよ
び不可避的不純物からなる鋼管であって、かつ該鋼管内
表面に 100μｍ以上の脱炭層を有する耐炭酸ガス腐食性
に優れる鋼管であり、また本発明は重量％において、
Ｃ：0.25％以下、Si：0.01〜0.50％、Mn： 0.1〜 2.0
％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.01％以下、Cr：0.25〜 1.0
％、Al：0.01〜0.10％を含み、さらにCu： 0.5％以下、
Ni： 1.0％以下、Mo： 1.0％以下、Ti： 0.2％以下、N
b： 0.2％以下、Ｖ： 0.2％以下、Ｂ： 0.005％以下、Z
r： 0.2％以下、Ca： 0.006％以下のうち１種又は２種
以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる
鋼管であって、かつ該鋼管内表面に 100μｍ以上の脱炭
層を有する耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管である。
【０００６】なお、本発明におけるＣ含有量は脱炭層を
も含む鋼管全体の平均Ｃ含有量である。
も含む鋼管全体の平均Ｃ含有量である。
【０００７】
【作用】まず本発明の鋼管の成分の限定理由を述べる。 Ｃ：0.25％以下 Ｃは強度を上げる元素として必要であるが、0.25％を超
えると溶接部の靱性を損なうので0.25％以下とした。
えると溶接部の靱性を損なうので0.25％以下とした。
【０００８】Si：0.01〜0.50％ Siは脱酸上必要な元素であるが、0.01％に満たない場合
は脱酸効果がなく、0.50％を超すと鋼の靱性を劣化させ
るので0.01〜0.50％の範囲に限定した。 Mn： 0.1〜 2.0％ Mnは強度を確保する上で必要であり 0.1％以上の添加が
必要であるが、 2.0％を超えると靱性および溶接性が劣
化するので 0.1〜 2.0％の範囲に限定した。
は脱酸効果がなく、0.50％を超すと鋼の靱性を劣化させ
るので0.01〜0.50％の範囲に限定した。 Mn： 0.1〜 2.0％ Mnは強度を確保する上で必要であり 0.1％以上の添加が
必要であるが、 2.0％を超えると靱性および溶接性が劣
化するので 0.1〜 2.0％の範囲に限定した。
【０００９】Ｐ：0.03％以下 Ｐは有害な不純物元素であり、また偏析して中心偏析の
形成を促進するので少ない方がよいが、製造コストとの
関係で0.03％以下とした。 Ｓ：0.01％以下 Ｓは靱性および耐食性を劣化させるので少ない方がよい
が、製造コストとの関係で0.01％以下とした。
形成を促進するので少ない方がよいが、製造コストとの
関係で0.03％以下とした。 Ｓ：0.01％以下 Ｓは靱性および耐食性を劣化させるので少ない方がよい
が、製造コストとの関係で0.01％以下とした。
【００１０】Cr：0.25〜 1.0％ Crは耐炭酸ガス腐食性を著しく向上させ、0.25％以上の
添加でその効果が顕著になるが、 1.0％を超えて添加し
ても添加量に見合うほどの効果は見られず、かつ鋼の機
械的性質及び溶接性（特に現地での円周溶接性）を低下
させるので 1.0％以下とした。
添加でその効果が顕著になるが、 1.0％を超えて添加し
ても添加量に見合うほどの効果は見られず、かつ鋼の機
械的性質及び溶接性（特に現地での円周溶接性）を低下
させるので 1.0％以下とした。
【００１１】Al：0.01〜0.10％ Alは脱酸上必要であるが、0.01％未満ではその効果がな
く、0.10％を超すと結晶粒の粗大化を引き起こして材質
を劣化させるなど好ましくないので0.01〜0.10％の範囲
に限定した。 Cu： 0.5％以下 Cuは強度を上げる効果があり、かつ微量の硫化水素が含
まれる環境に曝されると皮膜を形成し、鋼の腐食性を向
上させる効果があり、必要に応じて添加できるが、 0.5
％を超えての添加は耐炭酸ガス腐食性が劣化するので
0.5％以下とした。
く、0.10％を超すと結晶粒の粗大化を引き起こして材質
を劣化させるなど好ましくないので0.01〜0.10％の範囲
に限定した。 Cu： 0.5％以下 Cuは強度を上げる効果があり、かつ微量の硫化水素が含
まれる環境に曝されると皮膜を形成し、鋼の腐食性を向
上させる効果があり、必要に応じて添加できるが、 0.5
％を超えての添加は耐炭酸ガス腐食性が劣化するので
0.5％以下とした。
【００１２】Ni： 1.0％以下 NiもCuと同様強度を上げ、かつ靱性を向上させる働きが
あり、必要に応じて添加できるが、 1.0％を超えて添加
してもあまり性能の向上はみられず、かつ経済的でもな
いため、 1.0％以下とした。 Mo： 1.0％以下 Ti： 0.2％以下 Nb： 0.2％以下 Ｖ： 0.2％以下 Ｂ： 0.005％以下 上記の元素はいずれも強度を上げるのに効果があり、必
要に応じて添加できるが、いずれも夫々の上限を超える
と靱性の低下を引き起こすので上記のように限定した。
あり、必要に応じて添加できるが、 1.0％を超えて添加
してもあまり性能の向上はみられず、かつ経済的でもな
いため、 1.0％以下とした。 Mo： 1.0％以下 Ti： 0.2％以下 Nb： 0.2％以下 Ｖ： 0.2％以下 Ｂ： 0.005％以下 上記の元素はいずれも強度を上げるのに効果があり、必
要に応じて添加できるが、いずれも夫々の上限を超える
と靱性の低下を引き起こすので上記のように限定した。
【００１３】Zr： 0.2％以下 Ca： 0.006％以下 Zr、Caは介在物の形態制御に効果があり、微量の硫化水
素が存在する場合の水素誘起われを防止するのに効果が
あり、必要に応じて添加できるが、いずれも上限を超え
て添加すると靱性の劣化を引き起こすので上記のように
限定した。
素が存在する場合の水素誘起われを防止するのに効果が
あり、必要に応じて添加できるが、いずれも上限を超え
て添加すると靱性の劣化を引き起こすので上記のように
限定した。
【００１４】次に鋼管内面の脱炭層の厚さであるが、こ
の脱炭層は耐腐食性に優れ、特にその厚さが 100μm 以
上になると腐食速度が小さくなり実用に供することがで
きるので、100 μm 以上とした。
の脱炭層は耐腐食性に優れ、特にその厚さが 100μm 以
上になると腐食速度が小さくなり実用に供することがで
きるので、100 μm 以上とした。
【００１５】
【実施例】Ｃレベルを変えた従来鋼にCr量を変化させて
添加し、さらに脱炭層を形成させて耐食性を調査した。
供試材の化学組成を表１に示す。供試材の機械的性質は
表２中に示す。これらの鋼から５mm×50mm×100mm の試
験片を採取し、露点 900℃の大気雰囲気中で夫々表２に
示す脱炭層厚さになるように処理時間を制御して脱炭処
理を行った後、腐食試験を供した。試験条件は人工海水
中、炭酸ガス分圧 0.1ＭPa、温度50℃、流速１ｍ/secで
ある。試験装置の模式図を図１に示す。試験時間は１ヵ
月とし、試験後重量測定によって全面腐食速度を求め
た。その結果、本発明鋼は全て全面腐食速度が1.5mm/yr
以下である。一方比較鋼15, 16, 17, 19, 21 のように
Cr量が0.25％以下であれば腐食速度は大きい。また、1
8, 20のようにCr量が0.25％以上あっても 100μm 以上
の脱炭層がなければ同じCr量を含んだ鋼に比べて 1.2倍
以上の腐食量を示す。
添加し、さらに脱炭層を形成させて耐食性を調査した。
供試材の化学組成を表１に示す。供試材の機械的性質は
表２中に示す。これらの鋼から５mm×50mm×100mm の試
験片を採取し、露点 900℃の大気雰囲気中で夫々表２に
示す脱炭層厚さになるように処理時間を制御して脱炭処
理を行った後、腐食試験を供した。試験条件は人工海水
中、炭酸ガス分圧 0.1ＭPa、温度50℃、流速１ｍ/secで
ある。試験装置の模式図を図１に示す。試験時間は１ヵ
月とし、試験後重量測定によって全面腐食速度を求め
た。その結果、本発明鋼は全て全面腐食速度が1.5mm/yr
以下である。一方比較鋼15, 16, 17, 19, 21 のように
Cr量が0.25％以下であれば腐食速度は大きい。また、1
8, 20のようにCr量が0.25％以上あっても 100μm 以上
の脱炭層がなければ同じCr量を含んだ鋼に比べて 1.2倍
以上の腐食量を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】本発明の鋼材を用いることにより、炭酸
ガスを含む環境で腐食速度を低下させることが明らかに
なった。
ガスを含む環境で腐食速度を低下させることが明らかに
なった。
【図１】炭酸ガス腐食試験装置の模式図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％において、Ｃ：0.25％以下、Si：
0.01〜0.50％、Mn：0.1〜 2.0％、Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.01％以下、Cr：0.25〜 1.0％、Al：0.01〜0.10％
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から成る鋼管
であって、かつ該鋼管内表面に 100μｍ以上の脱炭層を
有することを特徴とする耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼
管。 - 【請求項２】 重量％において、Ｃ：0.25％以下、Si：
0.01〜0.50％、Mn：0.1〜 2.0％、Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.01％以下、Cr：0.25〜 1.0％、Al：0.01〜0.10％
を含み、さらに、Cu： 0.5％以下、Ni： 1.0％以下、M
o： 1.0％以下、Ti： 0.2％以下、Nb： 0.2％以下、
Ｖ： 0.2％以下、Ｂ： 0.005％以下、Zr： 0.2％以下、
Ca： 0.006％以下のうち１種又は２種以上を含有し、残
部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼管であって、か
つ該鋼管内表面に 100μｍ以上の脱炭層を有することを
特徴とする耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27236391A JPH05112844A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27236391A JPH05112844A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112844A true JPH05112844A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17512843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27236391A Pending JPH05112844A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05112844A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0674013A2 (en) * | 1994-03-22 | 1995-09-27 | Nippon Steel Corporation | Steel plate having excellent corrosion resistance and sulfide stress cracking resistance |
| US6217676B1 (en) * | 1997-09-29 | 2001-04-17 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Steel for oil well pipe with high corrosion resistance to wet carbon dioxide and seawater, and a seamless oil well pipe |
| CN102071366A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-05-25 | 上海海隆石油管材研究所 | 一种适用于腐蚀酸性环境下的高韧性钻杆及其加工方法 |
| WO2013119980A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-15 | Chevron U.S.A. Inc. | Equipment for use in corrosive environments and methods for forming thereof |
| CN114107810A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-01 | 江苏科技大学 | 一种抗二氧化碳腐蚀的低合金材料及其制备方法与应用 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP27236391A patent/JPH05112844A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0674013A2 (en) * | 1994-03-22 | 1995-09-27 | Nippon Steel Corporation | Steel plate having excellent corrosion resistance and sulfide stress cracking resistance |
| EP0674013A3 (en) * | 1994-03-22 | 1996-05-01 | Nippon Steel Corp | Steel plate with improved corrosion resistance and with improved sulfur induced stress corrosion cracking resistance. |
| US5817275A (en) * | 1994-03-22 | 1998-10-06 | Nippon Steel Corporation | Steel plate having excellent corrosion resistance and sulfide stress cracking resistance |
| US6217676B1 (en) * | 1997-09-29 | 2001-04-17 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Steel for oil well pipe with high corrosion resistance to wet carbon dioxide and seawater, and a seamless oil well pipe |
| CN102071366A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-05-25 | 上海海隆石油管材研究所 | 一种适用于腐蚀酸性环境下的高韧性钻杆及其加工方法 |
| WO2013119980A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-15 | Chevron U.S.A. Inc. | Equipment for use in corrosive environments and methods for forming thereof |
| US9352369B2 (en) | 2012-02-08 | 2016-05-31 | Chevron U.S.A. Inc. | Equipment for use in corrosive environments and methods for forming thereof |
| CN114107810A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-01 | 江苏科技大学 | 一种抗二氧化碳腐蚀的低合金材料及其制备方法与应用 |
| CN114107810B (zh) * | 2021-11-12 | 2022-07-22 | 江苏科技大学 | 一种抗二氧化碳腐蚀的低合金材料及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2003289437B2 (en) | High-strength martensitic stainless steel with excellent resistances to carbon dioxide gas corrosion and sulfide stress corrosion cracking | |
| WO1996003532A1 (en) | Martensitic stainless steel having excellent hot workability and sulfide stress cracking resistance | |
| JPH1017986A (ja) | パイプラインの耐外面ｓｃｃ特性に優れた鋼 | |
| US5985209A (en) | Martensitic steel for line pipe having excellent corrosion resistance and weldability | |
| JPS63230847A (ja) | 耐食性に優れた油井管用低合金鋼 | |
| JPH05112844A (ja) | 耐炭酸ガス腐食性に優れる鋼管 | |
| EP0546549A1 (en) | Line pipe having good corrosion-resistance and weldability | |
| JP2742948B2 (ja) | 耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP3088482B2 (ja) | 耐炭酸ガス腐食性に優れるラインパイプ用鋼材 | |
| JP2602319B2 (ja) | 高強度かつ耐高温高塩化物イオン濃度湿潤炭酸ガス環境腐食性、耐応力腐食割れ別の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JPS6160866A (ja) | 耐サワ−性に優れたラインパイプ用鋼材 | |
| JPH06336639A (ja) | 耐サワー性及び耐炭酸ガス腐食性に優れるラインパイプ用鋼材 | |
| JPH1161347A (ja) | 耐食性および溶接性に優れたラインパイプ用マルテンサイト鋼 | |
| JPH08269623A (ja) | 耐食性に優れるラインパイプ用鋼材 | |
| JP3165902B2 (ja) | 高Ｃｒ鋼の溶接方法 | |
| JP2002155341A (ja) | 耐炭酸ガス腐食性及び溶接部靱性に優れた耐食鋼及びそれを用いた耐食ラインパイプ | |
| JPH05230533A (ja) | 耐炭酸ガス腐食性に優れるラインパイプ用鋼材の製造方法 | |
| JP3141646B2 (ja) | 硝酸含有環境用オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP2767009B2 (ja) | 高温高圧用鋼及び該鋼を母材とする耐剥離性に優れたオーバーレイステンレスクラッド鋼 | |
| JP2503329B2 (ja) | 炭酸ガス耐食性および硫化水素ガスに対する耐ｈｉｃ性にすぐれたラインパイプ用鋼 | |
| NO302302B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av sömlöse stålrör eller flateprodukter | |
| JPH03264647A (ja) | 高温高圧用低合金鋼を母材とした剥離抵抗性の優れたオーバレイステンレスクラッド鋼 | |
| JP3529701B2 (ja) | 大径シームレス鋼管用マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| JPH10195607A (ja) | 溶接部靭性及び耐応力腐食割れ性に優れた高Ｃｒラインパイプ用鋼 | |
| JPH07303987A (ja) | 鋼管のガスメタルアーク溶接方法 |