KR20040076818A - 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조 - Google Patents

내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조 Download PDF

Info

Publication number
KR20040076818A
KR20040076818A KR1020040012915A KR20040012915A KR20040076818A KR 20040076818 A KR20040076818 A KR 20040076818A KR 1020040012915 A KR1020040012915 A KR 1020040012915A KR 20040012915 A KR20040012915 A KR 20040012915A KR 20040076818 A KR20040076818 A KR 20040076818A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
crude oil
oil tank
corrosion resistance
content
mass
Prior art date
Application number
KR1020040012915A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100548116B1 (ko
Inventor
하세가와도시에이
미나가와마사노리
시라하따히로유끼
우사미아끼라
Original Assignee
신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
닛뽕 유센 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤, 닛뽕 유센 가부시키가이샤 filed Critical 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Publication of KR20040076818A publication Critical patent/KR20040076818A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100548116B1 publication Critical patent/KR100548116B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/006Converting flow of air into electric energy, e.g. by using wind turbines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K16/00Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K16/00Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60K2016/006Arrangements in connection with power supply of propulsion units in vehicles from forces of nature, e.g. sun or wind wind power driven
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/90Energy harvesting concepts as power supply for auxiliaries' energy consumption, e.g. photovoltaic sun-roof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

본 발명은 강제 유조에서 발생하는 원유 부식에 대해, 용접 커플링을 포함한 원유 유조 전체가 거의 동등하면서 우수한 내식성을 나타내고, 또한 고체의 유황분을 포함하는 부식 생성물(슬러지)의 생성을 억제할 수 있는 원유 유조를 제공하는 것이며, 기본 성분으로서 질량 %로, C : 0.001 내지 0.2 %, Si : 0.01 내지 2.5 %, Mn : 0.1 내지 2 %, Cu : 0.01 내지 1.5 %, Al : 0.001 내지 0.1 %, N : 0.001 내지 0.01 %를 함유하고, 또한 Mo : 0.01 내지 0.5 %, W : 0.02 내지 1 %의 1 종류 또는 2 종류를 함유하는 강 부재를 용접한 원유 유조이며, 용접 커플링부의 용접 금속의 Cu 함유량/강 부재의 Cu 함유량 및 (용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량)/(강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량)을 0.15 내지 3으로 함으로써, 커플링의 국부 부식을 억제하여 원유 유조 전체적으로서의 내식성을 향상시킨다.

Description

내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조 {CRUDE OIL TANK HAVING WELDING COUPLING EXCELLENT IN CORROSION RESISTANCE}
본 발명은, 용접 구조에 의해 형성되는 원유 탱커의 유조나, 지상 또는 지하 원유 탱크 등의 원유를 수송 또는 저장하는 강제 유조의 원유 부식 환경속에서 용접 커플링을 포함한 원유 유조 전체가 거의 동등하면서 우수한 내식성을 나타내고, 또한 고체의 유황분을 포함하는 부식 생성물(슬러지)의 생성을 억제할 수 있는 원유 유조에 관한 것이다.
원유를 수송하는 원유 탱커의 유조나, 원유를 저장하는 지상 또는 지하 원유 탱크 등의 원유를 수송 또는 저장하는 강제 유조로는 강도나 용접성에 우수한 용접 구조용 강이 사용되어 있다.
원유 중에 포함되는 수분 및 염분이나 부식성 가스 성분에 의해, 강은 부식 환경에 노출된다. 특히, 원유 탱커 유조 내면에서는 원유 중 휘발 성분이나, 혼입 해수, 유전 염수 중 염분 및 방폭(防爆)을 위해 유조 내로 이송되는 불활성 가스라 불리우는 선박의 엔진 배기 가스, 밤낮의 온도 변동에 의한 결로 등에 의해 독특한 부식 환경이 되어 강판은 부식하여 두께가 얇아진다. 강판이 부식하여 두께가 얇아짐으로써, 소요의 선체 강도를 유지하는 것이 어려워지면 강판의 절환(부식한 부재를 절단하여, 새로운 부재와 용접 접합하는 것)이 필요해져 많은 비용이 든다. 또한, 상기 부식 손상에다가 강제 유조 내면의 강 표면에 대량의 고체의 유황분[이하, 고체(S)라 기재함]이 생성ㆍ석출된다. 이는, 부식한 데크 뒤쪽 표면의 철녹이 촉매가 되어 기상 중의 SO2와 H2S가 반응하여 고체(S)를 생성한다고 생각할 수 있다. 강의 부식에 의한 새로운 철녹의 생성과, 고체(S)의 석출이 교대로 발생되어 철녹과 고체(S)와의 층상 부식 생성물이 석출된다. 고체(S)층은 무르기 때문에, 고체(S)와 철녹으로 이루어지는 생성물은 용이하게 박리 및 탈락하여 유조 바닥에슬러지로서 퇴적한다. 정기 검사로 회수하는 슬러지의 양은, 초대형 원유 탱커로 300톤 이상으로 하고 있고, 유지 관리상 고체(S)를 주체로 한 슬러지의 저감이 강하게 요구되고 있었다.
즉, 원유 유조용의 강판으로서 우수한 내식성을 갖고, 또한 고체(S)를 포함하는 슬러지의 생성이 적은 내식 강판이 요구되고 있었다.
강의 부식 방지와 고체(S)를 주체로 한 슬러지의 저감을 동시에 도모하는 기술로서는, 도장·라이닝 부식 방지가 일반적이며, 아연이나 알루미늄의 용사에 의한 부식 방지도 제안되어 있다[예를 들어, 사단법인 일본 조선 협회 제242 연구부회, 2001년 3월 발행,「원유 탱커의 신형 부식 거동의 연구」(2000년도 보고서)]. 그러나, 시공 비용이 든다는 경제적인 문제점에다가 부식 방지층의 시공시의 미크로인 결함이나, 경년 열화로 부식이 불가피적으로 진전되므로, 도장ㆍ라이닝을 해도 정기적인 검사와 불가결 등의 과제가 있었다. 한편, 강 부재의 특성에 의해 강의 부식 방지와 슬러지의 저감을 함께 도모하는 기술은 제안되어 있지 않다.
강 부재측의 대책 기술의 제안은 아직 매우 적고, 모두 내식성의 개선에 한정된다. 예를 들어, 선박 외판, 밸러스트 탱크, 카고 오일 탱크, 광탄선 카고 홀드 등의 사용 환경에 우수한 내식성을 갖는 조선용 강이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-17381호 공보 참조). 이 조선용 내식 강은 C, Si, Mn, P, S, Al을 적당량 포함하고, 또한 Cu : 0.01 내지 2.00 %, Mg : 0.0002 내지 0.0150 %를 함유함으로써, 내전체면 부식성 및 내국부 부식성이 향상된다고 되어 있다. 또한, 하유(荷油) 탱크 용도에 우수한 내식성과 조선용 강으로서 우수한 용접성을갖는 하유 탱크용 내식 강이 제안되어 있다. 그 내식 강은 함P - 극저S - Cu - Ni - Cr - Al 강으로, 용접성을 확보하기 위해 합금 첨가 총량의 상한을 식의 값으로 규정하고, 하유 탱크로 도입되는 방폭 방지의 원동기 배기 가스에 의한 하유 탱크 내 부식에 대해 우수한 내식성을 갖는 강으로 하고 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-107l79호 공보 참조). 또한, 그 밖의 내식 강은 저P - 극저S - Cu - Ni - Cr - Al 강으로, 용접성을 확보하기 위해 합금 첨가 총량의 상한을 식의 값으로 규정하고, 하유 탱크로 도입되는 방폭 방지의 원동기 배기 가스에 의한 하유 탱크 내 부식에 대해 우수한 내식성을 갖는 강으로 하고 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-107180호 공보 참조). 또한, 원유를 유조 또는 저장하는 탱크 내에서 발생하는 부식에 대해 우수한 내식성을 나타내는 내원유 탱크성에 우수한 강 부재 및 그 제조 방법에 대해 제안이 되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-173736호 공보 참조). 여기서 제안되어 있는 내식 강은 Cu : 0.5 내지 1.5 %, Ni : 0.5 내지 3.0 %, Cr : 0.5 내지 2.0 %를 첨가하고, 또한 합금 첨가량의 증가에 수반하는 국부 부식 발생을 억제하기 위해, 1.0 ≤ 0.3 Cu + 2.0 - Cr - 0.5 Cu ≤ 3.8로 제한하고, 원유 탱크의 기상부 및 액상부에 우수한 내식성을 갖는 강으로 하고 있다.
그러나, 상기 어느 쪽의 내식 강도, 원유 유조의 환경에서의 강 자체의 내식성에 대해서는 제안되어 있지만, 특히 유조의 기상부에서 대량으로 생성ㆍ박리 탈락하는 고체(S)의 석출을 강 부재측으로부터 억제하는 기술은 개시되어 있지 않다. 그로 인해, 탱크 등 용접 구조물 용도로서는 구조물의 신뢰성 향상, 수명 연장의관점으로부터 내식성이 우수하고, 또한 고체(S)를 주체로 한 슬러지의 생성을 억제하여 용접 시공성에 우수한 구조용 강의 개발이 기대되고 있었다.
한편, 원유 유조는 일반적으로 용접 구조이며, 전면적으로 도장이나 라이닝을 실시하지 않는 한 불가피적으로 용접 커플링부도 원유 유조 환경에 노출된다. 통상 행해지는 아크 용접이나 일렉트로 가스 용접에서는 용접 와이어나 플럭스를 용해시켜 용접 금속을 형성시키기 위해, 용접 금속의 조성 및 조직은 강 부재의 것과 다른 쪽이 일반적이다. 부식 환경속에서 화학 조성이나 조직이 크게 다른 금속이 인접하고 있는 경우, 상대적으로 전기 화학적으로 열악한 한 쪽의 금속이 선택적으로 부식되는 이종 금속 부식이 발생되기 쉽다. 선택 부식이 발생되면 국부적으로 큰 부식이 발생될 우려가 커진다.
내식성을 특히 향상시키고 있지 않는 통상 강으로 원유 유조를 제작하는 경우에는, 용접 방법이나 용접 재료에 상관 없이 표면적의 압도적으로 큰 강 부재 쪽이 전기 화학적으로 열악해지므로, 용접 커플링부가 선택적으로 부식되는 문제는 발생되지 않는다. 그러나, 내식성이 우수한 강 부재에 의해 원유 유조를 형성하고자 하면, 용접 방법이나 용접 재료에 따라서는 용접 금속 쪽이 열악해져 용접 금속이 선택적으로 부식되고, 원유 유조 전체적으로서는 내식성이 손상될 가능성이 발생된다. 따라서, 용접 구조에서 형성되는 원유 유조 전체의 원유 유조 환경속에서의 내식성을 양호하게 하기 위해서는, 강 부재뿐만 아니라 용접 커플링부에도 배려해야 할 필요가 있지만, 환형으로는 이 요구를 만족하는 기술은 발견되어 있지 않다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 용접 구조에 의해 형성되는 원유 탱커의 유조나, 지상 또는 지하 원유 탱크 등의 원유를 수송 또는 저장하는 강제 유조의 원유 부식 환경속에서 용접 커플링을 포함한 원유 유조 전체가 거의 동등하면서 우수한 내식성을 나타내고, 또한 고체의 유황분을 포함하는 부식 생성물(슬러지)의 생성을 억제할 수 있는 원유 유조를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 항상 기상부가 되는 원유 유조 데크 뒤쪽에서의 강의 내식성에 미치는 강의 화학 성분의 영향을 조사한 결과, 일반적인 용접 구조용 강의 화학 조성을 기본으로 하여, Cr을 실질적으로 무첨가로 하고, 특정량의 Mo, W 중 어느 하나 또는 양쪽과 Cu를 복합 첨가하여 불순물인 P, S의 첨가량을 한정함으로써, 상기 환경에서의 내식성을 향상시키는 것이 가능하고, 아울러 슬러지의 생성을 대폭 저감할 수 있다는 지견을 얻었다. 또한, Mo과 W의 존재 상태와 내식성과의 관계를 상세하게 연구한 결과, Mo과 W은 고체 용융 상태에서 존재하는 쪽이 보다 한층 내식성에 바람직한 것도 지견하였다. 그리고 또한, 상기 강 부재끼리 용접하는 데 있어서, 용접 커플링부의 내식성이 강 부재와 동등해지므로 필요한 용접 금속 및 강 부재의 화학 조성이나 금속 조직에 관한 요건을 상세하게 연구한 결과, 용접 금속과 강 부재 사이의 Cu, Mo, W의 함유량의 비가 특정 범위에 있음으로써, 강 부재와 용접 금속을 포함하는 용접 커플링이 동등하게 양호한 내식성을 발현하는 것, 또한 강 부재 조직 형태를 적정화하는 것도 커플링의 내식성 향상에 유효하다는 것을 새롭게 지견하는 데 이르렀다.
본 발명은, 주로 상기 지견을 기초로 하여 이루어진 것으로, 그 요지로 하는 바는 이하와 같다.
(1) 질량 %로
C : 0.001 내지 0.2 %,
Si : 0.01 내지 2.5 %,
Mn : 0.1 내지 2 %,
P : 0.03 % 이하,
S : 0.02 % 이하,
Cu : 0.01 내지 1.5 %,
Al : 0.001 내지 0.3 %,
N : 0.001 내지 0.01 %
를 함유하고, 또한,
Mo : 0.01 내지 0.5 %,
W : 0.01 내지 1 %
의 1 종류 또는 2 종류를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 부재끼리 용접하여 원유 유조를 형성할 때, 상기 용접 커플링부에 있어서의 용접 금속의 Cu, Mo, W 함유량이 각각 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
[식 1]
3 ≥용접 금속의 Cu 함유량(질량 %)/강 부재의 Cu 함유량(질량 %) ≥ 0.15
[식 2]
3 ≥[용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]/[강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)] ≥ 0.15
(2) 상기 용접 커플링부에 있어서의 용접 금속의 Cu, Mo, W 함유량이 각각 하기 식 3 및 식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)항에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
[식 3]
1.5 ≥용접 금속의 Cu 함유량(질량 %)/강 부재의 Cu 함유량(질량 %) ≥0.3
[식 4]
1.5 ≥[용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]/[(강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)] ≥0.3
(3) 강 부재의 고체 용융 Mo량과 고체 용융 W량이 하기 식 5를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2) 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
[식 5]
고체 용융 Mo + 고체 용융 W ≥ 0.005 %
(4) 강 부재의 Cr 함유량이 0.1 % 미만인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3)항 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
(5) 강 부재가 질량 %로 또한,
Ni : 0.1 내지 3 %,
Co : 0.1 내지 3 %
의 1 종류 또는 2 종류를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (4)항 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
(6) 강 부재가 질량 %로 또한,
Sb : 0.01 내지 0.3 %,
Sn : 0.01 내지 0.3 %,
Pb : 0.01 내지 0.3 %,
As : 0.01 내지 0.3 %,
Bi : 0.01 내지 0.3 %,
Se : 0.01 내지 0.3 %
의 1 종류 또는 2 종류 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (5)항 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
(7) 강 부재가 질량 %로 또한,
Nb : 0.002 내지 0.2 %,
V : 0.005 내지 0.5 %,
Ti : 0.002 내지 0.2 %,
Ta : 0.005 내지 0.5 %,
Zr : 0.005 내지 0.5 %,
B : 0.0002 내지 0.005 %
의 1 종류 또는 2 종류 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (6)항 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
(8) 강 부재가 질량 %로 또한,
Mg : 0.0001 내지 0.01 %,
Ca : 0.0005 내지 0.01 %,
Y : 0.0001 내지 0.1 %,
La : 0.005 내지 0.1 %,
Ce : 0.005 내지 0.1 %
의 1 종류 또는 2 종류 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (7)항 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
(9) 강 부재의 미크로 조직이 적어도 베이나이트와 마르텐사이트의 1 종류 또는 2 종류로 구성되고, 상기 베이나이트와 마르텐사이트의 합계의 면적율이 30 % 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (8)항 중 어느 하나에 기재된 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
도1은 커플링의 내식성 시험에 있어서의 시험편 채취 요령을 모식적으로 도시한 도면.
도2는 부식 시험 장치의 구성도.
도3은 시험편에 부가한 온도 사이클을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 노점 조정 수조
3 : 시험 챔버
4 : 시험편
5 : 항온 히터판
6 : 히터 제어기
본 발명은 전술한 과제를 극복하여 목적을 달성하는 것으로, 그 구체적 수단을 이하에 나타낸다.
우선, 원유 유조를 형성하는 강 부재의 성분 원소와 그 함유량에 대해 그 한정 이유를 설명한다. 글 속에 있어서의 성분 함유량의 %의 단위는 질량 %이다.
C는, 0.001 % 미만으로 탈C화하는 것은 공업적으로는 경제성을 현저히 저해하므로 0.001 % 이상 함유시키지만, 강화 원소로서 이용하는 경우에는 0.002 % 이상의 함유가 보다 바람직하다. 한편, 0.2 %를 초과하여 지나치게 함유시키면, 용접성이나 커플링 인성의 열화 등도 발생하고, 용접 구조물용으로서 바람직하지 않으므로, 본 발명에 있어서는 0.001 내지 0.2 %를 한정 범위로 하였다.
Si는 탈산 원소로서 필요하고, 탈산 효과를 발휘하기 위해서는 0.01 % 이상 필요하다. Si는 내전체면 부식성 향상에 효과가 있고, 또한 내국부 부식성 향상에도 조금이지만 효과가 있는 원소이다. 상기 효과를 발현시키기 위해서는 0.1 % 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, Si를 지나치게 함유시키면, 열연 스케일의 고정 부착(스케일 박리성의 저하)을 초래하여 스케일 기인의 손상이 증가되므로, 본 발명에 있어서는 상한을 2.5 %로 한다. 특히, 내식성과 함께 용접성이나 모재 및 커플링 인성으로의 요구가 엄격한 강인 경우는, 상한을 0.5 %로 하는 것이 바람직하다.
Mn은 강의 강도 확보를 위해 0.1 % 이상 필요하다. 한편, 2 % 초과하게 되면 용접성의 열화나, 입계 취화 감수성을 높여 바람직하지 않으므로, 본 발명에 있어서는 Mn의 범위를 0.1 내지 2 %로 한정한다.
P은 불순물 원소이며, 0.3 %를 초과하면 용접성을 열화시키므로, 0.03 % 이하로 한정한다. 특히, 0.015 % 이하로 한 경우에 내식성 및 용접성에 양호한 영향을 미치기 때문에 바람직하다.
S도 불순물 원소이며, 0.02 %를 초과하면 슬러지의 생성량을 증가시키는 경향이 있다. 또한, 기계적 성질, 특히 연성을 현저하게 열화시키기 때문에, 0.02%를 상한으로 한다. S량은 내식성이나 기계적 성질에 대해 적을수록 바람직하고, 0.01 % 이하가 특히 바람직하다.
Cu는 Mo, W과 함께 0.01 % 이상 함유시키면 내식성 향상에 유효하고, 또한 고체(S)의 생성 억제에도 효과가 있다. 1.5 %를 초과하여 함유시켜도 이들의 효과는 거의 포화하고, 반대로 강편의 표면 균열의 조장 및 커플링 인성의 열화 등, 악영향도 현재화하므로, 본 발명에서는 상한을 1.5 %로 한다. 내식성 및 슬러지 생성 억제 효과와 제조성과의 밸런스로부터, 0.01 내지 0.5 %가 보다 바람직하다.
Al은 탈산에 유용한 원소이며, 또한 AlN에 의해 모재의 가열 오스테나이트 입경 미세화에 유효한 원소이다. 또한, 고체(S)를 포함하는 부식 생성물의 생성 억제 효과도 가져 유익하다. 단, 이들의 효과를 발휘하기 위해서는 0.001 % 이상 함유할 필요가 있다. 한편, 0.3 %를 초과하여 지나치게 함유하면 조대한 산화물을 형성하여 연성을 열화시키기 때문에, 0.001 % 내지 0.3 %의 범위로 한정해야 한다.
N는 고체 용융 상태에서는 연성 및 인성에 악영향을 미치기 때문에 바람직하지 못하지만 V, Al이나 Ti과 결부되어 오스테나이트립 미세화나 석출 강화에 유효하게 작용하기 때문에, 미량이면 기계적 특성 향상에 유효하다. 또, 공업적으로 강 중의 N를 완전하게 제거하는 것은 불가능하며, 필요 이상으로 저감하는 것은 제조 공정에 지나친 부하를 걸기 때문에 바람직하지 않다. 그로 인해, 연성 및 인성으로의 악영향을 허용할 수 있는 범위이고, 또 공업적으로 제어가 가능하여 제조 공정으로의 부하가 허용할 수 있는 범위로서 하한을 0.001 %로 한다. 지나치게함유하면, 고체 용융 N이 증가되어 연성이나 인성에 악영향을 미치는 가능성이 있으므로, 허용할 수 있는 범위로서 상한을 0.01 %로 한다.
Mo과 W은 내식성 및 고체(S)의 석출 억제에 대해 Cu와 마찬가지로 중요한 원소이며, 0.01 % 이상의 Cu와 함께 함유시키는 것이 필요하다. Mo과 W은 거의 동등한 효과를 갖고, Mo은 0.01 내지 0.5 %, W은 0.01 내지 1 %의 범위이고, 각각 단독 혹은 양방을 함유시킬 필요가 있다. Mo과 W은 함께 0.01 % 이상 함유시키면 내식성 및 고체(S)의 석출 억제에 명확한 효과를 발생한다. 한편, Mo은 0.5 %와 W은 1 %를 초과하여 함유시켜도 내식성 및 고체(S)의 석출 억제의 향상 효과는 포화하는 한편, 용접성이나 인성을 열화시키기 위해 Mo은 0.01 내지 0.5 %, W은 0.01 내지 1 %로 한정한다. 또, 석출물의 생성을 억제하여 고체 용융 Mo과 W을 확실하게 확보하기 위해서는 Mo과 W의 상한을 각각, 0.1 %와 0.2 %로 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 Mo과 W의 범위는 필요 조건이기는 하지만, 내식성에 대해 보다 유효하게 발휘시키기 위해서는 함유량을 상기 범위로 한 후에 Mo과 W의 고체 용융량을 일정 이상 확보하는 것이 보다 바람직하다. 즉, Mo과 W이 조대한 석출물을 형성하면 그 주위에 상기 원소의 고갈층을 발생하여 내식성 효과가 손상되므로, Mo과 W은 가능한 한 균일하게 존재하는 것이 바람직하다. 고체 용융 상태의 Mo과 W은 내식성에 대해 동등한 효과를 가짐으로, 식 5로 나타낸 바와 같이 양 원소의 고체 용융량의 합계가 0.005 % 이상이면 내식성이 대폭 향상된다.
또, 본 발명에 있어서의 내식성 향상에 유효한 고체 용융 Mo, 고체 용융 W이라 함은, 전체 함유량으로부터 추출 잔사 분석에 의해 구해진 석출량을 뺀 양을 가리킨다. 즉, 추출 잔사 분석으로서는 고체 용융이라 간주되는 바와 같은 극히 미세한 석출물의 경우는 거의 고체 용융 상태로 준하여 균일하게 강 중에 존재하고 있다고 간주할 수 있으므로, 내식성에는 유효하게 기능한다.
이상이 본 발명 강에 있어서의 화학 조성에 관한 기본 요건과 그 한정 이유이지만, 본 발명에 있어서는 또한 강의 여러 가지 특성의 향상 등의 목적으로, 선택적으로 화학 조성에 관한 한정을 한다.
Cr은 강화 원소이며, 강도 조정을 위해 필요에 따라서 첨가하는 것은 가능하지만, Cr은 국부 부식 진전 속도를 가장 가속하는 원소이므로, 0.1 % 이상 함유시키면 원유 환경에 있어서의 내국부 부식성을 열화시키고, 또한 고체(S)의 생성을 약간 촉진한다. 그로 인해, 본 발명에 있어서는 0.1 % 이상 함유시키는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 의도적으로는 함유시키지 않거나 함유시키는 경우라도 0.1 % 미만이 바람직하다.
Ni과 Co는 모재나 HAZ 인성의 향상에 유효한 원소이며, 또한 Cu와 Mo을 함유하는 강에 있어서, 내식성의 향상 및 슬러지 억제에도 효과가 있다. 양 원소와도 0.1 % 이상 함유시킴으로써 비로소 인성 향상이나 내식성 향상 효과가 명확하게 발현된다. 한편, 양 원소와도 3 %를 초과하여 지나치게 함유시키는 것은 양 원소와도 고가인 원소이며, 경제적으로 부적당한 것과, 용접성의 열화를 초래하기 위해, 본 발명에 있어서는 Ni과 Co와도 함유시키는 경우에는 0.1 내지 3 %로 함유량을 한정한다.
Sb, Sn, Pb, As, Bi, Se는, 각각 0.01 % 이상 함유시킴으로써, 내식성, 특히 액상부에서의 국부 부식의 진전을 더 억제하는 효과를 갖기 위해 필요에 따라서 함유시키는 경우의 하한은 0.01 %로 하지만, 각각 0.3 %를 초과하여 지나치게 함유시켜도 효과가 포화되므로, 다른 특성으로의 악영향의 우려도 있고, 경제성도 고려하여 상한을 0.3 %로 한다.
Nb, V, Ti, Ta, Zr, B는 미량으로 강의 강도를 높이는 데 유효한 원소이며, 주로 강도 조정을 위해 필요에 따라서 함유시킨다. 각각 효과를 발현하기 위해서는 Nb은 0.002 % 이상, V은 0.005 % 이상, Ti은 0.002 % 이상, Ta은 0.005 % 이상, Zr은 0.005 % 이상, B는 0.0002 % 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Nb은 0.2 % 초과, V은 0.5 % 초과, Ti은 0.2 % 초과, Ta은 0.5 % 초과, Zr은 0.5 % 초과, N은 0.005 % 초과로 인성 열화가 현저해지므로 바람직하지 않다. 필요에 따라서, Nb, V, Ti, Ta, Zr, B를 함유시키는 경우에는 Nb은 0.002 내지 0.2 %, V은 0.005 내지 0.5 %, Ti은 0.002 내지 0.2 %, Ta은 0.005 내지 0.5 %, Zr은 0.005 내지 0.5 %, B는 0.0002 내지 0.005 %로 한정한다.
Mg, Ca, Y, La, Ce는 개재물의 형태 제어에 유효하고, 연성 특성의 향상에 유효하며, 또한 대입열 용접 커플링의 HAZ 인성 향상에도 유효하고, 또한 S을 고정함에 따른 슬러지 생성 억제 효과도 약하므로, 필요에 따라서 함유시킨다. 본 발명에 있어서의 각 원소의 함유량은 효과가 발현되는 하한으로부터 하한치가 결정되고, 각각 Mg은 0.0001 %, Ca은 0.0005 %, Y은 0.0001 %, La은 0.005 %, Ce은 0.005 %를 하한치로 한다. 한편, 상한치는 개재물이 조대화하여 기계적 성질, 특히 연성과 인성에 악영향을 미치게 하는지의 여부에 결정되고, 본 발명에서는 이 관점으로부터 상한치를 Mg과 Ca은 0.01 %, Y, La, Ce은 0.1 %로 한다.
이상이 본 발명에 있어서의 화학 조성에 관한 한정 이유이지만, 또한 강 부재의 미크로 조직 형태를 규정함으로써 확실하게 용접 커플링부의 내국부 부식 특성을 향상시키는 것이 가능하다. 즉, 상기 조성 범위의 강 부재끼리 용접하고, 상기 용접 커플링에 있어서의 용접 금속과 강 부재와의 Cu, Mo, W의 조성비를 후술하는 바와 같이 적정 범위로 규정한 경우, 용접 금속 및 강 부재의 용접 열 영향 부조직이 적어도 아시큘러 페라이트 혹은 베이나이트를 포함하는 저온 변태 조직으로 이루어지고, 그 경우에 강 부재의 미크로 조직이 적어도 베이나이트와 마르텐사이트의 1 종류 또는 2 종류로 구성되고, 상기 베이나이트와 마르텐사이트의 합계의 면적율이 30 % 이상인 것이 바람직하다. 베이나이트와 마르텐사이트의 합계의 면적율이 30 % 미만으로 페라이트 혹은 페라이트 펄라이트 주체 조직이 되면, 강 부재측의 부식이 선택적으로 진행되기 때문에, 조금이지만 강 부재의 내식성이 열화된다. 베이나이트와 마르텐사이트의 합계의 면적율이 30 % 이상이면, 조직적으로는 용접 금속, 용접 열 영향부, 강 부재가 내식성으로부터 보아 거의 동등해져 국부 부식을 일으키기 어렵고, 원유 유조 전체적으로서의 내식성이 안정적으로 향상된다.
상기 이유에 의해 조성 및 조직을 규정한 강 부재끼리 용접하여 원유 유조를 형성함에 있어서 용접 커플링 및 모재 전체적으로서의 균일 부식성을 높이고, 용접 금속 및 강 부재 각각의 내식성을 유효하게 발현시켜 원유 유조 전체의 내식성을향상시키기 위해서는 용접 금속과 강 부재의 화학 조성의 밸런스가 중요하고, 특히 내식성 발현에 필수적인 Cu, Mo, W의 용접 금속과 강 부재의 비가 하기 식 1 및 식 2를 만족해야 할 필요가 있다.
[식 1]
3 ≥용접 금속의 Cu 함유량(질량 %)/강 부재의 Cu 함유량(질량 %) ≥ 0.15
[식 2]
3 ≥[용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]/[강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)] ≥ 0.15
Cu에 관하여 식 1로 나타낸 바와 같이 용접 금속 중 질량 %/강 부재 중 질량 %가 3 초과하면, 용접 금속 근방의 용접 열 영향부로부터 모재에 이르기까지의 강 부재가 선택적으로 부식되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, Cu의 용접 금속 중 질량 %/강 부재 중 질량 %가 0.15 미만이면, 용접 금속이 전기 화학적으로 열악해져 용접 금속의 국부 부식이 현저해지므로 피해야만 한다. 따라서, 질량 %로 3 내지 0.15로 하였지만, 3 내지 0.3이 바람직하다. 또한, Mo과 W도 마찬가지로 규정할 필요가 있지만, Mo과 W은 부식 거동에 대해 거의 동등한 효과를 갖기 위해 Mo과 W의 합계량을 규정하면 좋고, Cu와 마찬가지로 식 2로 나타낸 바와 같이 Mo과 W의 합계량이고, 용접 금속 중 질량 %/강 부재 중 질량 %는 3 내지 0.15가 필수이지만, 3 내지 0.3이 바람직하다. Cu 및 Mo, W의 합계량, 각각의 용접 금속 중 질량 %/강 부재 중 질량 %는 식 1에 가까운 쪽이 용접 금속 혹은 강 부재의 어느 쪽이 선택적으로 부식될 가능성이 작고, 식 3 및 식 4로 나타낸 바와 같이 Cu 및Mo과 W의 합계량, 각각의 용접 금속 중 질량 %/강 부재 중 질량 %는 1.5 내지 0.3의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
이하에, 본 발명의 효과를 실시예에 의해 더 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<실시예>
실시예를 기초로 하여 본 발명의 효과를 나타낸다. 시험 제작 강은 진공 용해 또는 전로에 의해 용융 제조하고, 잉곳 또는 강편을 강판에 제조하였다. 강판은 수냉형의 가공 열 처리(TMCP) 또는 열간 압연 후의 재가열 담금질 및 템퍼링(QT)함에 의해 소정의 강도 및 인성에 조정된 판 두께 15 내지 50 ㎜의 강판에 제조하였다. 비교예에 있어서는 통상의 열간 압연(AR) 및 제어 압연(CR)에 의해 제조한 강판도 포함한다. 표 1, 표 2에 강의 화학 조성을 나타낸다.
표 3에는 강판의 제조 방법, 조직 형태, 고체 용융 Mo, W량 기계적 성질을 나타낸다. 조직 중 베이나이트 및 마르텐사이트상의 측정은 표면하 2 ㎜, 판 두께의 1/4, 판 두께 중심부, 각각의 위치에 있어서 10 시야 이상의 주사형 전자 현미경에 의한 배율 1000 내지 5000배의 조직 사진을 촬영하고, 화상 해석 장치에 의해 평균 면적율(관찰 단면 중 면적 비율 %)을 구하였다. 고체 용융 Mo, W량은 흑피를 제거한 강판 전체 두께 시료에 대해 추출 잔사 분석에 의해 행하였다. 강판(모재)의 인장 특성은 압연 방향에 직각인 방향으로 판 두께 중심부로부터 둥근 막대 인장 시험편을 채취하여 실온에서 측정하였다. 강판의 인성은 마찬가지로 압연 방향에 직각인 방향으로 판 두께 중심부로부터 표준 2 ㎜ V 노치 샤르피 충격 시험편을 채취하고, 여러 가지의 온도로 시험을 행하여 파면 천이 온도(vTrs)를 구하였다.
표 1, 표 2의 화학 조성을 갖는 강편을 이용하여 제조한 표 3의 강판에 대해, 표 4에 나타낸 화학 조성의 용접 재료를 이용하여 피복 아크 용접(SMAW) 혹은 서브머지 아크 용접(SAW) 커플링을 제작하였다. 표 4의 조성은 SMAW 용접에 있어서는 손잡이 봉의 화학 조성이며, SAW 용접에 있어서는 용접 와이어의 조성을 나타내고 있다. 또, SAW 용접에 있어서는 플럭스는 JIS Z3352 상당의 것을 이용하였다.
개선(開先)은 모두 V 개선으로 하였다. 표 5에는 용접 조건과 용접 금속(WM) 중 Cu, Mo, W량 및 Cu, Mo과 W의 합계(Mo + W)의 용접 금속과 강판과의 성분비를 나타낸다. 용접 재료를 변화시킴으로써 이들의 성분비를 본 발명의 범위 외도 포함하여 변화시키고 있다.
표 6은 커플링의 내부식성과 선택 부식성의 경향을 평가하기 위한 시험이며, 표 7은 주로 강 부재의 내전체면 부식성과 슬러지 생성 거동을 평가하기 위한 시험이다.
표 6의 커플링으로서의 내부식성을 평가하기 위한 시험 조건은 하기와 같다.
표 5의 용접 커플링으로부터 시험편을 채취하여 원유 유조 환경을 모의한 환경에서의 커플링의 부식 시험을 행하였다. 도1에 모식도를 도시한 바와 같이 용접 금속(WM), 용접 열 영향부(HAZ), 모재(BM)를 포함하도록 길이 80 ㎜, 폭 40 ㎜, 두께 4 ㎜의 시험편을 용접 커플링에 있어서의 강판 표면 1 ㎜의 위치로부터 채취하고, 시험편 전체면을 기계 연삭하여 600번의 습식 연마 후, 80 ㎜ × 40 ㎜의 표의 일면만을 남겨 단부면 및 이면을 도료로 피복하였다. 상기 시험편을 pH가 2.0의 20 mass % NaCl을 용해한 1 체적 % HCl 수용액의 2 종류의 부식액 중에 침지하였다. 침지 조건은 액온 30 ℃, 침지 시간 336h로 실시하고, 용접 금속(WM), 용접 열 영향부(HAZ), 모재(BM) 각 위치에 있어서의 최대 부식 깊이를 측정하여 부식 속도로 환산(㎜/년)하여 평가하였다.
다음에, 강 부재의 전체면 부식성 및 슬러지 생성 거동을 조사하기 위한 부식 시험 조건은 하기와 같다.
표 3에 나타낸 강판으로부터, 길이 40 ㎜, 폭 40 ㎜, 두께 4 ㎜의 시험편을 강판의 판 두께 1/4 위치가 시험편의 두께 중심이 되도록 채취하였다. 시험편 전체면을 기계 연삭하여 600번의 습식 연마 후, 40 ㎜ × 40 ㎜의 표면을 남겨 이면과 단부면을 도료로 피복하였다. 시험 제작 강의 부식 속도 및 고체(S)를 주체로하는 슬러지의 생성 속도는 도2에 도시한 시험 장치를 이용하여 평가하였다. 표 8에는 부식 시험으로 사용한 가스의 조성을 나타낸다.
가스는 노점 조정 수조(2)를 통해 일정한 노점(30 ℃)으로 조정한 후, 시험 챔버(3)로 이송하였다. 부식 시험 전에 NaCl의 부착량이 1000 ㎎/㎡가 되도록, 시험편(4)의 표면에 NaCl 수용액을 도포 및 건조시키고, 시험 챔버 내의 항온 히터판(5)에 수평하게 설치하였다. 히터 제어기(6)를 제어함으로써, 도3에 도시한 바와 같은 20 ℃ × 1 시간과 40 ℃ × 1 시간의 합계 2 시간/사이클의 온도 사이클을 부여하여 시험편 표면에서 건습(乾濕) 반복이 발생되도록 하였다. 720 사이클 후에 부식 감량으로부터 부식 속도를 시험편 표면에 생성한 생성 물질량으로부터 슬러지 생성 속도를 평가하였다. 또, 생성물은 화학 분석 및 X선 분석으로 옥시수산화철(철녹) 및 고체(S)인 것은 예비 시험에 의해 확인되어 있다.
실시예 중 우선 기계적 성질에 관해서는, 표 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 요건을 만족하고 있는 강판 번호 A1 내지 A13의 강판은 모두 용접 구조용 강으로서 충분한 모재 특성을 갖고 있는 것이 표 3으로부터 명백하다. 비교예 중 강판 번호 B3과 B4는, 성분 함유량으로서 각각 Mo과 C가 지나치므로, 본 발명의 화학 조성을 갖는 강판에 비해 인성이 현저히 떨어진다.
내식성에 대해서는, 우선 표 6의 커플링의 내부식성을 보면, 강 부재의 화학 조성 및 용접 금속과 강 부재와의 화학 조성비가 본 발명을 만족하고 있는 커플링 번호 WA1 내지 WA15의 용접 커플링에 있어서는 용접 방법이나 입열에 상관없이, WM, HAZ, BM에 걸쳐 거의 균일하게 부식이 발생되어 있고, 또한 그 부식 속도도 충분히 낮아지고 있다.
한편, 비교예의 커플링 번호 WB1 내지 WB8의 용접 커플링인 경우는, 하기에 도시한 바와 같이 본 발명의 요건을 만족하지 않기 때문에, 선택적으로 특정한 부위의 부식 속도가 현저히 커지고 있고, 용접 구조에 의해 형성되는 원유 유조로서는 내식성이 본 발명에 비해 현저히 떨어지는 것이 명백하다.
즉, 커플링 번호 WB1 및 WB2는, 강 부재의 화학 조성 중 내식성 확보에 필수인 원소의 전부 혹은 일부가 함유되어 있지 않고, 화학 조성으로 하여 본 발명을 만족하지 않기 때문에, 강 부재 자체의 내부식성이 떨어지고 있고, 그로 인해 WM에 비해 HAZ, BM의 부식 속도가 현저하게 크다.
커플링 번호 WB3은 Mo이 지나치게 함유되어 있기 때문에, 표 3에 나타낸 바와 같이 강판의 인성이 충분하지 않은데다가, Mo과 W의 합계 함유량[(Mo + W)]에 대해, WM과 강 부재와의 조성비, 즉 [용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]/[강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]가 지나치게 작기 때문에, 커플링의 부식 시험에 있어서 WM이 선택적으로 부식되므로, 원유 유조로서의 내식성에 문제가 있다.
커플링 번호 WB4는 C량이 지나치게 크기 때문에, 강 부재의 인성이 구조용강으로서 충분하지 않다.
커플링 번호 WB5는 Cr이 의도적으로 첨가되어 있어 함유량이 지나치게 크기 때문에, BM의 부식 속도가 현저하게 커 바람직하지 않다.
커플링 번호 WB6은 Cu 및 (Mo + W)에 대해, WM과 강 부재와의 조성비가 지나치게 크기 때문에 WM의 부식은 억제되지만, WM 근방의 HAZ 및 BM의 부식 속도가 강 부재만이 부식된 경우에 비해 커지고 있어 바람직하지 않다.
커플링 번호 WB7은 Cu 및 (Mo + W)에 대해, WM과 강 부재와의 조성비가 지나치게 작기 때문에, WM이 선택적으로 부식되어 WM의 부식 속도가 현저히 커지므로, 원유 유조로서의 내식성이 충분하지 않다.
커플링 번호 WB8은 커플링 번호 WB6과 마찬가지로, Cu 및 (Mo + W)에 대해 WM과 강 부재의 조성비가 지나치게 커지기 때문에 WM의 부식은 억제되지만, WM 근방의 HAZ 및 BM의 부식 속도가 강 부재만이 부식된 경우에 비해 커지고 있어 바람직하지 않다.
다음에, 강판에 대해 주로 내전체면 부식성과 내슬러지성을 조사한 표 6의 결과에 따르면, 본 발명의 화학 조성을 갖는 강판 번호 A1 내지 A13의 강판의 부식 속도와 슬러지 생성 속도는 Cu, Mo, W 중 어느 하나도 포함하지 않는 비교예의 강판 번호 B1의 강판에 비해 동시에 확실하게 30 % 이하로 저감하고 있어 우수한 내전체면 부식성과 내슬러지성을 갖는 것이 명백하고, 따라서 본 발명의 요건을 만족하는 강을 이용하여 형성된 원유 유조에 있어서는 커플링 이외의 모재부에 있어서 양호한 내식성 및 내슬러지성을 나타낼 수 있다.
한편, 비교예의 강판 번호 B1, B2 및 B5의 강판은 본 발명의 화학 조성에 관한 요건을 만족하지 않으므로, 강판 자체의 내전체면 부식성과 내슬러지성 중 어느 하나 혹은 양쪽이 떨어져 있고, 본 발명의 요건을 만족하지 않는 강을 이용하여 형성된 원유 유조에서는, 원유 유조 전체적으로서는 충분한 내식성을 기대할 수 없는 것이 명백하다.
즉, 강판 번호 B1은 내식성 발현에 필수적인 Cu, Mo, W 중 어느 하나도 포함하지 않으므로 강판 자체의 내식성 및 내슬러지성도 본 발명예에 비해 매우 떨어진다.
강판 번호 B2도 Mo 및 W이 함유되어 있지 않고, 내식성 발현에 필요한 요건이 달성되어 있지 않으므로, 강판 자체의 내식성 및 내슬러지성이 본 발명예에 비해 떨어진다.
강판 번호 B5는 Cr량이 높으므로, 특히 슬러지의 생성 촉진이 현저해져 바람직하지 않다. 내전체면 부식성도 약간 떨어진다.
또, 비교예 중 강판 번호 B3과 B4는 성분 함유량으로서 각각 Mo과 C가 지나치기 때문에, 내식성에 대해서는 개선되어 있지만, 본 발명의 화학 조성을 갖는 강판에 비해 인성이 현저히 떨어져 있어 구조용 강으로서는 기계적 성질이 불충분한 예이다.
이상의 실시예로부터 본 발명에 따르면, 용접 커플링을 포함한 원유 유조 전체가 거의 동등하면서 우수한 내식성을 나타내고, 또한 고체의 유황분을 포함하는 부식 생성물(슬러지)의 생성을 억제할 수 있는 것이 명백하다.
본 발명에 따르면, 용접 구조에 의해 형성되는 원유 탱커의 유조나, 지상 또는 지하 원유 탱크 등의 원유를 수송 또는 저장하는 강제 유조의 원유 부식 환경속에서 용접 커플링을 포함한 원유 유조 전체가 거의 동등하면서 우수한 내식성을 나타내고, 또한 고체의 유황분을 포함하는 부식 생성물(슬러지)의 생성을 억제할 수 있는 원유 유조를 제공하는 것이 가능해지고, 원유 유조 및 원유 유조를 갖는 강 구조물, 선박의 장기간의 신뢰성 향상, 안전성 향상, 경제성의 향상 등에 기여한다.

Claims (9)

  1. 질량 %로,
    C : 0.001 내지 0.2 %,
    Si : 0.01 내지 2.5 %,
    Mn : 0.1 내지 2 %,
    P : 0.03 % 이하,
    S : 0.02 % 이하,
    Cu : 0.01 내지 1.5 %,
    Al : 0.001 내지 0.3 %,
    N : 0.001 내지 0.01 %
    를 함유하고, 또한,
    Mo : 0.01 내지 0.5 %,
    W : 0.01 내지 1 %
    의 1 종류 또는 2 종류를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 부재끼리 용접하여 원유 유조를 형성함에 있어서, 상기 용접 커플링부에 있어서의 용접 금속의 Cu, Mo, W 함유량이 각각 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
    [식 1]
    3 ≥ 용접 금속의 Cu 함유량(질량 %)/강 부재의 Cu 함유량(질량 %) ≥0.15
    [식 2]
    3 ≥ [용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]/[강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)] ≥ 0.15
  2. 제1항에 있어서, 상기 용접 커플링부에 있어서의 용접 금속의 Cu, Mo, W 함유량이 각각 하기 식 3 및 식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
    [식 3]
    1.5 ≥용접 금속의 Cu 함유량(질량 %)/강 부재의 Cu 함유량(질량 %) ≥ 0.3
    [식 4]
    1.5 ≥ [용접 금속의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)]/[강 부재의 Mo 함유량 + W 함유량(질량 %)] ≥ 0.3
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 강 부재의 고체 용융 Mo량과 고체 용융 W량이 하기 식 5를 만족하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
    [식 5]
    고체 용융 Mo + 고체 용융 W ≥ 0.005 %
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 강 부재의 Cr 함유량이 0.1 % 미만인 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 강 부재가 질량 %로 또한,
    Ni : 0.1 내지 3 %,
    Co : 0.1 내지 3 %
    의 1 종류 또는 2 종류를 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 강 부재가 질량 %로 또한,
    Sb : 0.01 내지 0.3 %,
    Sn : 0.01 내지 0.3 %,
    Pb : 0.01 내지 0.3 %,
    As : 0.01 내지 0.3 %,
    Bi : 0.01 내지 0.3 %,
    Se : 0.01 내지 0.3 %
    의 1 종류 또는 2 종류 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 강 부재가 질량 %로 또한,
    Nb : 0.002 내지 0.2 %,
    V : 0.005 내지 0.5 %,
    Ti : 0.002 내지 0.2 %,
    Ta : 0.005 내지 0.5 %,
    Zr : 0.005 내지 0.5 %,
    B : 0.0002 내지 0.005 %
    의 1 종류 또는 2 종류 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 강 부재가 질량 %로 또한,
    Mg : 0.0001 내지 0.01 %,
    Ca : 0.0005 내지 0.01 %,
    Y : 0.0001 내지 0.1 %,
    La : 0.005 내지 0.1 %,
    Ce : 0.005 내지 0.1 %
    의 1 종류 또는 2 종류 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 강 부재의 미크로 조직이 적어도베이나이트와 마르텐사이트의 1 종류 또는 2 종류로 구성되고, 상기 베이나이트와 마르텐사이트의 합계의 면적율이 30 % 이상인 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조.
KR1020040012915A 2003-02-26 2004-02-26 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조 KR100548116B1 (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003049645 2003-02-26
JPJP-P-2003-00049645 2003-02-26
JP2003097692 2003-04-01
JPJP-P-2003-00097692 2003-04-01
JPJP-P-2003-00164596 2003-06-10
JP2003164596 2003-06-10
JP2003347305A JP4771651B2 (ja) 2003-02-26 2003-10-06 耐食性および耐スラッジ性に優れた溶接継手を有する原油油槽
JPJP-P-2003-00347305 2003-10-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040076818A true KR20040076818A (ko) 2004-09-03
KR100548116B1 KR100548116B1 (ko) 2006-02-02

Family

ID=34199139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040012915A KR100548116B1 (ko) 2003-02-26 2004-02-26 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4771651B2 (ko)
KR (1) KR100548116B1 (ko)
CN (1) CN1329545C (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101105003B1 (ko) * 2008-11-29 2012-01-16 주식회사 포스코 강산 염수용액 내에서 내식성이 우수한 강판 및 그 제조방법
KR20140117617A (ko) * 2012-02-28 2014-10-07 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 내이종 금속 접촉 부식성이 우수한 강재 및 용접 조인트
KR20220068728A (ko) * 2020-11-19 2022-05-26 주식회사 포스코 내마모성과 내식성이 우수한 용접이음부

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5216199B2 (ja) * 2005-08-08 2013-06-19 株式会社神戸製鋼所 耐すきま腐食性に優れた船舶用溶接継手および溶接構造体
JP4786995B2 (ja) * 2005-10-17 2011-10-05 株式会社神戸製鋼所 溶接性および耐食性に優れた船舶用鋼材
JP4502950B2 (ja) * 2005-12-28 2010-07-14 株式会社神戸製鋼所 耐食性および疲労亀裂進展抵抗性に優れた船舶用鋼材
JP4968395B2 (ja) * 2010-05-18 2012-07-04 Jfeスチール株式会社 耐食性に優れる溶接継手および原油タンク
JP4968394B2 (ja) * 2010-05-18 2012-07-04 Jfeスチール株式会社 耐食性に優れる溶接継手および原油タンク
JP4968393B2 (ja) * 2010-05-18 2012-07-04 Jfeスチール株式会社 耐食性に優れる溶接継手および原油タンク
CN102179641A (zh) * 2011-04-06 2011-09-14 钢铁研究总院 用于建造油船货油舱的埋弧焊丝
CN103290337A (zh) * 2013-06-14 2013-09-11 首钢总公司 一种原油油船货油舱上甲板用耐腐蚀钢
CN103614633A (zh) * 2013-10-22 2014-03-05 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 一种高热强合金钢材料及其制备方法
JP6048385B2 (ja) 2013-12-12 2016-12-21 Jfeスチール株式会社 耐食性に優れる原油タンク用鋼材および原油タンク
WO2015087531A1 (ja) 2013-12-12 2015-06-18 Jfeスチール株式会社 原油タンク用鋼材および原油タンク
CN103866188B (zh) * 2014-03-31 2016-01-20 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度为460MPa级耐火耐腐蚀抗震建筑用钢及生产方法
CN104831172A (zh) * 2015-04-23 2015-08-12 苏州劲元油压机械有限公司 一种液压站用固定板的制造工艺
CN105755353A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 苏州睿昕汽车配件有限公司 一种耐腐蚀汽车配件合金钢材料及其制备方法
CN106119724B (zh) * 2016-06-27 2019-01-01 滁州帝邦科技有限公司 一种用于水冷喷嘴的耐腐蚀钢的制备方法
JP6624129B2 (ja) * 2017-03-14 2019-12-25 Jfeスチール株式会社 鋼材およびその製造方法
JP6624130B2 (ja) * 2017-03-14 2019-12-25 Jfeスチール株式会社 鋼材およびその製造方法
JP6638678B2 (ja) * 2017-03-14 2020-01-29 Jfeスチール株式会社 鋼材およびその製造方法
CN107326292A (zh) * 2017-05-26 2017-11-07 太仓源壬金属科技有限公司 一种耐高温金属合金材料
CN107058893A (zh) * 2017-06-09 2017-08-18 太仓东旭精密机械有限公司 一种自行车用五金件
JP6705484B2 (ja) * 2017-11-24 2020-06-03 Jfeスチール株式会社 鋼材
WO2022054866A1 (ja) 2020-09-10 2022-03-17 日本製鉄株式会社 鋼板およびその製造方法
JP2022121317A (ja) 2021-02-08 2022-08-19 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2022121316A (ja) 2021-02-08 2022-08-19 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
CN116356199A (zh) * 2022-12-02 2023-06-30 南京钢铁股份有限公司 一种大热输入焊接用高强度耐腐蚀原油储罐钢板及制造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2534942B2 (ja) * 1991-08-30 1996-09-18 日本鋼管株式会社 パイプのガスシ―ルドア―ク溶接方法
JP2596868B2 (ja) * 1992-01-23 1997-04-02 新日本製鐵株式会社 耐hic性及び耐ssc性に優れた溶接構造物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101105003B1 (ko) * 2008-11-29 2012-01-16 주식회사 포스코 강산 염수용액 내에서 내식성이 우수한 강판 및 그 제조방법
KR20140117617A (ko) * 2012-02-28 2014-10-07 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 내이종 금속 접촉 부식성이 우수한 강재 및 용접 조인트
KR20220068728A (ko) * 2020-11-19 2022-05-26 주식회사 포스코 내마모성과 내식성이 우수한 용접이음부

Also Published As

Publication number Publication date
JP4771651B2 (ja) 2011-09-14
CN1329545C (zh) 2007-08-01
KR100548116B1 (ko) 2006-02-02
JP2005023421A (ja) 2005-01-27
CN1526607A (zh) 2004-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100548116B1 (ko) 내식성이 우수한 용접 커플링을 갖는 원유 유조
KR100663219B1 (ko) 원유 유조용 강 및 그 제조 방법, 원유 유조 및 그 방식방법
KR101023634B1 (ko) 원유 저장 탱크용 내식 강재 및 원유 저장 탱크
JP4088231B2 (ja) 耐食性に優れた原油油槽用溶接継手
KR101115275B1 (ko) 선박용 내식 강재
JP5861335B2 (ja) 耐食性に優れた溶接継手
JP5239615B2 (ja) 耐食性と耐延性破壊特性に優れた原油油槽用溶接継手
JP4687531B2 (ja) 原油タンク用鋼およびその製造方法
TWI460285B (zh) 原油槽用熱軋型鋼及其製造方法
JP4506244B2 (ja) 原油タンク底板用鋼材
JP5958102B2 (ja) 耐食性に優れる船舶バラストタンク用耐食鋼材およびその製造方法
JP6601258B2 (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP6772942B2 (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP4483107B2 (ja) 塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材
KR960014949B1 (ko) 내기후성, 내녹성이 우수한 고 Cr, P첨가 페라이트계 스테인레스강
JP2017014554A (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP4189206B2 (ja) 溶接熱影響部靭性に優れた原油油槽用鋼
KR850001766B1 (ko) 인을 함유한 고용접성 내해수성 강
JP2004190123A (ja) 耐疲労き裂伝播特性に優れた原油油槽用鋼
JPS6032709B2 (ja) 含p高溶接性耐食鋼
JP4224347B2 (ja) 原油油槽用鋼材のサブマージアーク溶接方法
JP6736255B2 (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP2005097709A (ja) 原油タンク底板用鋼材
JP3879581B2 (ja) 耐塗膜剥離性および大入熱溶接部靭性に優れた船舶用鋼材ならびにその製造方法
JP6409962B2 (ja) 耐食性に優れる原油タンク用鋼材および原油タンク

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140107

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150105

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180119

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190117

Year of fee payment: 14