KR20120130283A - Welded joint having excellent corrosion resistance and crude oil tank - Google Patents

Welded joint having excellent corrosion resistance and crude oil tank Download PDF

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Abstract

원유 탱크에 발생하는 전체면 부식이나 국부 부식을 대폭으로 경감할 수 있는 용접 이음매와, 그 용접 이음매를 갖는 원유 탱크를 제공한다. 구체적으로는, mass% 로, C : 0.03 ∼ 0.16 %, Si : 0.05 ∼ 1.50 %, Mn : 0.1 ∼ 2.0 %, P : 0.025 % 이하, S : 0.010 % 이하, Al : 0.005 ∼ 0.10 %, N : 0.008 % 이하, Cr : 0.1 % 초과 0.5 % 이하, Cu : 0.03 ∼ 0.4 % 를 함유하고, 또한, W : 0.01 ∼ 1.0 %, Mo : 0.01 ∼ 0.5 %, Sn : 0.001 ∼ 0.2 % 및 Sb : 0.001 ∼ 0.4 % 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 강재끼리를 용접하여 형성되고, 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 가, 3<{용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)}≤ 8 및 0.2≤(용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)}≤3 을 만족하는 용접 이음매를 갖는 원유 탱크.Provided are a welded joint capable of significantly reducing global corrosion and local corrosion occurring in a crude oil tank, and a crude oil tank having the welded joint. Specifically, in mass%, C: 0.03 to 0.16%, Si: 0.05 to 1.50%, Mn: 0.1 to 2.0%, P: 0.025% or less, S: 0.010% or less, Al: 0.005 to 0.10%, N: 0.008% or less, Cr: more than 0.1%, 0.5% or less, Cu: 0.03-0.4%, W: 0.01-1.0%, Mo: 0.01-0.5%, Sn: 0.001-0.2%, and Sb: 0.001-- Steel materials containing one or two or more selected from 0.4% are welded to each other, and Cu, Mo, and W in the weld metal are 3 <{(Mo + W) in the weld metal} / {(Mo + W) in the base metal} A crude oil tank having a welded joint satisfying ≦ 8 and 0.2 ≦ (Cu in weld metal) / {(Mo + W) in weld metal} ≦ 3.

Figure P1020127029429
Figure P1020127029429

Description

내식성이 우수한 용접 이음매 및 원유 탱크 {WELDED JOINT HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND CRUDE OIL TANK}WELDED JOINT HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND CRUDE OIL TANK}

본 발명은, 강재를 용접하여 형성되는 원유 탱커 (crude oil tanker) 의 유조 (oil tank) 나 원유 (crude oil) 를 수송 혹은 저장하기 위한 탱크 (이하, 「원유 탱크 (crude oil tank)」라고 총칭한다) 에 관한 것으로, 구체적으로는, 상기 원유 탱크에 있어서의 국부 부식 (local corrosion) (공식 (孔食) (pitting corrosion)) 을 경감시킨 용접 이음매 (weld joint) 와, 그 용접 이음매를 갖는 원유 탱크에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 원유 탱크에 사용되는 강재에는, 후강판 (thick steel plate), 박강판 (thin steel sheet) 및 형강 (shaped steel) 이 포함된다.The present invention is collectively referred to as a "crude oil tank" (hereinafter referred to as a "crude oil tank") for transporting or storing an oil tank or a crude oil of a crude oil tanker formed by welding steel materials. Specifically, a crude oil having a welded joint which reduces local corrosion (pitting corrosion) in the crude oil tank and a welded joint thereof It's about tanks. In addition, steel materials used in the crude oil tank of the present invention include a thick steel plate, a thin steel sheet and a shaped steel.

탱커의 원유 탱크의 내면, 특히 상갑판 (sun deck) 이면 (back side) 및 측벽 상부에 사용되고 있는 강재에는, 전체면 부식이 발생하는 것이 알려져 있다. 이 전체면 부식이 일어나는 원인으로는,It is known that full surface corrosion occurs on the inner surface of the tanker's crude oil tank, especially on the back side of the sun deck and on the side walls. As a cause of this whole surface corrosion,

(1) 밤낮의 온도차에 의한 강판 표면에 대한 결로 (dew drop) 와 건조 (건습 (wetting and drying)) 의 반복,(1) repetition of dew drop and drying (wetting and drying) on the surface of steel sheet by day and night temperature differences;

(2) 원유 탱크 내에 방폭용으로 봉입되는 이너트 가스 (inert gases) (O2 약 5 vol%, CO2 약 13 vol%, SO2 약 0.01 vol%, 잔부 N2 를 대표 조성으로 하는 보일러 (boiler) 혹은 엔진 (engine) 의 배기 가스 (exhaust gas) 등) 중의 O2, CO2, SO2 의 결로수 (dew condensation water) 에 대한 용해,(2) Inert gases encapsulated in the crude oil tank for explosion proof (O 2 about 5 vol%, CO 2 about 13 vol%, SO 2 about 0.01 vol%, balance N 2 as a representative composition ( dissolution of dew condensation water of O 2 , CO 2 , SO 2 in boilers or engine exhaust gases,

(3) 원유로부터 휘발되는 H2S 등의 부식성 가스 (corrosive gas) 의 결로수에 대한 용해,(3) dissolution of corrosive gas such as H 2 S volatilized from crude oil into condensed water;

(4) 원유 탱크의 세정에 사용된 해수의 잔류(4) Residues of seawater used to clean crude oil tanks

등을 들 수 있다. 이들은, 2.5 년마다 실시되는 실선 (實船) 의 독 검사 (dock inspection) 의 조사에서, 강산성의 결로수 중에, 황산 이온이나 염화물 이온 (chloride ion) (Cl-) 이 검출되고 있는 것으로부터도 짐작하여 알 수 있다.And the like. These are also estimated from the fact that sulfuric acid ions and chloride ions (Cl ) are detected in the strongly acidic condensed water in the investigation of the solid inspection conducted every 2.5 years. You can find out.

또한, 부식에 의해 생성된 쇠녹을 촉매로 하여 H2S 가 산화되면, 고체 S 가 쇠녹 중에 층상으로 생성되는데, 이들 부식 생성물은, 용이하게 박리되어 탈락하고, 원유 탱크의 저부에 퇴적된다. 그 때문에, 독 검사에서는, 많은 비용을 들여, 탱크 상부의 보수나 탱크 저부의 퇴적물의 회수가 실시되고 있는 것이 현 상황이다.Further, when H 2 S is oxidized using iron rust produced by corrosion as a catalyst, solid S is formed in a layer in the iron rust, and these corrosion products are easily peeled off and fall off, and are deposited at the bottom of the crude oil tank. Therefore, in the poison test, it is a present situation that the maintenance of the tank top and the collection of the deposit of the tank bottom are performed at high cost.

한편, 탱커의 원유 탱크 등의 저판에 사용되는 강재에는, 원유 그 자체의 부식 억제 작용이나 원유 탱크 내면에 형성되는 원유 유래의 보호성 코트 (protective coating) (오일 코트 (oil coating)) 의 부식 억제 작용 (corrosion suppression action) 에 의해, 부식은 발생하지 않는 것이라고 생각되고 있었다. 그러나, 최근의 연구에 의해, 탱크 저판의 강재에는, 그릇형 (bowl-shaped) 의 국부 부식 (local corrosion) (공식 (pitting corrosion)) 이 발생되는 것이 밝혀졌다. 이 국부 부식이 일어나는 원인으로는,On the other hand, the steel used for the bottom plate of the tanker's crude oil tank or the like inhibits the corrosion of the crude oil itself and the corrosion of the protective coating derived from the crude oil (oil coating) formed on the inner surface of the crude oil tank. Corrosion suppression action was thought to prevent corrosion. However, recent studies have revealed that bowl-shaped local corrosion (pitting corrosion) occurs in the steel of the tank bottom plate. As a cause of this local corrosion,

(1) 염화나트륨 (sodium chloride) 을 대표로 하는 염류가 고농도로 용해된 응집수 (brine) 의 존재,(1) the presence of high concentrations of brine, in which salts representative of sodium chloride are dissolved;

(2) 과잉 세정에 의한 오일 코트의 이탈,(2) detachment of the oil coat due to excess washing,

(3) 원유 중에 포함되는 황화물 (sulfide) 의 고농도화,(3) high concentration of sulfides in crude oil;

(4) 결로수에 용해된 방폭용 이너트 가스 중의 O2, CO2, SO2 등의 고농도화 등의 항목이 예시되고 있다. 실제, 실선의 독 검사시에, 원유 탱크 내에 체류한 물을 분석한 결과에서는, 고농도의 염화물 이온과 황산 이온이 검출되고 있다.(4) Items such as high concentration of O 2 , CO 2 , SO 2, etc. in the explosion-proof inert gas dissolved in condensation water are exemplified. In fact, high concentrations of chloride ions and sulfate ions have been detected in the results of analyzing the water retained in the crude oil tank at the time of solid line poison test.

그런데, 상기와 같은 전체면 부식이나 국부 부식을 방지하는 가장 유효한 방법은, 강재 표면에 중도장 (heavy coating) 을 실시하여, 강재를 부식 환경 (corrosion environment) 으로부터 차단하는 것이다. 그러나, 원유 탱크의 도장 작업은, 그 도포하는 면적이 방대한 것, 또, 도막의 열화에 의해, 약 10 년에 1번은 다시 칠할 필요가 있어지므로, 검사나 도장에 많은 비용이 발생한다. 또한, 중도장된 도막이 손상을 받은 부분은, 원유 탱크의 부식 환경하에서는, 오히려 부식이 조장되는 것이 지적되고 있다.By the way, the most effective method of preventing the above-mentioned whole surface corrosion or local corrosion is to coat the steel surface with heavy coating, and to block the steel material from the corrosion environment. However, the painting operation of the crude oil tank has a large area to be coated, and also needs to be repainted about once every ten years due to deterioration of the coating film, which incurs a high cost for inspection and painting. In addition, it is pointed out that the part where the middle coating film was damaged is encouraged rather than corrosion under the corrosion environment of a crude oil tank.

상기와 같은 부식 문제에 대해서는, 강재 자체의 내식성을 개선하고, 원유 탱크의 부식 환경하에 있어서의 내식성을 개선하는 기술이 몇 개인가 제안되어 있다. 예를 들어 특허문헌 1 에는, 질량% 로, C : 0.001 ∼ 0.2 %, Si : 0.01 ∼ 2.5 %, Mn : 0.1 ∼ 2 %, P : 0.03 % 이하, S : 0.02 % 이하, Cu : 0.01 ∼ 1.5 %, Al : 0.001 ∼ 0.3 %, N : 0.001 ∼ 0.01 % 를 함유하고, 또한 Mo : 0.01 ∼ 0.5 % 및 W : 0.01 ∼ 1 % 의 1 종 또는 2 종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강재끼리를 용접하여 용접 이음매를 형성할 때, 용접 금속 중의 Cu, Mo, W 의 함유량이 하기 3 식을 만족하도록 용접 이음매를 형성하는 기술이 개시되어 있다.As for the above-mentioned corrosion problem, several techniques have been proposed to improve the corrosion resistance of the steel material itself and to improve the corrosion resistance under the corrosion environment of the crude oil tank. For example, in Patent Literature 1, in mass%, C: 0.001-0.2%, Si: 0.01-2.5%, Mn: 0.1-2%, P: 0.03% or less, S: 0.02% or less, Cu: 0.01-1.5 %, Al: 0.001-0.3%, N: 0.001-0.01%, Mo: 0.01-0.5% and W: 0.01-1%, 1 or 2 types, remainder Fe and an unavoidable impurity The technique which forms a welded joint so that content of Cu, Mo, and W in a weld metal may satisfy | fill the following three formulas when welding the steel materials which consist of these to form a welded joint is disclosed.

3≥용접 금속의 Cu 함유량 (질량%)/강재의 Cu 함유량 (질량%)≥0.153≥Cu content (mass%) of the weld metal / Cu content (mass%) of the steel material ≥ 0.15

3≥(용접 금속의 Mo 함유량+W 함유량 (질량%))/(강재의 Mo 함유량+W 함유량 (질량%))≥0.153≥ (Mo content of weld metal + W content (mass%)) / (Mo content of steel + W content (mass%)) ≥ 0.15

-0.3≤(용접 금속의 Cu 함유량 (질량%)-강재의 Cu 함유량 (질량%))≤0.5-0.3 ≤ (Cu content (mass%) of the weld metal-Cu content (mass%) of the steel) ≤ 0.5

또, 특허문헌 2 에는, 질량% 로, C : 0.001 ∼ 0.2 %, Si : 0.01 ∼ 2.5 %, Mn : 0.1 ∼ 2 %, P : 0.03 % 이하, S : 0.02 % 이하, Cu : 0.01 ∼ 1.5 %, Al : 0.001 ∼ 0.3 %, N : 0.001 ∼ 0.01 % 를 함유하고, 또한 Mo : 0.01 ∼ 0.5 % 및 W : 0.01 ∼ 1 % 의 1 종 또는 2 종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강재끼리를 용접하여 원유 유조를 형성할 때, 용접 금속 중의 Cu, Mo, W 의 함유량이 하기의 2 식을 만족하도록 용접 이음매를 형성하는 기술이 개시되어 있다.Moreover, in patent document 2, in mass%, C: 0.001-0.2%, Si: 0.01-2.5%, Mn: 0.1-2%, P: 0.03% or less, S: 0.02% or less, Cu: 0.01-1.5% , Al: 0.001-0.3%, N: 0.001-0.01%, Mo: 0.01-0.5% and W: 0.01-1%, 1 or 2 types, and remainder as Fe and an unavoidable impurity The technique which forms a welded joint so that content of Cu, Mo, and W in a weld metal may satisfy | fill the following two formulas when welding the steel materials formed and forming a crude oil tank is disclosed.

3≥용접 금속의 Cu 함유량 (질량%)/강재의 Cu 함유량 (질량%)≥0.153≥Cu content (mass%) of the weld metal / Cu content (mass%) of the steel material ≥ 0.15

3≥(용접 금속의 Mo 함유량+W 함유량 (질량%))/(강재의 Mo 함유량+W 함유량 (질량%))≥0.153≥ (Mo content of weld metal + W content (mass%)) / (Mo content of steel + W content (mass%)) ≥ 0.15

일본 공개특허공보 2005-21981호Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-21981 일본 공개특허공보 2005-23421호Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-23421

그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 탱커 저판 및 용접 이음매에 발생하는 국부 부식 (공식) 을, 2.5 년 동안에 4 ㎜ 이하로 억제하는 것은 곤란하다. 그렇다고 하는 것은, 최근의 실선의 부식 조사에서는, 탱커 저판 및 용접부에 발생하는 공식 내부 용액의 pH 는 1.0 이하인 것이 판명되었다 (참고 문헌 제 242 연구부회 원유 탱커의 신형 커로젼 거동의 연구 2001년도 보고서/사단법인 일본 조선 연구부회간 참조). 일반적으로, 산성액 중에 있어서의 강재 부식은, 수소 환원 반응에 율속되어 있고, pH 의 저하와 함께 비약적으로 부식 속도가 커지는 것은 잘 알려져 있다. 따라서, 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2 의 실시예에 기재되어 있는 pH 2.0 에서의 침지 시험에서는, 실선에 있어서의 부식 환경을 충분히 반영하고 있지 않기 때문이다.However, in the technique of patent document 1 and patent document 2, it is difficult to suppress local corrosion (formula) which arises in a tanker bottom plate and a welded joint to 4 mm or less in 2.5 years. However, recent corrosion investigations have shown that the pH of the formula internal solution occurring in the tanker bottom plate and the weld is less than 1.0 (Ref. 242 Study Group Study on the New Corrosion Behavior of Crude Oil Tankers 2001 Report / See the Japan Shipbuilding Research Division). In general, it is well known that steel corrosion in an acidic solution is controlled by a hydrogen reduction reaction, and the corrosion rate is greatly increased with the drop of pH. Therefore, it is because the immersion test in pH 2.0 described in the Example of the said patent document 1 and patent document 2 does not fully reflect the corrosion environment in a solid line.

또, 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등의 종래 기술의 강재는, 내식성 향상 원소로서 Cu 를 필수로서 첨가하고 있는데, Cu 의 첨가는, 열간 압연시에 표면 균열을 일으키기 때문에, 제조 안정성을 저해한다는 문제를 안고 있다.Moreover, although the steel materials of the prior arts, such as said patent document 1 and patent document 2, add Cu as an essential corrosion resistance improvement element, since addition of Cu causes surface cracks at the time of hot rolling, it inhibits manufacturing stability. I have a problem.

그래서, 본 발명의 목적은, 열간 압연시에 균열 등의 문제를 일으키지 않는 제조성 (manufacturability) 이 우수한 강재를 용접하여 형성된, 탱커 유조부 등의 원유 탱크에 있어서의 내전체면 부식성이나 내국부 부식성이 우수한 용접 이음매와, 그 용접 이음매를 갖는 원유 탱크를 제공하는 것에 있다.Therefore, the object of the present invention is that the whole surface corrosion resistance and local corrosion resistance in a crude oil tank such as a tanker oil tank part formed by welding steel having excellent manufacturability that does not cause problems such as cracking during hot rolling. It is an object of the present invention to provide a crude oil tank having an excellent welded joint and the welded joint.

발명자들은, 상기 과제의 해결을 위하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 강의 성분 조성을 적정 범위로 제어하여 내식성을 향상시킨 강재를 용접하여 원유 탱크를 형성할 때, 용접 이음매의 용접 금속 중에 포함되는 Cu, Mo 및 W 의 함유량을 적정 범위로 제어함으로써, 원유 탱크의 용접 이음매에 발생하는 전체면 부식이나 국부 부식을 현저하게 경감시킬 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.The inventors earnestly studied for the solution of the said subject. As a result, the crude oil tank is controlled by controlling the content of Cu, Mo, and W contained in the weld metal of the weld joint in an appropriate range when forming a crude oil tank by welding steel materials having improved corrosion resistance by controlling the composition of steel in an appropriate range. It was found that the entire surface corrosion and the local corrosion generated in the welded seam can be remarkably reduced, thereby completing the present invention.

즉, 본 발명은, C : 0.03 ∼ 0.16 mass%, Si : 0.05 ∼ 1.50 mass%, Mn : 0.1 ∼ 2.0 mass%, P : 0.025 mass% 이하, S : 0.010 mass% 이하, Al : 0.005 ∼ 0.10 mass%, N : 0.008 mass% 이하, Cr : 0.1 mass% 초과, 0.5 mass% 이하, Cu : 0.03 ∼ 0.4 mass% 를 함유하고, 또한, W : 0.01 ∼ 1.0 mass%, Mo : 0.01 ∼ 0.5 mass%, Sn : 0.001 ∼ 0.2 mass% 및 Sb : 0.001 ∼ 0.4 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고, 또한 상기 성분이, 하기 (1) 식 ; That is, in the present invention, C: 0.03 to 0.16 mass%, Si: 0.05 to 1.50 mass%, Mn: 0.1 to 2.0 mass%, P: 0.025 mass% or less, S: 0.010 mass% or less, Al: 0.005 to 0.10 mass %, N: 0.008 mass% or less, Cr: more than 0.1 mass%, 0.5 mass% or less, Cu: 0.03-0.4 mass%, W: 0.01-1.0 mass%, Mo: 0.01-0.5 mass%, It contains 1 type (s) or 2 or more types chosen from Sn: 0.001-0.2 mass% and Sb: 0.001-0.4 mass%, and the said component further contains following formula (1);

X 값=(1-0.8×Cu0 .5)×{1-(0.8×W+0.4×Mo)0.3}×{1-(Sn+0.4×Sb)0.3}×{1-(0.05×Cr+0.03×Ni+0.03×Co)0.3}×{1+2×(S/0.01+P/0.025)} …(1)X value = (1-0.8 × Cu 0 .5) × {1- (0.8 × W + 0.4 × Mo) 0.3} × {1- (Sn + 0.4 × Sb) 0.3} × {1- (0.05 × Cr + 0. 03 × Ni + 0.03 × Co) 0.3 } × {1 + 2 × (S / 0.01 + P / 0.025)}... (One)

로 정의되는 X 값이 0.5 이하, 하기 (2) 식 ; X value defined by 0.5 or less, following (2) Formula;

Z 값=(1+10×Sn)×(Cu-0.7×Ni) …(2)Z value = (1 + 10 x Sn) x (Cu-0.7 x Ni)... (2)

로 정의되는 Z 값이 0.15 이하가 되도록 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강재끼리를 용접하여 형성되는 원유 탱크의 용접 이음매에 있어서, 모재 중 및 용접 이음매의 용접 금속 중에 있어서의 Cu, Mo 및 W 가, 하기 (3) 식 ;In the welded joint of a crude oil tank containing Z so that the Z value defined by (0.1) may be 0.15 or less and remainder is formed by welding steel materials which consist of Fe and an unavoidable impurity, Cu in a base metal and the weld metal of a welded joint, Mo and W are following (3) Formula;

3<{용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)}≤8 …(3)3 <{(Mo + W) in weld metal} / {(Mo + W) in base metal} ≤8. (3)

및 (4) 식 ; And (4) formula;

0.2≤(용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)}≤3 …(4)0.2 ≦ (Cu in weld metal) / {(Mo + W) in weld metal} ≦ 3. (4)

를 만족하며 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 용접 이음매이다. 여기서, 상기 각 식 중의 원소 기호는, 그 원소의 함유량 (mass%) 을 나타낸다.It is a welded joint excellent in corrosion resistance, characterized by containing and satisfying. Here, the element symbol in each said formula represents content (mass%) of the element.

또, 본 발명의 용접 이음매에 사용하는 강재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 하기 A ∼ D 군 중 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the steel material used for the welded joint of this invention is characterized by containing the component of at least 1 group further from the following A-D group in addition to the said component composition.

하기              doing

A 군 ; Ni : 0.005 ∼ 0.4 mass% 및 Co : 0.01 ∼ 0.4 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종Group A; 1 type or 2 types selected from 0.005 to 0.4 mass% of Ni and 0.01 to 0.4 mass% of Co

B 군 ; Nb : 0.001 ∼ 0.1 mass%, Ti : 0.001 ∼ 0.1 mass%, Zr : 0.001 ∼ 0.1 mass% 및 V : 0.002 ∼ 0.2 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상Group B; Nb: 0.001-0.1 mass%, Ti: 0.001-0.1 mass%, Zr: 0.001-0.1 mass%, and V: 0.002-0.2 mass%

C 군 ; Ca : 0.0002 ∼ 0.01 mass%, REM : 0.0002 ∼ 0.015 mass% 및 Y : 0.0001 ∼ 0.1 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상C group; 1 type or 2 or more types selected from Ca: 0.0002-0.01 mass%, REM: 0.0002-0.015 mass%, and Y: 0.0001-0.1 mass%

D 군 ; B : 0.0002 ∼ 0.003 mass%Group D; B: 0.0002 to 0.003 mass%

또, 본 발명은, 상기 용접 이음매를 갖는 것을 특징으로 하는 원유 탱크이다.Moreover, this invention is a crude oil tank characterized by having the said welding joint.

본 발명에 의하면, 원유 탱커의 유조나 원유를 수송 혹은 저장하는 탱크 등, 용접하여 형성되는 원유 탱크에 발생하는 전체면 부식이나 국부 부식을, 강판뿐만 아니라 용접 이음매를 포함하는 모든 부위에서 억제할 수 있기 때문에, 산업상 각별한 효과를 발휘한다.Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to suppress the entire surface corrosion and local corrosion occurring in a crude oil tank formed by welding, such as an oil tank of a crude oil tanker or a tank for transporting or storing crude oil, in all parts including not only steel sheets but also welded joints. Because of this, it has a special effect in the industry.

도 1 은 본 발명의 실시예로, 전체면 부식 시험에 사용한 시험 장치를 설명하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예로, 공식 시험에 사용한 시험 장치를 설명하는 도면이다.
도 3 은 탱커용 내식강 용접 이음매의 내식성에 미치는 용접 금속 조성의 영향 (저판 및 상판) 을 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the Example of this invention, it is a figure explaining the test apparatus used for the whole surface corrosion test.
FIG. 2 is a diagram illustrating a test apparatus used for a formal test in an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a diagram showing the effect (bottom plate and top plate) of the weld metal composition on the corrosion resistance of the corrosion resistant welded steel joint for tankers.

먼저, 본 발명의 원유 탱크에 사용하는 강재의 성분 조성에 대해 설명한다.First, the component composition of the steel material used for the crude oil tank of this invention is demonstrated.

C : 0.03 ∼ 0.16 mass%C: 0.03 to 0.16 mass%

C 는, 강의 강도를 높이는 원소이고, 본 발명에서는, 원하는 강도를 확보하기 위해, 0.03 mass% 이상 첨가한다. 한편, 0.16 mass% 를 초과하는 첨가는, 용접성 (weldability) 및 용접열 영향부 (welded heat affected zone) 의 인성 (toughness) 을 저하시킨다. 따라서, C 는 0.03 ∼ 0.16 mass% 의 범위로 한다. 0.06 ∼ 0.16 mass% 의 범위가 보다 바람직하다.C is an element that increases the strength of the steel, and in the present invention, 0.03 mass% or more is added to secure desired strength. On the other hand, addition of more than 0.16 mass% lowers the weldability and toughness of the weld heat affected zone. Therefore, C is in the range of 0.03 to 0.16 mass%. The range of 0.06-0.16 mass% is more preferable.

Si : 0.05 ∼ 1.50 mass%Si: 0.05-1.50 mass%

Si 는, 탈산제로서 첨가되는 원소이지만, 강의 강도를 높이는 데에 유효한 원소이기도 하다. 그래서, 본 발명에서는, 원하는 강도를 확보하기 위해, 0.05 mass% 이상 첨가한다. 그러나, 1.50 mass% 를 초과하는 첨가는, 강의 인성을 저하시킨다. 따라서, Si 는 0.05 ∼ 1.50 mass% 의 범위로 한다. 0.15 ∼ 0.50 mass% 의 범위가 보다 바람직하다.Although Si is an element added as a deoxidizer, it is also an element effective in raising the strength of steel. Therefore, in this invention, in order to ensure desired intensity | strength, it adds 0.05 mass% or more. However, addition exceeding 1.50 mass% reduces the toughness of steel. Therefore, Si is made into the range of 0.05-1.50 mass%. The range of 0.15-0.50 mass% is more preferable.

Mn : 0.1 ∼ 2.0 mass%Mn: 0.1 to 2.0 mass%

Mn 은, 강의 강도를 높이는 원소이고, 본 발명에서는, 원하는 강도를 얻기 위해, 0.1 mass% 이상 첨가한다. 한편, 2.0 mass% 를 초과하는 첨가는, 강의 인성 및 용접성을 저하시킨다. 따라서, Mn 은 0.1 ∼ 2.0 mass% 의 범위로 한다. 또한, 고강도를 유지하고, 또한, 내식성을 열화시키는 개재물의 형성을 억제하는 관점에서는, 0.5 ∼ 1.6 mass% 의 범위가 바람직하고, 0.7 ∼ 1.4 mass% 의 범위가 보다 바람직하다.Mn is an element which raises the strength of steel, and in the present invention, 0.1 mass% or more is added to obtain desired strength. On the other hand, addition exceeding 2.0 mass% reduces the toughness and weldability of steel. Therefore, Mn is made into the range of 0.1-2.0 mass%. In addition, from the viewpoint of maintaining high strength and suppressing formation of inclusions that degrade corrosion resistance, the range of 0.5 to 1.6 mass% is preferable, and the range of 0.7 to 1.4 mass% is more preferable.

P : 0.025 mass% 이하P: 0.025 mass% or less

P 는, 입계에 편석하여 강의 인성을 저하시키는 유해한 원소이고, 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하다. 특히, 0.025 mass% 를 초과하여 첨가하면, 인성이 크게 저하된다. 또, P 는 0.025 mass% 를 초과하여 첨가하면, 탱크 유조 내의 내식성에도 악영향을 미친다. 따라서, P 는 0.025 mass% 이하로 한다. 바람직하게는 0.015 mass% 이하이다.P is a harmful element which segregates at grain boundaries and reduces the toughness of steel, and it is preferable to reduce it as much as possible. In particular, when it exceeds 0.025 mass%, toughness will fall largely. Moreover, when P exceeds 0.025 mass%, it will also adversely affect the corrosion resistance in a tank oil tank. Therefore, P is made into 0.025 mass% or less. Preferably it is 0.015 mass% or less.

S : 0.010 mass% 이하S: 0.010 mass% or less

S 는, 비금속 개재물 (non-metal inclusion) 인 MnS 를 형성하여 국부 부식의 기점이 되고, 내국부 부식성을 저하시키는 유해한 원소이며, 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하다. 특히, 0.010 mass% 를 초과하는 첨가는, 내국부 부식성의 현저한 저하를 초래한다. 따라서, S 의 상한은 0.010 mass% 로 한다. 바람직하게는, 0.005 mass% 이하이다.S is a harmful element which forms MnS which is a non-metal inclusion and becomes a starting point of local corrosion, and reduces local corrosion resistance, and it is preferable to reduce it as much as possible. In particular, additions exceeding 0.010 mass% lead to a significant decrease in local corrosion resistance. Therefore, the upper limit of S is made into 0.010 mass%. Preferably it is 0.005 mass% or less.

Al : 0.005 ∼ 0.10 mass%Al: 0.005 to 0.10 mass%

Al 은, 탈산제로서 첨가되는 원소이고, 본 발명에서는 0.005 mass% 이상 첨가한다. 그러나, 0.10 mass% 를 초과하여 첨가하면, 강의 인성이 저하되므로, Al 의 상한은 0.10 mass% 로 한다. 바람직하게는, 0.01 ∼ 0.05 mass% 의 범위이다. 0.02 ∼ 0.04 mass% 의 범위가 보다 바람직하다.Al is an element added as a deoxidizer, and is added in the present invention at 0.005 mass% or more. However, when the content exceeds 0.10 mass%, the toughness of the steel decreases, so the upper limit of Al is made 0.10 mass%. Preferably, it is in the range of 0.01 to 0.05 mass%. The range of 0.02-0.04 mass% is more preferable.

N : 0.008 mass% 이하N: 0.008 mass% or less

N 은, 인성을 저하시키는 유해한 원소이고, 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하다. 특히, 0.008 mass% 를 초과하여 첨가하면, 인성의 저하가 커지므로, 상한은 0.008 mass% 로 한다. 바람직하게는 0.006 mass% 이하, 보다 바람직하게는 0.004 mass% 이하이다.N is a harmful element which reduces toughness, and it is preferable to reduce N as much as possible. In particular, when it exceeds 0.008 mass%, since toughness will fall largely, an upper limit shall be 0.008 mass%. Preferably it is 0.006 mass% or less, More preferably, it is 0.004 mass% or less.

Cr : 0.1 mass% 초과 0.5 mass% 이하Cr: 0.1 mass% or more and 0.5 mass% or less

Cr 은, 부식의 진행에 수반하여 녹층 중으로 이행하고, Cl- 의 녹층에 대한 침입을 차단함으로써, 녹층과 지철의 계면에 대한 Cl- 의 농축을 억제한다. 또, Zn 함유 프라이머 (primer) 를 도포했을 때에는, Fe 를 중심으로 한 Cr 이나 Zn 의 복합 산화물을 형성하여, 장기간에 걸쳐 강판 표면에 Zn 을 존속시킬 수 있기 때문에 비약적으로 내식성을 향상시킬 수 있다. 상기 효과는, 특히, 탱커 유조의 저판부와 같이, 원유 유분으로부터 분리된 고농도의 염분을 포함하는 액과 접촉하는 부분에서 현저하고, Cr 을 함유한 상기 부분의 강재에 Zn 함유 프라이머 처리를 실시함으로써, Cr 을 함유하지 않은 강재와 비교하여, 현격히 내식성을 향상시킬 수 있다. 상기 Cr 의 효과는, 0.1 mass% 이하의 첨가로는 충분하지 않고, 한편, 0.5 mass% 를 초과하는 첨가는, 용접부의 인성을 열화시킨다. 따라서, Cr 은 0.1 mass% 초과 0.5 mass% 이하의 범위로 한다. 0.11 ∼ 0.3 mass% 의 범위가 보다 바람직하다. 0.12 ∼ 0.2 mass% 의 범위가 더욱 바람직하다.Cr transfers into the rust layer with the progress of corrosion, and blocks the penetration of Cl into the rust layer, thereby suppressing the concentration of Cl at the interface between the rust layer and the ground iron. In addition, when a Zn-containing primer is applied, it is possible to form a complex oxide of Cr or Zn centered on Fe and to keep Zn on the surface of the steel sheet for a long time, so that the corrosion resistance can be remarkably improved. The above-mentioned effect is particularly noticeable in a portion in contact with a liquid containing a high concentration of salt separated from the crude oil fraction, such as the bottom plate portion of the tanker oil tank, and by subjecting the steel material of the portion containing Cr to Zn-containing primer treatment Compared with the steel which does not contain Cr, corrosion resistance can be improved significantly. The effect of Cr is not enough to add 0.1 mass% or less, while addition of more than 0.5 mass% deteriorates the toughness of the welded portion. Therefore, Cr is made into the range of more than 0.1 mass% and 0.5 mass% or less. The range of 0.11-0.3 mass% is more preferable. The range of 0.12-0.2 mass% is more preferable.

Cu : 0.03 ∼ 0.4 mass%Cu: 0.03 to 0.4 mass%

Cu 는, 강의 강도를 높이는 원소임과 함께, 강의 부식에 의해 생성된 녹 중에 존재하며 내식성을 높이는 효과가 있다. 이들 효과는, 0.03 mass% 미만의 첨가로는 충분히 얻어지지 않고, 한편, 0.4 mass% 를 초과하여 첨가하면, 내식성 향상 효과가 포화되는 것 이외에, 열간 가공시에 표면 균열 등의 문제를 일으킨다. 따라서, 본 발명의 강재를 안정적으로 제조하는 관점에서, Cu 는 0.03 ∼ 0.4 mass% 의 범위에서 첨가할 필요가 있다. 또한, Cu 첨가의 효과는, 첨가량의 증가에 따라 포화되어 가기 때문에, 비용 대 효과 면에서는, 0.008 ∼ 0.15 mass% 의 범위가 바람직하다. 0.01 ∼ 0.14 mass% 의 범위가 보다 바람직하다.Cu is an element that increases the strength of the steel, and exists in rust generated by corrosion of the steel and has an effect of improving corrosion resistance. These effects are not sufficiently obtained by addition of less than 0.03 mass%. On the other hand, addition of more than 0.4 mass% causes problems such as surface cracking during hot working, in addition to saturation of the corrosion resistance improving effect. Therefore, it is necessary to add Cu in the range of 0.03-0.4 mass% from a viewpoint of stably manufacturing the steel material of this invention. Moreover, since the effect of Cu addition becomes saturated with the increase of addition amount, the range of 0.008-0.15 mass% is preferable from a cost vs. effect. The range of 0.01-0.14 mass% is more preferable.

본 발명의 강재는, 상기 성분 외에, W, Mo, Sn 및 Sb 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 하기의 범위에서 함유할 필요가 있다.The steel material of this invention needs to contain 1 type (s) or 2 or more types chosen from W, Mo, Sn, and Sb other than the said component in the following range.

W : 0.01 ∼ 1.0 mass%W: 0.01 to 1.0 mass%

W 는, 탱커 유조부 저판에 있어서의 공식을 억제하는 효과가 있는 것 이외에, 탱커 상갑판부의 전체면 부식을 억제하는 효과가 있다. 상기 효과는, 0.01 mass% 이상의 첨가로 발현된다. 그러나, 1.0 mass% 를 초과하면, 그 효과가 포화된다. 따라서, W 는 0.01 ∼ 1.0 mass% 의 범위에서 첨가한다. 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5 mass%, 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 0.3 mass% 의 범위이다.W has the effect of suppressing the formula in the tanker tank bottom plate, and also has the effect of suppressing the entire surface corrosion of the tanker upper deck portion. The said effect is expressed by addition of 0.01 mass% or more. However, if it exceeds 1.0 mass%, the effect is saturated. Therefore, W is added in 0.01-1.0 mass%. Preferably it is 0.01-0.5 mass%, More preferably, it is the range of 0.02-0.3 mass%.

또한, W 가 상기와 같은 내식성 향상 효과를 갖는 이유는, 강판이 부식하는데에 수반하여 생성되는 녹 중에 WO4 2 - 가 생성되고, 이 WO4 2 - 의 존재에 의해, 염화물 이온 (chloride ion) 이 강판 표면에 침입하는 것이 억제되고, 또한 강판 표면의 애노드부 (anode) 등의 pH 가 낮아진 부위에서는, FeWO4 가 생성되고, 이 FeWO4 의 존재에 의해서도 염화물 이온의 강판 표면에 대한 침입이 억제되기 때문이다. 또, WO4 2 - 의 강재 표면에 대한 흡착에 의한 인히비터 작용 (inhibitory action) 에 의해서도, 강재의 부식이 억제된다고 생각된다.In addition, the reason why W has the above corrosion resistance improving effect is that WO 4 2 is formed in the rust generated due to corrosion of the steel sheet, and the presence of WO 4 2 causes chloride ions. inhibited from breaking on the surface of the steel sheet and, also in a pH of lower portion of the anode portion (anode) of the steel sheet surface, the FeWO 4 is generated, the attack on the surface of the steel sheet of the chloride ion by the presence of the FeWO 4 inhibition Because it becomes. In addition, WO 4 2 - by the inhibitor action (inhibitory action) by adsorption on the surface of the steel, it is considered that the corrosion inhibition of steel.

Mo : 0.01 ∼ 0.5 mass%Mo: 0.01-0.5 mass%

Mo 는, 탱커 유조부 저판에 있어서의 공식을 억제할 뿐만 아니라, 탱커 상갑판 이면부의 내전체면 부식성이나, 밸러스트 탱크 (ballast tank) 와 같이 염수 침지와 고습윤을 반복하는 부식 환경에 있어서의 도장 후의 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 상기 Mo 의 효과는 0.01 mass% 이상의 첨가로 발현되지만, 0.5 mass% 를 초과하면, 그 효과는 포화된다. 따라서, Mo 는 0.01 ∼ 0.5 mass% 의 범위로 한다. 바람직하게는 0.02 ∼ 0.5 mass%, 보다 바람직하게는 0.03 ∼ 0.4 mass% 의 범위이다.Mo not only suppresses the formula in the tanker tank bottom plate, but also the corrosion resistance of the entire surface of the rear surface of the tanker upper deck, and the corrosion resistance after coating in a corrosive environment in which salt water immersion and high wetness are repeated like a ballast tank. Has the effect of improving. The effect of Mo is expressed by addition of 0.01 mass% or more, but when it exceeds 0.5 mass%, the effect is saturated. Therefore, Mo is made into the range of 0.01-0.5 mass%. Preferably it is 0.02-0.5 mass%, More preferably, it is the range of 0.03-0.4 mass%.

또한, Mo 가 상기와 같은 내식성 향상 효과를 갖는 이유는, W 와 동일하게, 강판의 부식에 수반하여 생성되는 녹 중에 MoO4 2 - 가 생성되고, 이 MoO4 2 - 의 존재에 의해, 염화물 이온의 강판 표면에 대한 침입이 억제되기 때문이라고 생각된다.In addition, the reason why Mo has a corrosion resistance improving effect as described above, as in W, MoO 4 2 in the melt is generated accompanying the corrosion of the steel sheet - is generated, the MoO 4 2 - by the presence of chloride ions It is considered that intrusion into the surface of the steel sheet is suppressed.

Sn : 0.001 ∼ 0.2 mass%, Sb : 0.001 ∼ 0.4 mass%Sn: 0.001-0.2 mass%, Sb: 0.001-0.4 mass%

Sn 및 Sb 는, 탱커 유조부 저판에 있어서의 공식을 억제하는 효과를 갖는 것 이외에, 탱커 상갑판부의 전체면 부식을 억제하는 효과가 있다. 상기 효과는, Sn : 0.001 mass% 이상, Sb : 0.001 mass% 이상의 첨가로 발현된다. 한편, Sn : 0.2 mass% 초과 및 Sb : 0.4 mass% 초과하여 첨가해도, 그 효과는 포화된다. 또한, Sn 의 다량의 첨가는, Cu 에 의한 열간 가공시의 표면 균열을 조장한다. 따라서, Sn 및 Sb 는, 각각 상기 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.Sn and Sb have the effect of suppressing the formula in the tanker tank bottom plate, and also have the effect of suppressing the entire surface corrosion of the tanker upper deck portion. The above effects are expressed by addition of at least 0.001 mass% of Sn and at least 0.001 mass% of Sb. On the other hand, even if it adds in excess of Sn: 0.2 mass% and Sb: 0.4 mass%, the effect is saturated. In addition, addition of a large amount of Sn encourages surface cracking during hot working with Cu. Therefore, it is preferable to add Sn and Sb in the said range, respectively.

또, 본 발명의 강재는, 상기 필수로 하는 성분 이외에, Ni 및 Co 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 하기의 범위에서 함유하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the steel material of this invention contains 1 type or 2 types selected from Ni and Co in the following range other than the said essential component.

Ni : 0.005 ∼ 0.4 mass%, Co : 0.01 ∼ 0.4 mass%Ni: 0.005 to 0.4 mass%, Co: 0.01 to 0.4 mass%

Ni 및 Co 는, 생성된 녹 입자를 미세화하고, 베어 상태에서의 내식성 및 징크 프라이머 (zinc primer) 에 에폭시계 도장 (epoxy coating) 이 실시된 상태에서의 내식성을 적잖이 향상시키는 효과를 갖는다. 따라서, 이들 원소는, 내식성을 보다 향상시키고 싶은 경우에, 보조적으로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 효과는, Ni : 0.005 mass% 이상, Co : 0.01 mass% 이상의 첨가로 발현된다. 한편, Ni : 0.4 mass% 초과, Co : 0.4 mass% 초과하여 첨가해도, 그 효과가 포화된다. 또, Ni 는, Cu 나 Sn 을 함유하는 강에 있어서 발생되는 열간 가공시의 표면 균열을 억제하는 효과가 있다. 따라서, Ni 및 Co 는, 각각 상기 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.Ni and Co have an effect which refine | miniaturizes the produced | generated rust particle, and improves corrosion resistance in the bare state and corrosion resistance in the state in which the epoxy coating was given to the zinc primer. Therefore, when these elements want to improve corrosion resistance more, it is preferable to add them auxiliaryly. The said effect is expressed by addition of 0.005 mass% or more of Ni and 0.01 mass% or more of Co. On the other hand, even if it adds exceeding 0.4 mass% of Ni and exceeding 0.4 mass% of Co, the effect is saturated. Moreover, Ni has the effect of suppressing the surface crack at the time of hot working which arises in steel containing Cu and Sn. Therefore, it is preferable to add Ni and Co in the said range, respectively.

또, 본 발명의 강재는, 상기 필수 성분 및 선택적 첨가 성분 (Ni, Co) 이 상기의 적정 범위에서 함유하고 있는 것에 더하여 추가로, 하기 (1) 식 ; Moreover, in addition to the said essential component and the optional addition component (Ni, Co) containing in the said appropriate range, the steel materials of this invention are further represented by following formula (1);

X 값=(1-0.8×Cu0 .5)×{1-(0.8×W+0.4×Mo)0.3}×{1-(Sn+0.4×Sb)0.3}×{1-(0.05×Cr+0.03×Ni+0.03×Co)0.3}×{1+2×(S/0.01+P/0.025)} …(1)X value = (1-0.8 × Cu 0 .5) × {1- (0.8 × W + 0.4 × Mo) 0.3} × {1- (Sn + 0.4 × Sb) 0.3} × {1- (0.05 × Cr + 0. 03 × Ni + 0.03 × Co) 0.3 } × {1 + 2 × (S / 0.01 + P / 0.025)}... (One)

여기서, 상기 식 중의 원소 기호는, 그 원소의 함유량 (mass%) 을 나타내고 있고, 함유하고 있지 않은 원소는 0 (제로) 으로 하여 계산한다.Here, the element symbol in the said formula represents content (mass%) of the element, and the element which is not contained is calculated as 0 (zero).

로 정의되는 X 값이 0.5 이하를 만족하도록 함유하고 있을 필요가 있다.It is necessary to contain so that X value defined by may satisfy 0.5 or less.

상기 (1) 식은, 탱커 유조 내의 부식에 미치는 각 성분의 영향을 평가하는 식으로, 내식성을 향상시키는 성분의 계수는 마이너스, 또, 내식성을 열화시키는 성분의 계수는 플러스로서 나타내고 있다. 따라서, X 의 값이 작은 강재일수록 내식성이 우수하다. 발명자들은, 상기 X 의 값과, 탱커 유조 내의 부식 환경에서의 강재의 내식성과의 관계를 조사한 결과, X 가 0.5 이하이면, 탱커 유조 내의 부식 환경에서의 내식성이 우수한데, X 가 0.5 를 초과하면 상기 내식성은 열화되는 것을 알아내었다. 따라서, 본 발명의 강재는, P, S, Cr, Cu, W, Mo, Sn, Sb, Ni 및 Co 의 함유량을 결정하는 데에 있어서는, 상기 X 값이 0.5 이하가 되도록 성분 설계할 필요가 있다.Equation (1) is a formula for evaluating the influence of each component on the corrosion in the tanker oil tank. The coefficient of the component for improving the corrosion resistance is negative, and the coefficient of the component for deteriorating the corrosion resistance is indicated as plus. Therefore, the steel with a small value of X is excellent in corrosion resistance. The inventors examined the relationship between the value of X and the corrosion resistance of the steel material in the corrosive environment in the tanker oil tank. As a result, when X is 0.5 or less, the corrosion resistance in the corrosive environment in the tanker tank is excellent. It was found that the corrosion resistance deteriorated. Therefore, in the steel material of this invention, when determining content of P, S, Cr, Cu, W, Mo, Sn, Sb, Ni, and Co, it is necessary to design components so that the said X value may be 0.5 or less. .

또한, 본 발명의 강재는, 상기 성분을 상기의 적정 범위에서 함유하고 있는 것에 더하여, Cu, Sn 및 Ni 가, 하기 (2) 식 ; Moreover, in addition to containing the said component in said appropriate range, the steel materials of this invention are Cu, Sn, and Ni are following formula (2);

Z 값=(1+10×Sn)×(Cu-0.7×Ni) …(2)Z value = (1 + 10 x Sn) x (Cu-0.7 x Ni)... (2)

여기서, 상기 식 중의 원소 기호는, 그 원소의 함유량 (mass%) 을 나타내고 있고, 함유하고 있지 않은 원소는 0 (제로) 으로 하여 계산한다.Here, the element symbol in the said formula represents content (mass%) of the element, and the element which is not contained is calculated as 0 (zero).

로 정의되는 Z 값이 0.15 이하가 되도록 함유하고 있을 필요가 있다. 그 이유는, Cu 는, 열간 가공시의 표면 균열을 일으키는 원소이며, 또, Sn 은, 상기 Cu 에 의한 균열을 조장하는 원소이다. 한편, Ni 는, 상기 원소에 의한 폐해를 방지하는 데에 유효한 원소이지만, Ni 의 상기 효과를 발현시키기 위해서는, 상기 (2) 식을 만족하며 Ni 를 첨가할 필요가 있기 때문이다.It is necessary to contain so that Z value defined by may become 0.15 or less. The reason is Cu is an element that causes surface cracks during hot working, and Sn is an element that promotes cracking by Cu. On the other hand, Ni is an effective element for preventing the harmful effects of the elements, but in order to express the above effects of Ni, it is necessary to satisfy the above formula (2) and add Ni.

또, 본 발명의 강재는, 강의 강도를 높이는 목적으로, 상기 성분에 더하여 추가로, Nb, Ti, V 및 Zr 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 하기의 범위에서 첨가할 수 있다.Moreover, the steel material of this invention can add 1 type (s) or 2 or more types selected from Nb, Ti, V, and Zr in addition to the said component in order to raise the intensity | strength of steel in the following range.

Nb : 0.001 ∼ 0.1 mass%, Ti : 0.001 ∼ 0.1 mass%, Zr : 0.001 ∼ 0.1 mass% 및 V : 0.002 ∼ 0.2 mass% Nb: 0.001-0.1 mass%, Ti: 0.001-0.1 mass%, Zr: 0.001-0.1 mass%, and V: 0.002-0.2 mass%

Nb, Ti, Zr 및 V 는, 모두 강재 강도를 높이는 원소이고, 필요로 하는 강도에 따라 적절히 선택하여 첨가할 수 있다. 상기 효과를 얻기 위해서는, Nb, Ti, Zr 은 각각 0.001 mass% 이상, V 는 0.002 mass% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, Nb, Ti, Zr 은 각각 0.1 mass% 를 초과하고, V 는 0.2 mass% 를 초과하여 첨가하면, 인성이 저하되기 때문에, Nb, Ti, Zr, V 는, 각각 상기 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.Nb, Ti, Zr, and V are all elements which raise steel strength, and can be suitably selected and added according to the intensity | strength required. In order to acquire the said effect, it is preferable to add Nb, Ti, Zr 0.001 mass% or more, and V 0.002 mass% or more, respectively. However, when Nb, Ti, Zr exceeds 0.1 mass% and V exceeds 0.2 mass%, respectively, toughness falls, It is preferable to add Nb, Ti, Zr, V in the said range, respectively. Do.

또한, 본 발명의 강재는, 강도를 높이거나 인성을 향상시키거나 하기 위해서, 상기 성분에 더하여 추가로, Ca, REM 및 Y 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 하기의 범위에서 첨가할 수 있다.In addition, the steel materials of the present invention may be added, in addition to the above components, one or two or more selected from Ca, REM, and Y in the following ranges in order to increase the strength or improve the toughness. .

Ca : 0.0002 ∼ 0.01 mass%, REM : 0.0002 ∼ 0.015 mass% 및 Y : 0.0001 ∼ 0.1 mass%Ca: 0.0002 to 0.01 mass%, REM: 0.0002 to 0.015 mass% and Y: 0.0001 to 0.1 mass%

Ca, REM 및 Y 는, 모두, 용접열 영향부의 인성 향상에 효과가 있어, 필요에 따라 첨가할 수 있다. 상기 효과는, Ca : 0.0002 mass% 이상, REM : 0.0002 mass% 이상, Y : 0.0001 mass% 이상의 첨가로 얻어지는데, Ca : 0.01 mass%, REM : 0.015 mass%, Y : 0.1 mass% 를 초과하여 첨가하면, 오히려 인성의 저하를 초래하기 때문에, Ca, REM, Y 는, 각각 상기 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.Ca, REM, and Y are all effective in the toughness improvement of a welding heat influence part, and can be added as needed. The effect is obtained by addition of Ca: 0.0002 mass% or more, REM: 0.0002 mass% or more, Y: 0.0001 mass% or more, but Ca: 0.01 mass%, REM: 0.015 mass%, Y: 0.1 mass% When lowering, the toughness is rather deteriorated, and Ca, REM and Y are preferably added in the above ranges, respectively.

또한, 본 발명의 강재는, 상기 성분에 더하여 추가로 B 를 하기의 범위에서 함유할 수 있다.Moreover, the steel material of this invention can contain B further in the following range in addition to the said component.

B : 0.0002 ∼ 0.003 mass%B: 0.0002 to 0.003 mass%

B 는, 강재의 강도를 높이는 원소이고, 필요에 따라 첨가할 수 있다. 상기 효과를 얻기 위해서는, 0.0002 mass% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.003 mass% 를 초과하여 첨가하면, 인성이 저하된다. 따라서, B 는 0.0002 ∼ 0.003 mass% 의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.B is an element which raises the strength of steel materials, and can be added as needed. In order to acquire the said effect, it is preferable to add 0.0002 mass% or more. However, when it exceeds 0.003 mass%, toughness will fall. Therefore, it is preferable to add B in 0.0002 to 0.003 mass%.

또한, 본 발명의 원유 탱크에 사용하는 강재는, 이하의 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to manufacture the steel materials used for the crude oil tank of this invention by the following method.

즉, 본 발명의 강재는, 본 발명에 적합한 성분 조성으로 조정한 강을, 전로 (steel converter) 나 전기로 (electric furnace), 진공 탈가스 (vacuum degassing equipment) 등, 공지된 정련 프로세스 (refinery process) 를 사용하여 용제하고, 연속 주조법 (continuous casting process) 혹은 조괴-분괴 압연법으로 강 소재 (슬래브 (steel slab)) 로 하고, 이어서, 이 소재를 재가열하고 나서 열간 압연 (hot rolling) 하여, 후강판, 박강판 및 형강 등의 강재로 하는 것이 바람직하다.That is, the steel material of the present invention is a known refinery process such as a steel converter, an electric furnace, vacuum degassing equipment, etc. ) To a steel material (slab) by a continuous casting process or a steel-clad rolling method, and then the material is reheated and then hot rolled. It is preferable to set it as steel materials, such as a steel plate, a thin steel plate, and a shaped steel.

상기 열간 압연 전의 재가열 온도는, 900 ∼ 1200 ℃ 의 온도로 하는 것이 바람직하다. 가열 온도가 900 ℃ 미만에서는, 변형 저항이 크고, 열간 압연하는 것이 어려워진다. 한편, 가열 온도가 1200 ℃ 를 초과하면, 오스테나이트립 (austenite grain) 이 조대화되어, 인성의 저하를 초래하는 것 이외에, 산화에 의한 스케일 로스 (scale loss) 가 현저해져 수율 (yield ratio) 이 저하되기 때문이다. 보다 바람직한 가열 온도는 1000 ∼ 1150 ℃ 이다.It is preferable to make reheating temperature before the said hot rolling into the temperature of 900-1200 degreeC. If heating temperature is less than 900 degreeC, deformation resistance is large and it becomes difficult to hot roll. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1200 ° C, austenite grains are coarsened, and in addition to causing toughness, scale loss due to oxidation is remarkable, and yield ratio is increased. This is because it is degraded. More preferable heating temperature is 1000-1150 degreeC.

또, 열간 압연으로 원하는 형상, 치수의 강재로 압연하는 데에 있어서는, 마무리 압연 종료 온도는 750 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 750 ℃ 미만에서는, 강의 변형 저항이 커져 압연 부하가 증대되어, 압연하는 것이 어려워지거나 압연재가 소정의 압연 온도에 이를 때까지의 대기 시간이 발생하기 때문에, 압연 능률이 저하되거나 하기 때문이다.Moreover, when rolling by steel materials of a desired shape and a dimension by hot rolling, it is preferable to make finish rolling finish temperature into 750 degreeC or more. This is because at less than 750 ° C., the deformation resistance of the steel is increased to increase the rolling load, which makes it difficult to roll or to cause a waiting time until the rolled material reaches a predetermined rolling temperature, thereby reducing the rolling efficiency.

열간 압연 후의 강재의 냉각은, 공랭 (air cooling), 가속 냉각 (accelerated cooling) 의 어느 방법이어도 되는데, 보다 고강도를 얻고 싶은 경우에는, 가속 냉각시키는 것이 바람직하다. 또한, 가속 냉각을 실시하는 경우에는, 냉각 속도를 2 ∼ 80 ℃/sec, 냉각 정지 온도를 650 ∼ 300 ℃ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 2 ℃/sec 미만, 냉각 정지 온도가 650 ℃ 초과에서는, 가속 냉각의 효과가 작고, 충분한 고강도화가 달성되지 않는다. 한편, 냉각 속도가 80 ℃/sec 초과하고, 냉각 정지 온도가 300 ℃ 미만에서는, 얻어지는 강재의 인성이 저하되거나, 강재의 형상에 변형이 발생하거나 하는 경우가 있기 때문이다.The cooling of the steel material after hot rolling may be any method of air cooling or accelerated cooling, but if it is desired to obtain higher strength, it is preferable to accelerate cooling. Moreover, when performing acceleration cooling, it is preferable to make cooling rate into 2 to 80 degreeC / sec, and cooling stop temperature in the range of 650 to 300 degreeC. If the cooling rate is less than 2 ° C / sec and the cooling stop temperature is more than 650 ° C, the effect of accelerated cooling is small and sufficient high strength is not achieved. On the other hand, when cooling rate exceeds 80 degreeC / sec and cooling stop temperature is less than 300 degreeC, toughness of the steel material obtained may fall or deformation may arise in the shape of steel material.

다음으로, 본 발명의 강재를 용접하여 형성한 원유 탱크의 용접 이음매에 대해 설명한다.Next, the welded joint of the crude oil tank formed by welding the steel material of this invention is demonstrated.

상기 적정 성분으로 조정하여 제조한 강판끼리를 용접하여 형성한 원유 탱크의 용접 이음매는, 용접 금속 중의 Mo 및 W 가 하기 (3) 식 ;As for the welding joint of the crude oil tank formed by welding the steel plates manufactured by adjusting to the said appropriate component, Mo and W in a weld metal are following formula (3);

3<{용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)}≤8 …(3)3 <{(Mo + W) in weld metal} / {(Mo + W) in base metal} ≤8. (3)

을 만족하며 함유하고 있을 필요가 있다.It needs to satisfy and contain.

일반적으로, 용접 금속의 내식성이 모재 (강재) 의 내식성보다 열등한 경우에는, 후술하는 탱커 저판의 공식 내부를 모의한 산 침지 시험에서는, 용접부 금속의 용해가 촉진된다. 또, 용접 금속의 내식성을 모재 (강재) 와 동일한 정도로 높이기 위해, 용접 금속 중에 Sn 이나 Sb 를 첨가하면, 용접 이음매의 저온 인성을 확보할 수 없게 된다. 그 때문에, 용접 금속에 Sn 이나 Sb 를 함유시키지 않고, 용접 금속의 내식성을 모재 (강재) 와 동일한 정도로 향상시킬 필요가 있다. 그래서, 본 발명은, 용접 금속의 내식성 향상 수단으로서, {용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 의 값을 상기 (3) 식에서 규정한 범위로 제한하는 것에 특징이 있다.Generally, when corrosion resistance of a weld metal is inferior to the corrosion resistance of a base material (steel material), dissolution of a weld metal is accelerated | stimulated by the acid immersion test which simulated the formula inside of the tanker bottom plate mentioned later. In addition, in order to increase the corrosion resistance of the weld metal to the same level as the base material (steel material), when Sn or Sb is added to the weld metal, low-temperature toughness of the welded joint cannot be secured. Therefore, it is necessary to improve the corrosion resistance of a weld metal to the same grade as a base material (steel material), without containing Sn and Sb in a weld metal. Then, this invention is characterized by restricting the value of {(Mo + W)} / {(Mo + W) in a base metal} to the range prescribed | regulated by said Formula (3) as a corrosion resistance improvement means of a weld metal.

{용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 가 3 이하인 경우에는, 용접 금속의 내식성이 모재 (강재) 의 그것보다 열등하기 때문에, 후술하는 탱커 저판의 공식 내부를 모의한 산 침지 시험에 있어서, 용접부 금속의 용해가 촉진된다. 한편, {용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 가 8 을 초과하는 경우에는, 필요 이상의 Mo 나 W 의 첨가에 의해, 용접 재료 (용접 와이어) 의 비용이 상승할뿐만 아니라, 용접 금속의 내식성이 모재의 그것을 크게 상회하게 되기 때문에, 실 (實) 부식 환경하에 있어서 모재의 선택 부식 (selective corrosion) 이 발생하게 된다. 따라서, 용접 금속 중의 Mo 및 W 는 상기 (3) 식을 만족할 필요가 있다. {용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 은, 3 ∼ 7 의 범위가 보다 바람직하다. 3 ∼ 6 의 범위가 더욱 바람직하다.When {Mo + W in weld metal} / (Mo + W in base metal) is 3 or less, since the corrosion resistance of a weld metal is inferior to that of a base material (steel material), acid immersion which simulated the formula inside of the tanker bottom plate mentioned later In the test, dissolution of the weld metal is accelerated. On the other hand, when {(Mo + W)} / {(Mo + W) in a base metal} exceeds 8, the cost of a welding material (welding wire) will not only rise by addition of Mo or W more than required, Since the corrosion resistance of the weld metal greatly exceeds that of the base material, selective corrosion of the base material occurs in a real corrosion environment. Therefore, Mo and W in a weld metal need to satisfy said Formula (3). The range of 3-7 is more preferable for {Mo + W in weld metal} / (Mo + W in base metal). The range of 3-6 is more preferable.

또, 본 발명의 원유 탱크의 용접 이음매는, 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 가 하기 (4) 식 ; Moreover, as for the welding joint of the crude oil tank of this invention, Cu, Mo, and W in a weld metal are following (4) Formula;

0.2≤(용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)}≤3 …(4)0.2 ≦ (Cu in weld metal) / {(Mo + W) in weld metal} ≦ 3. (4)

를 만족하며 함유하고 있을 필요가 있다. It needs to satisfy and contain.

발명자들은, Cu 와 Mo 혹은 W 를 병용하여 첨가하면, 그들 원소의 상승 효과에 의해, 용접 이음매의 내식성이 대폭으로 향상되는 것을 알아내었다. 그러나, (4) 식 중의 (용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)} 가 0.2 미만인 경우에는, 용접 금속 중의 Mo 혹은 W 의 함유량에 비교하여 Cu 의 함유량이 현저하게 낮고, 상기 상승 효과를 기대할 수 없기 때문에, 용접 이음매의 내식성이 저하된다. 한편, (4) 식 중의 (용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)} 가 3 을 초과하는 경우에는, 용접 금속 중의 Cu 함유량에 비교하여 Mo 혹은 W 의 함유량이 지나치게 낮아, 역시 상기 상승 효과 (synergy effect) 를 기대할 수 없기 때문에, 용접 이음매의 내식성이 저하된다. 따라서, 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 는 상기 (4) 식을 만족할 필요가 있다. 또한, 용접 금속 중에 있어서의 Mo 및 W 의 함유량은, 그 합계 함유량이 상기 식을 만족하는 범위 내이면, Mo 및 W 중 어느 일방을 포함하지 않아도 상관없다. (용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)} 는, 0.5 ∼ 3 의 범위가 보다 바람직하다. 0.5 ∼ 2.5 의 범위가 더욱 바람직하다.The inventors found out that the corrosion resistance of a welded joint improves significantly by the synergistic effect of those elements, when Cu and Mo or W are used together. However, when (Cu in a weld metal) / ((Mo + W) in a weld metal) in (4) Formula is less than 0.2, content of Cu is remarkably low compared with content of Mo or W in a weld metal, and the said synergistic effect Since it cannot be expected, the corrosion resistance of a welded joint falls. On the other hand, when (Cu in a weld metal) / ((Mo + W) in a weld metal) in (4) Formula exceeds 3, content of Mo or W is too low compared with Cu content in a weld metal, and also the said rise Since the effect can not be expected, the corrosion resistance of a welded joint falls. Therefore, Cu, Mo, and W in a weld metal need to satisfy said formula (4). In addition, content of Mo and W in a weld metal may not contain either Mo and W as long as the sum total content exists in the range which satisfy | fills the said formula. As for (Cu in a welding metal) / ((Mo + W) in a welding metal), the range of 0.5-3 is more preferable. The range of 0.5-2.5 is more preferable.

또한, 발명자들은, 본 발명의 용접 이음매는, 상기 조건에 더하여 추가로, 용접 금속 중과 모재 (강재) 중의 Cu 가, 하기 (5) 식 ; In addition, the inventors of the present invention, in addition to the above conditions, the welded joint of the present invention, Cu in the weld metal and the base metal (steel material) is represented by the following formula (5);

1≤(용접 금속 중의 Cu)/(모재 중의 Cu)≤8 …(5)1? (Cu in weld metal) / (Cu in base material)? (5)

를 만족하는 경우에는, 모재 (강재) 및 용접 이음매를 포함하는 모든 부위에 있어서의 내식성이 더욱 향상되는 것을 알아내었다.When it satisfy | filled, it discovered that the corrosion resistance in all the parts containing a base material (steel material) and a welded joint improves further.

전술한 바와 같이, 본 발명은, 용접 이음매의 저온 인성을 저하시키지 않고 용접 금속의 내식성을 모재 (강재) 와 동일한 정도로 향상시키기 위해, 용접 금속 중에 Sn 이나 Sb 를 함유시키지 않고, {용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 의 값을 (3) 식으로 규정한 적정 범위로 제어하는 것이 포인트이다. 그러나, 용접 금속의 내식성을 더욱 안정적으로 향상시키기 위해서는, 상기 (3) 식에 더하여, (용접 금속 중의 Cu)/(모재 중의 Cu) 의 값이 1 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, (용접 금속 중의 Cu)/(모재 중의 Cu) 가 8 을 초과하면, Cu 의 필요 이상의 첨가에 의해, 용접 재료 (용접 와이어) 의 비용이 상승할 뿐만 아니라, 용접 금속의 내식성이 모재의 그것을 크게 상회하기 때문에, 모재의 선택 부식이 발생할 우려가 있다. 따라서, 용접 금속 중과 모재 (강재) 중의 Cu 는, (5) 식을 만족하는 것이 바람직하다.As described above, the present invention does not contain Sn or Sb in the weld metal in order to improve the corrosion resistance of the weld metal to the same level as the base material (steel material) without lowering the low temperature toughness of the weld joint. The point is to control the value of Mo + W)} / {(Mo + W)} in a base material to the appropriate range prescribed | regulated by Formula (3). However, in order to improve the corrosion resistance of a weld metal more stably, it is more preferable that the value of (Cu in a weld metal) / (Cu in a base material) is 1 or more in addition to said (3) Formula. On the other hand, when (Cu in a welding metal) / (Cu in a base material) exceeds 8, the cost of a welding material (welding wire) will not only rise by addition of Cu more than necessary, but the corrosion resistance of a welding metal will Since it greatly exceeds, there exists a possibility that the selective corrosion of a base material may generate | occur | produce. Therefore, it is preferable that Cu in a weld metal and a base material (steel material) satisfy | fills (5) Formula.

또한, 상기 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 의 함유량을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 강재 (모재) 의 성분 조성 및 용접 조건에 따라, 용접에 사용하는 용접 재료 (용접 와이어 (weld wire)) 를 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 의 목표 조성을 모재의 희석률 (dilution ratio) 로 환산하여 구한 조성을 갖는 용접 와이어를 제작하고, 이것을 사용하여 용접하는 방법이다.In addition, in order to control content of Cu, Mo, and W in the said welding metal in the said range, the welding material (weld wire) used for welding suitably according to the component composition of a steel material (base material), and welding conditions. It is desirable to choose. For example, a welding wire having a composition obtained by converting target compositions of Cu, Mo, and W in a weld metal into dilution ratios of a base material is produced, and is welded using the same.

또, 본 발명의 원유 탱크의 용접에 사용하는 용접 방법은, 편면 1 패스의 서브머지 아크 용접법 (one-side submerged arc welding) 인 FAB 용접이나 FCB 용접, RF 용접과 같은 대입열용접 (high-heat input welding) 이나, 탄산 가스 아크 용접 (CO2 용접 (CO2 arc welding)) 과 같은 소입열용접 (small-heat input welding) 등을 사용할 수 있는데, 용접 금속의 화학 성분 조성을 적정 범위로 제어하는 관점에서, 용접 와이어를 사용하는 용접 방법일 필요가 있다.The welding method used for welding the crude oil tank of the present invention is high-heat welding such as FAB welding, FCB welding, RF welding, which is a one-side submerged arc welding method in one pass. input welding) or carbon dioxide gas arc welding (CO 2 welding (CO 2 arc welding)) and may be used and the like, such as small heat input welding (small-heat input welding), view of controlling the chemical component composition of the appropriate range of the weld metal Needs to be a welding method using a welding wire.

또한, 여기서 FAB 용접이란, (주) 고베 제강소의 용접 방법에 관한 등록상표로, 유리 테이프, 고형 플럭스 등으로 구성한 뒷댐재를 강판 이면에 직접 대고, 1 패스 용접으로 뒷면 비드를 형성하는 방법을 말한다. 또, FCB 용접이란, (주) 고베 제강소의 용접 방법에 관한 등록상표로, 동판 위에 뒷댐 플럭스를 산포하고, 강판 이면에 대고, 1 패스 용접으로 뒷면 비드를 형성하는 방법을 말한다. 또, RF 법이란, (주) 고베 제강소의 용접 방법에 관한 등록상표로, 용접 열경화성 수지를 포함한 뒷댐 플럭스 아래에 깔개 플럭스를 겹친 지그 프레임을 강판 이면에 대고, 프레임 중의 플럭스를 눌러, 1 패스 용접으로 뒷면 비드를 형성하는 방법을 말한다.In addition, FAB welding is a registered trademark of the welding method of Kobe Steel Works Co., Ltd. Here, a method of forming a back side bead by applying a backing material composed of glass tape, solid flux, etc. directly to the back of the steel sheet, and by one pass welding. . In addition, FCB welding is a registered trademark of the welding method of Kobe Steel Works Co., Ltd., A method of distributing a back dam flux on a copper plate, and a method of forming a back side bead by one pass welding on the back of a steel plate. In addition, the RF method is a registered trademark of the welding method of Kobe Steel Works Co., Ltd., and puts the jig frame in which the rug flux is overlapped under the back dam flux including the welding thermosetting resin on the back of the steel plate, and presses the flux in the frame to perform one pass welding. Say how to form the back bead.

실시예Example

표 1-1, 표 1-2 에 나타낸 No. 1 ∼ 36 의 상이한 성분 조성을 갖는 강을 진공 용해로에서 용제하여 강괴로 하거나, 또는 전로에서 용제하고, 연속 주조하여 강 슬래브로 하고, 이들을 1150 ℃ 로 재가열 후, 마무리 압연 종료 온도를 800 ℃ 로 하는 열간 압연을 실시하여, 판두께 25 ㎜ 의 후강판으로 하였다.No. 1 shown in Table 1-1 and Table 1-2. Steels having different component compositions of 1 to 36 are melted in a vacuum melting furnace to form ingots, or they are melted in converters and continuously cast to steel slabs, and these are reheated to 1150 ° C, and the finish rolling end temperature is 800 ° C. Rolling was performed to obtain a thick steel sheet having a plate thickness of 25 mm.

이렇게 하여 얻어진 No. 1 ∼ 36 의 후강판에 대하여, 자분탐상 시험에서 강판 표면의 균열 유무를 조사하고, 균열이 검출되지 않았던 것을 ○, 균열이 검출된 것을 × 로 판정하였다.No. thus obtained. With respect to the thick steel plate of 1-36, the presence or absence of the crack of the steel plate surface was investigated by the magnetic particle test, and it was determined that (circle) and crack were detected as x that the crack was not detected.

이어서, 상기 No. 1 ∼ 36 의 각 강판끼리를, 표 2-1 및 표 2-2 에 기재된 용접 방법으로 용접하여 용접 이음매를 제작하였다. 또한, 각 용접 방법의 입열량은, FCB 용접은 146 kJ/㎝, FAB 용접은 180 kJ/㎝, CO2 용접은 1.5 kJ/㎝ 로 하였다. 개선 (開先) 은 모두 V 개선으로 하였다. 여기서, 각 용접 이음매의 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 의 조성 제어는, Cu, Mo 및 W 의 목표 조성을 모재 희석률 (CO2 용접 11 % 정도, FAB 용접 47 % 정도, FCB 용접 67 % 정도) 로 환산하여 구한 조성을 갖는 용접 와이어를 제작하고, 이것을 사용하여 용접하는 것으로 실시하였다. 또한, FCB 용접에는, 플럭스 (PF-I55E/(주) 고베 제강소 제조) 와 이 (裏) 플럭스 (PF-I50R/(주) 고베 제강소 제조), FAB 용접에는, 플럭스 (PF-I52E/(주) 고베 제강소 제조), 충전제 (RR-2/(주) 고베 제강소 제조) 및 뒷댐재 (FA-B1/(주) 고베 제강소 제조) 를 각각 사용하였다.Next, the No. Each steel plate of 1-36 was welded by the welding method of Table 2-1 and Table 2-2, and the welding joint was produced. Further, the heat input for each welding method, welding FCB is 146 kJ / ㎝, FAB welding is 180 kJ / ㎝, CO 2 welding was set to 1.5 kJ / ㎝. All improvements were made to V improvements. Here, the composition control of Cu, Mo, and W in the weld metal of each welded joint is based on the target composition of Cu, Mo, and W as the base material dilution rate (about 11% CO 2 welding, about 47% FAB welding, about 67% FCB welding). The welding wire which has a composition calculated | required in conversion to was produced, and it welded using this. For FCB welding, flux (PF-I55E / Kobe Steel Mill) and flux (PF-I50R / Kobe Steel Mill, Ltd.) and FAB welding flux (PF-I52E / (Note) ) Kobe Steel Mill), filler (RR-2 / Kobe Steel Mill) and backing material (FA-B1 / Kobe Steel Mill) were used, respectively.

또한, 전술한 바와 같이 FCB 용접이란, 구리판 위에 뒷댐하여 플럭스를 산포하고, 강판 이면에 눌러, 1 패스 용접으로 뒷면 비드를 형성하는 방법을 말한다. 또, FAB 용접이란, 유리 테이프, 고형 플럭스 등으로 구성한 뒷댐재를 강판 이면에 직접 대고, 1 패스 용접으로 뒷면 비드를 형성하는 방법을 말한다.In addition, as mentioned above, FCB welding refers to the method of forming a back side bead by 1-pass welding by spreading a flux on the copper plate and spreading | dispersing a flux. In addition, FAB welding means the method of forming a back side bead by applying a backing material comprised from glass tape, solid flux, etc. directly to the back surface of a steel plate, by 1 pass welding.

상기와 같이 하여 제작한 용접 이음매에 대해, 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 의 함유량을, 원자 흡광 분석법 (atomic absorption spectrometry) 을 사용하여 측정하였다.About the welded joint produced as mentioned above, content of Cu, Mo, and W in a weld metal was measured using atomic absorption spectrometry.

또한 이하의 요령으로, 상갑판 뒤를 모의한 전체면 부식 시험과, 탱커 저판 환경을 모의한 국부 내식 시험을 실시하였다.In addition, with the following method, the whole surface corrosion test which simulated the upper deck and the local corrosion test which simulated the tanker bottom plate environment were implemented.

(1) 탱커 상갑판 환경을 모의한 전체면 부식 시험(1) Full surface corrosion test simulating tanker upper deck environment

탱커 상갑판 이면에 있어서의 전체면 부식에 대한 내식성을 평가하기 위해, 상기 No. 1 ∼ 36 의 후강판 용접 이음매의 판두께 1/4 의 위치로부터, 용접 금속이 시험편의 폭 방향과 병행 또한 중앙에 위치하도록, 폭 25 ㎜×길이 60 ㎜×두께 5 ㎜ 의 직사각형의 소편을 잘라내고, 그 표면을 600 번째의 에머리지 (emery paper) 로 연마하였다. 이면 및 단면은 부식되지 않도록, 테이프 (tape) 로 시일하고, 도 1 에 나타낸 부식 시험 장치를 사용하여 전체면 부식 시험을 실시하였다.In order to evaluate the corrosion resistance to corrosion of the entire surface on the back of the tanker upper deck, the above-mentioned No. From the position of the plate thickness 1/4 of the thick steel plate welded joint of 1-36, the rectangular small piece of width 25mm x length 60mm * thickness 5mm is cut out so that a weld metal may be located in the center parallel to the width direction of a test piece. The surface was polished with 600th emery paper. In order that a back surface and a cross section may not be corroded, it sealed with the tape and the whole surface corrosion test was done using the corrosion test apparatus shown in FIG.

이 부식 시험 장치는, 부식 시험조 (corrosion test bath) (2) 와 온도 제어 플레이트 (3) 로 구성되어 있고, 부식 시험조 (2) 에는 온도가 36 ℃ 로 유지된 물 (6) 이 주입되어 있고, 또, 그 물 (6) 중에는, 12 vol% CO2, 5 vol% O2, 0.01 vol% SO2, 0.3 vol% H2S, 잔부 N2 로 이루어지는 혼합 가스 (도입 가스 (4)) 를 도입하여 부식 시험조 (2) 내를 과포화의 수증기 (supersaturated water vapor) 로 충만시키고, 원유 탱크 상갑판 뒤의 부식 환경을 재현한 것이다. 그리고, 이 시험조 위 이면에 세트한 부식 시험편 (1) 에, 히터 (electric heater) 와 냉각 장치 (cooling system) 를 내장한 온도 제어 플레이트 (temperature-controlled plate) (3) 를 개재하여 25 ℃×3 시간+50 ℃×21 시간을 1 사이클로 하는 온도 변화를 180 일간 반복하여 부여하고, 시험편 (1) 의 표면에 결로수를 일으키게 하여, 전체면 부식을 일으키게 하도록 한 것이다. 도 1 중, 5 는 시험조로부터의 배출 가스를 나타낸다.This corrosion test apparatus is composed of a corrosion test bath (2) and a temperature control plate (3), and the corrosion test tank (2) is filled with water (6) at a temperature of 36 deg. In addition, in the water 6, a mixed gas consisting of 12 vol% CO 2 , 5 vol% O 2 , 0.01 vol% SO 2 , 0.3 vol% H 2 S, and the balance N 2 (introduction gas 4) The inside of the corrosion test tank (2) was filled with supersaturated water vapor to reproduce the corrosion environment behind the crude oil tank upper deck. And the corrosion test piece (1) set on the back of this test tank is 25 degreeC x via the temperature-controlled plate (3) which integrated the electric heater and the cooling system. The temperature change which makes 3 cycles +50 degreeCx21 hours into 1 cycle is repeated for 180 days, the dew condensation water is made to surface of the test piece 1, and the whole surface corrosion is caused. In FIG. 1, 5 shows the discharge gas from a test tank.

상기 시험 후, 각 시험편 표면의 녹을 제거하고, 시험 전후의 질량 변화로부터, 부식에 의한 질량의 감소를 구하고, 이 값으로부터 1 년당의 판두께 감량 (편면의 부식 속도) 으로 환산하였다. 그 결과, 부식 속도가 0.08 ㎜/year 이하이며 또한 모재부 및 용접부의 어느 것에도 국부 부식이 확인되지 않는 경우를 내전체면 부식성이 양호 (○), 0.08 ㎜/year 초과, 혹은, 모재부나 용접부의 어느 일방에라도 국부 부식이 육안으로 확인되는 경우를 내전체면 부식성이 불량 (×) 이라고 평가하였다.After the test, rust on the surface of each test piece was removed, and from the mass change before and after the test, a decrease in mass due to corrosion was obtained, and from this value, it was converted into a plate thickness loss per year (corrosion rate on one side). As a result, the corrosion resistance is good when the corrosion rate is 0.08 mm / year or less and no local corrosion is observed in the base material part or the weld part (○), the corrosion resistance is greater than 0.08 mm / year, or the base part part or the weld part. In either case, when local corrosion was visually confirmed, the whole surface corrosion resistance was evaluated as poor (x).

(2) 탱커 유조부 저판 환경을 모의한 국부 부식 (공식) 시험(2) Local corrosion (official) test simulating tanker tank bottom plate environment

탱커 유조부 저판에 있어서의 공식에 대한 내식성을 평가하기 위해, 상기 No. 1 ∼ 36 의 후강판 용접 이음매의 판두께 1/4 의 위치로부터, 용접 금속이 시험편의 폭 방향과 병행 또한 중앙에 위치하도록, 폭 25 ㎜×길이 60 ㎜×두께 5 ㎜ 의 직사각형의 소편을 잘라내고, 그 전체면을 600 번째의 에머리지로 연마하였다.In order to evaluate corrosion resistance to the formula in a tanker oil tank bottom plate, the said No. From the position of the plate thickness 1/4 of the thick steel plate welded joint of 1-36, the rectangular small piece of width 25mm x length 60mm * thickness 5mm is cut out so that a weld metal may be located in the center parallel to the width direction of a test piece. The whole surface was polished with the 600th emery paper.

이어서, 10 mass% NaCl 수용액을, 농염산 (concentrated hydrochloric acid) 을 사용하여 Cl 이온 농도 10 mass%, pH 0.85 로 조제한 시험 용액을 제작하고, 시험편의 상부에 뚫은 3 ㎜φ 구멍에 끈을 통과시켜 매달고, 1 시험편에 대해 2 ℓ 의 시험 용액 중에 168 시간 침지하는 부식 시험을 실시하였다. 또한, 시험 용액은, 미리 30 ℃ 로 가온·유지하고, 24 시간마다 새로운 시험 용액과 교환하였다.Subsequently, a 10 mass% NaCl aqueous solution was prepared using a concentrated hydrochloric acid to prepare a test solution having a concentration of 10 mass% of Cl ions at a pH of 0.85, and a string was passed through a 3 mmφ hole formed in the upper portion of the test piece. Suspension was performed and the corrosion test which immersed in 2 L test solution for 168 hours was performed with respect to 1 test piece. In addition, the test solution was previously heated and maintained at 30 ° C. and replaced with a new test solution every 24 hours.

상기 부식 시험에 사용한 장치를 도 2 에 나타낸다. 이 부식 시험 장치는, 부식 시험조 (8), 항온조 (9) 의 이중형 장치로, 부식 시험조 (8) 에는 상기 시험 용액 (10) 이 들어가고, 그 안에 시험편 (7) 이 끈 (11) 으로 매달려져 침지되어 있다. 시험 용액 (10) 의 온도는, 항온조 (constant-temperature bath) (9) 에 넣은 물 (12) 의 온도를 조정함으로써 유지하고 있다.The apparatus used for the said corrosion test is shown in FIG. This corrosion test apparatus is a dual-type apparatus of the corrosion test tank 8 and the thermostat 9, the test solution 10 is contained in the corrosion test tank 8, and the test piece 7 is connected to the string 11 therein. It is hung and dipped. The temperature of the test solution 10 is maintained by adjusting the temperature of the water 12 put in the constant-temperature bath 9.

상기 부식 시험 후, 시험편 표면에 생성된 녹을 제거한 후, 시험 전후의 질량 차이를 구하고, 이 차이를 전체 표면적으로 환산하고, 1 년당의 판두께 감소량 (양면의 부식 속도) 을 구하였다. 그 결과, 부식 속도가 0.8 ㎜/year 이하이며 또한 모재부 및 용접부에 국부 부식이 육안으로 확인되지 않는 경우를 내국부 부식성이 양호 (○), 부식 속도가 0.8 ㎜/year 초과 1.0 ㎜/year 이하이며, 또한 모재부 및 용접부에 국부 부식이 육안으로 확인되지 않는 경우를 내국부 부식성이 대체로 양호 (△), 부식 속도가 1.0 ㎜/year 초과, 혹은, 모재부 및 용접부의 어느 것에라도 국부 부식이 육안으로 확인되는 경우를 내국부 부식성이 불량 (×) 이라고 평가하였다.After the said corrosion test, after removing the rust produced on the test piece surface, the mass difference before and behind a test was calculated | required, this difference was converted into the total surface area, and the plate thickness reduction amount (corrosion rate of both surfaces) per year was calculated | required. As a result, when the corrosion rate is 0.8 mm / year or less and local corrosion is not visually confirmed in the base material part and the weld part, the local corrosion resistance is good (○), and the corrosion rate is more than 0.8 mm / year and 1.0 mm / year or less. In addition, when the local corrosion is not visually confirmed in the base material and the welded part, the local corrosion resistance is generally good (△), the corrosion rate is higher than 1.0 mm / year, or the local corrosion is caused in any of the base material and the welded part. The case where it confirmed visually was evaluated that internal corrosion resistance was bad (x).

상기 자분탐상 시험의 결과 및 내식성 시험의 결과를, 각 강판의 성분 조성으로부터 구해지는 X 값 및 Z 값과 함께 표 2-1, 표 2-2 에 나타냈다. 이들 표로부터, 모재 및 용접 금속이 본 발명의 성분 조성을 만족함과 함께, X 값 및 Z 값의 조건을 만족하는 No. 1 ∼ 4, 6, 7 및 10 ∼ 29 의 후강판은, 압연시에 균열의 발생이 없고, 또한 상갑판 뒤를 모의한 내식성 시험 및 탱커 저판 환경을 모의한 내식성 시험의 어느 것에 있어서도 양호한 내식성을 나타내고 있는데 반해, 본 발명의 조건을 만족하지 않는 No. 5, 8, 9 및 30 ∼ 36 의 후강판은, 어느 내식성 시험에 있어서도 양호한 결과를 얻지 못하고 있다.The result of the said magnetic particle test and the result of a corrosion resistance test were shown to Table 2-1 and Table 2-2 with the X value and Z value calculated | required from the component composition of each steel plate. From these tables, the base metal and the weld metal satisfy the component composition of the present invention, and satisfy the conditions of the X value and the Z value. The thick steel plates of 1 to 4, 6, 7 and 10 to 29 exhibited no corrosion at the time of rolling, and exhibited good corrosion resistance in all of the corrosion resistance tests that simulated the upper deck and the tanker base plate environment. On the other hand, No. which does not satisfy the conditions of this invention. The thick steel plates of 5, 8, 9, and 30-36 do not obtain a favorable result also in any corrosion resistance test.

또, 도 3 은, No. 1 ∼ 36 의 후강판에 대해, 탱커 내식강 용접 이음매의 내식성에 미치는 용접 금속 조성의 영향 (저판 및 상판) 을 나타낸 도면으로, 가로축을 (용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)} 로 하고, 세로축을 {용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 로 하여 플롯한 것이다.3 is No. A diagram showing the effect of the welded metal composition (bottom plate and top plate) on the corrosion resistance of the tanker corrosion resistant welded seam for the thick steel plates of 1 to 36, wherein the abscissa is (Cu in the weld metal) / {(Mo + W in the weld metal)} The vertical axis is plotted as ((Mo + W) in the weld metal} / {(Mo + W) in the base metal}.

도 3 으로부터 (용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)} 가 0.2 ∼ 3 의 범위이고, 또한 {용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)} 가 3 ∼ 8 의 범위를 만족했을 경우에, 상갑판 뒤를 모의한 내식성 시험 및 탱커 저판 환경을 모의한 내식성 시험의 어느 것에 있어서도 양호한 내식성 (표 2-1 및 표 2-2 의 ○ 표시 및 △ 표시) 를 나타내었다 (도 3 중의 ◆ 표시). 또한, 도 3 중의 ■ 는, 상갑판 뒤를 모의한 내식성 시험 및 탱커 저판 환경을 모의한 내식성 시험 중 어느 것이 × 를 나타냈다.From FIG. 3, (Cu in a welding metal) / {(Mo + W) in a welding metal} is the range of 0.2-3, and {Mo + W in a welding metal} / (Mo + W) in a base material has a range of 3-8. When satisfied, good corrosion resistance (circle mark and △ mark in Table 2-1 and Table 2-2) was shown in both of the corrosion resistance test simulated behind the upper deck and the corrosion resistance test simulated in the tanker bottom plate environment (in FIG. 3). ◆ display). In addition, in FIG. 3, x showed either the corrosion resistance test which simulated the upper deck and the corrosion resistance test which simulated the tanker bottom plate environment.

1, 7 : 시험편
2, 8 : 부식 시험조
3 : 온도 제어 플레이트
4 : 도입 가스
5 : 배출 가스
6, 12 : 물
9 : 항온조
10 : 시험액
11 : 끈
[표 1-1]

Figure pct00001

[표 1-2]
Figure pct00002

[표 2-1]
Figure pct00003

[표 2-2]
Figure pct00004
1, 7: test piece
2, 8: corrosion test tank
3: temperature control plate
4: introduction gas
5: exhaust gas
6, 12: water
9: thermostat
10: test solution
11: string
TABLE 1-1
Figure pct00001

TABLE 1-2
Figure pct00002

[Table 2-1]
Figure pct00003

[Table 2-2]
Figure pct00004

Claims (6)

C : 0.03 ∼ 0.16 mass%,
Si : 0.05 ∼ 1.50 mass%,
Mn : 0.1 ∼ 2.0 mass%,
P : 0.025 mass% 이하,
S : 0.010 mass% 이하,
Al : 0.005 ∼ 0.10 mass%,
N : 0.008 mass% 이하,
Cr : 0.1 mass% 초과 0.5 mass% 이하,
Cu : 0.03 ∼ 0.4 mass% 를 함유하고, 또한,
W : 0.01 ∼ 1.0 mass%, Mo : 0.01 ∼ 0.5 mass%, Sn : 0.001 ∼ 0.2 mass% 및 Sb : 0.001 ∼ 0.4 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하고,
또한, 상기 성분이, 하기 (1) 식으로 정의되는 X 값이 0.5 이하, 하기 (2) 식으로 정의되는 Z 값이 0.15 이하가 되도록 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강재끼리를 용접하여 형성되는 원유 탱크의 용접 이음매에 있어서, 모재 중 및 용접 이음매에 있어서의 용접 금속 중의 Cu, Mo 및 W 가, 하기 (3) 식 및 (4) 식을 만족하며 함유하는 용접 이음매.
하기
X 값=(1-0.8×Cu0 .5)×{1-(0.8×W+0.4×Mo)0.3}×{1-(Sn+0.4×Sb)0.3}×{1-(0.05×Cr+0.03×Ni+0.03×Co)0.3}×{1+2×(S/0.01+P/0.025)} …(1)
Z 값=(1+10×Sn)×(Cu-0.7×Ni) …(2)
3<{용접 금속 중의 (Mo+W)}/{모재 중의 (Mo+W)}≤8 …(3)
0.2≤(용접 금속 중의 Cu)/{용접 금속 중의 (Mo+W)}≤3 …(4)
여기서, 상기 식 중의 원소 기호는, 그 원소의 함유량 (mass%) 을 나타낸다.
C: 0.03 to 0.16 mass%,
Si: 0.05-1.50 mass%,
Mn: 0.1-2.0 mass%,
P: 0.025 mass% or less,
S: 0.010 mass% or less,
Al: 0.005-0.10 mass%,
N: 0.008 mass% or less,
Cr: 0.1 mass% or more and 0.5 mass% or less,
Cu: 0.03-0.4 mass%, and further
1 or 2 or more types selected from W: 0.01-1.0 mass%, Mo: 0.01-0.5 mass%, Sn: 0.001-0.2 mass%, and Sb: 0.001-0.4 mass%,
Moreover, the said component contains the steel materials which the X value defined by following formula (1) becomes 0.5 or less, and the Z value defined by following formula (2) becomes 0.15 or less, and remainder consists of Fe and an unavoidable impurity. The welding joint of the crude oil tank formed by welding WHEREIN: The welding joint which Cu, Mo, and W in the base metal and the weld metal in a weld joint satisfy | fill the following formula (3) and (4) formula.
doing
X value = (1-0.8 × Cu 0 .5) × {1- (0.8 × W + 0.4 × Mo) 0.3} × {1- (Sn + 0.4 × Sb) 0.3} × {1- (0.05 × Cr + 0. 03 × Ni + 0.03 × Co) 0.3 } × {1 + 2 × (S / 0.01 + P / 0.025)}... (One)
Z value = (1 + 10 x Sn) x (Cu-0.7 x Ni)... (2)
3 <{(Mo + W) in weld metal} / {(Mo + W) in base metal} ≤8. (3)
0.2 ≦ (Cu in weld metal) / {(Mo + W) in weld metal} ≦ 3. (4)
Here, the element symbol in the said formula represents content (mass%) of the element.
제 1 항에 있어서,
상기 강재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ni : 0.005 ∼ 0.4 mass% 및 Co : 0.01 ∼ 0.4 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 함유하는 용접 이음매.
The method of claim 1,
The said steel material is a welded joint containing 1 type or 2 types further selected from 0.005 to 0.4 mass% of Ni and 0.01 to 0.4 mass% of Co in addition to the said component composition.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 강재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Nb : 0.001 ∼ 0.1 mass%, Ti : 0.001 ∼ 0.1 mass%, Zr : 0.001 ∼ 0.1 mass% 및 V : 0.002 ∼ 0.2 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 용접 이음매.
The method according to claim 1 or 2,
In addition to the above-mentioned component composition, the steel is further one or two selected from Nb: 0.001-0.1 mass%, Ti: 0.001-0.1 mass%, Zr: 0.001-0.1 mass%, and V: 0.002-0.2 mass%. Welded joints containing more than one species.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ca : 0.0002 ∼ 0.01 mass%, REM : 0.0002 ∼ 0.015 mass% 및 Y : 0.0001 ∼ 0.1 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 용접 이음매.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The said steel material further contains 1 type (s) or 2 or more types chosen from Ca: 0.0002-0.01 mass%, REM: 0.0002-0.015 mass%, and Y: 0.0001-0.1 mass% in addition to the said component composition.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, B : 0.0002 ∼ 0.003 mass% 를 함유하는 용접 이음매.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The said steel material further contains B: 0.0002-0.003 mass% in addition to the said component composition.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 용접 이음매를 갖는 원유 탱크.Crude oil tank which has a welded joint in any one of Claims 1-5.
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