WO2015128282A1 - Verfahren zur herstellung von warmgewalzten, nahtlosen rohren aus umwandlungsfähigem stahl, insbesondere für rohrleitungen für tiefwasseranwendungen und entsprechende rohre - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for the production of hot-rolled, seamless tubes of transformable steel, in particular for pipelines for
  • Pipe ends are heaved to achieve a wall thickening. Furthermore, the invention relates to a seamless tube made of a convertible steel with a minimum yield strength of 415 MPa produced by hot rolling, then hot upsetting the pipe ends to produce a
  • the invention relates to pipes produced by the aforementioned method, which are welded together at their pipe ends to produce pipes. It is well known piping in which individual pipes through a
  • the individual tubes are welded together on a laying vessel or on land to form an endless tube and then laid on the seabed.
  • the pipes and welded joints are very high mechanical
  • the pipeline is in addition to, for example, by ocean currents dynamic, and by high fluid temperature of up to 220 ° C, by high pressure of the medium to be pumped up to 150 MPa and / or by high
  • Corrosivity of the acidic medium to be transported e.g. Carbonic acid, hydrogen sulfide or oxygen claimed.
  • Pipe diameter occur. This makes it necessary to select and assign the ends of pipes to be welded according to their geometry. For this reason, a specific measurement of the pipe ends was indispensable until now.
  • the patent EP 2 170 540 B1 discloses a method for the production of hot-finished seamless pipes, which produces pipes with optimized fatigue properties in the welded state and can also be welded automatically on a laying vessel or ashore without targeted selection and assignment.
  • Warm upsetting and mechanical processing are generated, for example, from the published patent application DE 10 2004 059 091 A1 and the patent EP 0 756 682 B1 known.
  • Corrosion susceptibility especially in the weld at the thickened pipe end, especially in sour gas use tend.
  • the object of the invention is therefore to provide a process for the preparation of
  • Deep-water applications still have excellent laying properties, in order to meet the complex offshore requirements, even with large water depths of up to 5000 m, and still be economical to produce.
  • the tubes should be inexpensive to produce, consist of a high-strength material, have a high fatigue strength and good weldability and can be automated welded and laid.
  • This object is achieved by a method for producing hot-rolled, seamless tubes of convertible steel, in particular for pipelines for deep water applications, having the features of claim 1. Also, this object is achieved by a tube having the features of claim 17.
  • a pipe is achieved with a pipe end having a lower strength than the tubular body.
  • deep water is understood to mean water depths in the range from 1000 m to 5000 m, preferably up to 4000 m.
  • the finished pipe is subjected to a uniform tempering treatment after finishing, wherein based on previously determined wall thickness-dependent cooling rates, the tempering parameters are set such that the upset pipe ends are produced with a lower strength than the intermediate one in view of improved weldability
  • a pipe having a pipe end is achieved which, in addition to the lower strength, also has a lower hardness and a higher toughness than the pipe body.
  • the pipes are cleaned according to
  • the compensation treatment consists of a sequence of
  • Heating, quenching and tempering wherein the tube is heated when heated to a temperature above the austenitizing temperature.
  • the core idea of the proposed hitherto unusual tempering method is that a compensation of the entire pipe is done after upsetting and the compensation parameters depending on the ratio of the wall thickness of
  • Pipe ends are adjusted after finishing and the intermediate tubular body so that in the subsequent annealing due to the resulting different wall thickness-related cooling rates / - rates on the tubular body with the Cinwanddicke due to the different degrees of martensite formation during quenching a high material strength and upset the two Pipe ends with significantly greater wall thickness, a lower strength with excellent welding, fatigue and mechanical properties is generated.
  • this tempering treatment is carried out in such a way that, after heating to austenitizing temperature during subsequent hardening by quenching, preferably in water, the thickened pipe ends cool much more slowly compared to the pipe body therebetween and thus after tempering by the lower proportion of martensite in the structure have significantly lower strength, which has a very favorable effect on the weldability of the pipe ends, since the tendency to cold cracking during welding is significantly reduced.
  • a continuous, flowing microstructure transition between pipe ends and tubular body is advantageously achieved, which has a favorable effect on the state of stress and thus on the fatigue strength of the pipe or the pipe.
  • the thus produced and annealed tube is mechanically finished to the required final size. For example, if a high-strength material of API grade X80 for the
  • the tube ends with a lower strength, e.g. with a grade X65 produced, but the intermediate tubular body but still with the strength of an X80, which by means of a comparatively thin-walled but high-strength tubular body and thick-walled low-strength and easily weldable pipe ends, the deep-sea requirements are fully met.
  • hot dipping at the end of the pipe produces at least 1, 1, 1, 2, or 1, 3 times the wall thickness of the wall body of the tubular body.
  • at least twice the wall thickness of the wall thickness of the tubular body is produced by hot upsetting at the pipe end.
  • the specific compensation parameters to be set are based on previously determined cooling rates at different wall thicknesses depending on the ratio of Wall thickness of the tube ends to the wall thickness of the intermediate tubular body and the mechanical properties to be achieved defined, the cooling rate is set during quenching of the tube so that sets at the tube ends by a lower proportion of martensite in the structure significantly lower strength than the tubular body, the asked
  • a steel with the following
  • Pcm C + Si / 30 + (Mn + Cu + Cr) / 20 + Ni / 60 + Mo / 15 + V / 10 + 5 B
  • CE C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15
  • Remaining iron including unavoidable steel-accompanying elements
  • a low carbon content of max. 0.18% and a CE carbon equivalent to IIW formula of max. 0.47% for C contents above 0.12% and a Pcm value of max. 0.22% for C contents less than or equal to 0.12% results in a final product which has excellent weldability with low cold cracking tendency.
  • micro-alloying elements niobium and / or vanadium and / or titanium may be added to the steel in amounts of up to Nb max. 0.09 wt.%, V max. 0.1 to 1 wt% and Ti to 0.04 wt% to increase strength and toughness by fine grain formation.
  • Pipe ends and pipe body adapted tempering treatment at the same time to ensure the very high deep sea requirements and excellent weldability of the pipe ends.
  • the alloy composition should therefore be particularly advantageously formed as follows (% by weight): C: 0.05 to 0.12
  • V 0.05 to 0.08
  • a restriction of chrome to max. 0.100 wt .-% additionally reduces the susceptibility of hot cracks in the heat affected zone in the welding of the pipe ends and thus contributes in addition to the lower strength and hardness of the quenched tube ends compared to the tube body to a good weldability.
  • a sufficient corrosion resistance of the pipeline, even in the promotion of highly corrosive media is ensured by an advantageous development of the invention, characterized in that the tube according to the invention before the
  • Welding to a pipe string is provided inside with a corrosion-inhibiting layer.
  • a corrosion-inhibiting layer This can for example be inserted into the output tube and thus material or non-positively connected stainless steel tube. It is also conceivable that the inner surface of the starting tube by means of thermal spraying or build-up welding provided with a corrosion-inhibiting layer becomes.
  • a paragraph-free transition from the thickened tube end to the non-thickened tube region in the tube longitudinal direction is a paragraph-free transition from the thickened tube end to the non-thickened tube region in the tube longitudinal direction.
  • the largest possible radius or radii are provided at the transition from the machined to the non-machined pipe end. Accordingly, in the tube longitudinal direction on the outer and / or inner circumference a paragraph and notch-free transition from the thickened tube end to the non-thickened tubular body generated.
  • the wall thickening is chosen so large that due to the
  • Pipe tolerances existing deviations, in particular with regard to the roundness or ovality, can be almost completely compensated by the subsequent mechanical processing without falling below the nominal wall thickness.
  • an upsetting can also take place, for example, by 60 mm or more.
  • Weld seam area of the pipe ends a thickening length starting from the end face of the pipe of at least 150 mm case by case also 300 mm and more proven.
  • the wall thickening but may also be larger or smaller and extend over shorter or longer sections.
  • the wall thickening and its longitudinal extent should be limited to a necessary for the machining both for manufacturing reasons and for cost reasons.
  • the wall thickening extends from the end face of the tube in the tube longitudinal direction to a length of at least 80 mm.
  • the mechanical processing of the wall thickening can be done for example by unscrewing, with a very low ovality can also be achieved with very small diameter tolerances and very low surface roughness.
  • a centering ring projecting into the machined areas of the two pipe ends can be used prior to the welding of the tube ends in order to ensure optimum alignment of the tube ends for automated welding.
  • the upsetting process is advantageously carried out so that the transitions to the tubular body generated during upsetting on the outer and inner circumference are arranged offset relative to the tube longitudinal axis. Extensive tests have shown that this staggered arrangement of the transitions in the tube longitudinal axis as well as the positioning of the radii in different tube cross-sectional planes during mechanical processing have a positive effect on the fatigue strength of the connection in the operating state. These transitions are advantageously provided in the mechanical processing of the wall thickening with the largest possible radius or with radii combinations. These ensure by their location in different
  • Starting temperatures have proven to be values between 610 and 680 ° C, advantageously between 640 and 670 ° C, with holding times between 10 and 45 minutes. Cooling then takes place in still air.
  • the hot dipping of the pipe ends over a predetermined length in one or more upsetting and re-heating operations is favorable for the adjustment of the required material properties at the pipe ends and the pipe body have after the finish diving
  • a seamless tube of transformable steel having a minimum yield strength of 415 MPa is produced by hot rolling
  • this tube has excellent fatigue, corrosion and welding properties.
  • this seamless tube has a yield strength and a strength at the thickened tube ends of at least 5%, preferably at least 10%, below the corresponding values of the tube body.
  • this seamless tube has the above-described chemical compositions in wt .-%.
  • the tubes produced by the method according to the invention described above are used for the production of pipelines, wherein the tube ends of the tubes are welded directly to each other.
  • Pipe is to be understood in this context and in connection with the invention very comprehensive and includes both the individual tubes, as well as necessary for the production of a pipeline pipe components, such as pipe bends, branches, etc.
  • FIG. 1 shows a wall thickening produced by upsetting at a pipe end
  • FIG. 2 shows a pipe end formation according to the invention in the processed state
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the dependence of the cooling speed on the pipe wall thickness during tempering of a pipe
  • FIG. 4 shows a table about investigated alloys
  • FIG. 5a shows a diagram of the hardness profile over the tube length
  • FIG. 5b shows a diagram of the hardness profile over the wall cross section at the pipe end
  • FIG. 6a shows a diagram of the strength over the pipe length
  • FIG. 6b shows a diagram of the strength at the pipe end
  • FIG. 7 a shows a graph of the yield ratio and the elongation over the tube length
  • Figure 7b is a graph of yield ratio and elongation at the pipe end
  • Figure 8a is a graph of notch energy over the pipe length
  • Figure 8b is a graph of notched impact energy at the pipe end.
  • a longitudinal section of a section between a tubular body 2 and a pipe end 3 shows a pipe 1 produced according to the invention with a wall thickening to the outside and inside of the pipe at at least one but preferably both pipe ends 3.
  • the tube 1 has at the tube end 3 in a hot forming step
  • the upsetting process is carried out in such a way that the transition region 4 produced during upsetting on the outer circumference and the transition region 4 'produced on the inner circumference are offset with respect to the tube longitudinal axis relative to the tube longitudinal axis.
  • the transition region 4 produced by the swaging operation has, on the outer circumference of the tube 1 with respect to the tube longitudinal axis, one behind the other and at a distance from each other arranged paragraphs 5 and 6 and the transition region 4 'on
  • FIG. 2 shows, after the tempering, the finished state of the pipe end 3 of the pipe 1 produced by mechanical processing.
  • the finished contour of the mechanically machined tube 1 has at the tube end 3 'of the tube 1 on a wall thickening, on the one hand meets the requirements of the load-bearing cross-section after the welding of the tubes 1, on the other hand, in view of improved weldability in the treatment by the slower cooling in this thickened region has a significantly lower strength than the tubular body 2.
  • the transition region 4 is provided with a large radius 9, which by a flowing, paragraph-free transition together with a very small
  • Transition region 4 is not to fall below, the inner circumference of the thickened pipe end is not processed to the original inner diameter, but it remains a small wall thickening 1 1, starting from the transition region 4 'is also provided with a large radius 10, the fluent and paragraph free in the Output cross section of the tube 1 in the region of the tubular body 2 passes.
  • the radii 9 and 10 are different
  • FIG. 3 schematically shows the dependence of the cooling rate V H on the wall thickness W of the tube 1 in the hardening of a tube 1 according to the invention.
  • a pipe 1 of an X80 grade with a starting wall thickness of 28.4 mm was pushed up to 57.4 mm and then tempered.
  • the tubes of a tempering treatment according to the invention were subjected to heating to Austenitmaschinestemperatur and subsequent quenching in water.
  • the cooling rate of the tubular body 2 and the upset pipe ends. 3 results in wall thickness-dependent, wherein the tubular body 2 due to the thinner wall undergoes a higher cooling rate than the thickened pipe ends.
  • the microstructure according to the ZTU diagram is predominantly bainitic, with electron microscopy
  • FIG. 4 shows in tabular form the examined alloys.
  • the alloy composition of Steel 1 differs mainly from Steel 2 in lowered elemental contents of carbon, manganese, aluminum, chromium, titanium and niobium to realize different strength classes of the parent pipe.
  • the contents of copper, nickel and molybdenum were in the ranges 0.15 to 0.25 wt .-% for copper, 0.15 to 0.35 wt .-% for nickel and 0.08 to 0.35 wt. % for molybdenum, with steel 1 each having lower levels of these elements.
  • the tubes 1 were first uniformly heated to a temperature between 910 and 980 ° C and held after reaching the temperature at the thickened end of the tube, the temperature for 10 to 30 minutes. After this time, the tubes 1 were quenched in a water bath to room temperature. In the subsequent tempering process, the tubes were heated to tempering temperatures of 610 ° C to 680 ° C and then held at this temperature for 15 to 45 minutes. This was followed by a cooling in still air.
  • FIG. 5 a shows a graph of the hardness curve over the steel 2
  • Pipe length (pipe body 2, transition area 4, upset pipe end 3) and wall cross-section (outer wall, center of the wall, inner wall).
  • Figure 5b is in a further diagram in comparison of the hardness curve for the examined steels 1 and 2 at the thickened pipe end 3 on the
  • FIG. 6a shows in a diagram the curve of yield strength and tensile strength over the pipe length for steel 2 and FIG. 6b shows in a diagram the profile of yield strength and tensile strength as a function of the steel used at the thickened pipe end 3.
  • the mechanical properties of the pipe end 3 can be adjusted in a targeted manner via the steel composition or the heat treatment during the tempering.
  • FIG. 7a shows in a diagram the yield ratio and elongation over the pipe length likewise for steel 2 and FIG. 7b in a diagram of FIG
  • Wall thickness ratios between pipe body 2 and pipe end 3 and the specified compensation parameters at the thickened pipe end 3 a significant improvement in processing properties by lowering the strength and hardness and increase the toughness could be achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren (1) aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für Tiefwasseranwendungen, bei dem nach einem Fertigwalzen der Rohre (1) die Rohrenden (3) zur Erzielung einer Wandverdickung warmgestaucht werden. Um Rohre mit exzellenten Ermüdungs-, Korrosions-und Schweißeigenschaften herzustellen, wird vorgeschlagen, dass durch das Warmstauchen ein vorgewähltes Verhältnis zwischen einer Wanddicke des Rohrendes (3) und einer Wanddicke eines sich an das Rohrende (3) anschließenden Rohrkörpers (2) eingestellt wird, dass nach einer einheitlichen Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres (1) nach dem Warmstauchen mittels einer vorher ermittelten wanddickenabhängigen Abkühlgeschwindigkeit während der Vergütungsbehandlung ein Rohr (1) mit einem Rohrende (3) erreicht wird, das eine niedrigere Festigkeit als der Rohrkörper (2) aufweist.

Description

Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren aus
umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für
Tiefwasseranwendungen und entsprechende Rohre Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für
Tiefwasseranwendungen, bei dem nach einem Fertigwalzen der Rohre die
Rohrenden zur Erzielung einer Wandverdickung warmgestaucht werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein nahtloses Rohr aus einem umwandlungsfähigen Stahl mit einer Mindeststreckgrenze von 415 MPa erzeugt durch Warmwalzen, anschließendem Warmstauchen der Rohrenden zum Erzeugen einer
Wandverdickung, nachfolgender einheitlicher Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres und anschließender mechanischer Bearbeitung der verdickten Rohrenden.
Insbesondere betrifft die Erfindung nach dem vorgenannten Verfahren hergestellte Rohre, die zur Herstellung von Rohrleitungen an ihren Rohrenden mit einander verschweißt werden. Es ist allgemein bekannt, Rohrleitungen, bei denen einzelne Rohre durch eine
Verbindungsnaht zu einem Endlosstrang verschweißt werden, als Offshoreleitungen im Tiefwasserbereich zur Öl- und Gasförderung einzusetzten. Derartige Rohrleitungen und deren Schweißverbindungen sind dabei vielfältigen Beanspruchungen bei der Verlegung und im Betrieb ausgesetzt. Die dafür eingesetzten Rohrabmessungen liegen bei bis zu 508 mm für den Außendurchmesser und bei bis zu 80 mm für die Wanddicke. Typisch ist beispielsweise ein Rohraußendurchmesser von 273,1 mm mit einer Wanddicke von 28,4 mm.
Üblicherweise werden die einzelnen Rohre auf einem Verlegeschiff oder an Land zu einem Endlosrohr zusammengeschweißt und anschließend auf dem Meeresgrund verlegt. Bei der Verlegung zum Beispiel nach dem S-Lay- oder J-Lay-Verfahren sind die Rohre und die Schweißverbindungen sehr hohen mechanischen
Beanspruchungen durch Biegung ausgesetzt und nach der Verlegung je nach Meerestiefe einem sehr hohen hydrostatischen Druck bei niedrigen
Wassertemperaturen von bis zu 4°C. Im Betrieb wird die Rohrleitung zusätzlich zum Beispiel durch Meeresströmungen dynamisch, sowie durch hohe Medientemperatur von bis zu 220°C, durch hohen Druck des zu fördernden Mediums von bis zu 150 MPa und/oder durch hohe
Korrosivität des zu transportierenden sauren Mediums wie z.B. Kohlensäure, Schwefelwasserstoff oder Sauerstoff beansprucht.
Um eine wirtschaftliche Verlegung realisieren zu können, müssen die einzelnen Rohre auf dem Verlegeschiff oder an Land automatisiert zu einem Endlosstrang
zusammengeschweißt werden können. Auch Reparatur-Handschweißungen müssen ohne größeren Aufwand möglich sein.
Bei der Herstellung der Rohrverbindung ist deshalb eine exakt zueinander passende Geometrie der zu verschweißenden Rohrenden mit engen Toleranzen unbedingte Voraussetzung, um eine hohe Ermüdungsfestigkeit der Schweißverbindung im Betriebszustand der Rohrleitung zu erreichen. Zur Vermeidung von geometrischen Kerben ist insbesondere darauf zu achten, dass kein Kantenversatz der zu verschweißenden Rohrenden entsteht.
Die exakte Geometrie und enge Toleranzen der zu verschweißenden Rohrenden sind nicht nur für die Erfüllung der hohen Anforderungen an die Ermüdungsfestigkeit wichtig, sondern auch für den zeitlichen Aufwand zur Herstellung der
Schweißverbindungen und damit für die Herstellungskosten der Rohrleitung. Nur bei einer exakten Fluchtung der zu verschweißenden Rohrenden in engen Toleranzen kann die Schweißverbindung kostengünstig und effizient, z. B. durch automatisiertes Schweißen, hergestellt und eine hohe Ermüdungsfestigkeit der Schweißverbindung sichergestellt werden. Auch ein störungsfreier Medienfluss durch die Rohrleitung ist ebenfalls nur dann gewährleistet und trägt dazu bei, die angestrebte Förderleistung der Rohrleitung effizient zu erreichen. Herstellungsbedingt können die Toleranzen industriell warmgewalzter nahtloser Rohre aber nicht sicher in einem für eine hocheffiziente Herstellung der
Verbindungsschweißung erforderlichen engen Rahmen gehalten werden. Hinzu kommt, dass geringfügige Wanddickenschwankungen und Ovalitäten beim
Rohrdurchmesser auftreten. Dies macht es erforderlich, die zu verschweißenden Enden von Rohren entsprechend ihrer Geometrie auszuwählen und zuzuordnen. Für diese gezielte Zuordnung war deshalb bislang eine entsprechende Vermessung der Rohrenden unverzichtbar.
Um eine aufwändige Vermessung, Auswahl und Zuordnung der Rohre zu umgehen und die technologischen Anforderungen an die Rohrverbindungen einzuhalten, ist aus der Patentschrift EP 2 170 540 B1 ein Verfahren zur Herstellung von warmgefertigten nahtlosen Rohren bekannt, mit dem Rohre mit optimierten Ermüdungseigenschaften im verschweißten Zustand erzeugt und zudem ohne gezielte Auswahl und Zuordnung automatisiert auf einem Verlegeschiff oder an Land verschweißt werden können.
Bei diesem bekannten Verfahren wird in einem ersten Schritt am betreffenden Rohrende in einem Bereich eine größere Wanddicke erzeugt als am übrigen
Rohrkörper, wobei die Wandverdickung des betreffenden Rohrendenbereiches durch ein Stauchen des Rohrendes erzeugt wird, wobei die beim Stauchen am Außen- und Innenumfang erzeugten Übergänge zum Rohrkörper bezogen auf die Rohrlängsachse versetzt angeordnet sind und in einem zweiten Schritt in diesem Bereich durch mechanische Bearbeitung der geforderte Rohrquerschnitt hergestellt und der Übergang vom bearbeiteten zum unbearbeiteten Bereich des Rohres absatzfrei mit einem so großen Radius oder mit Radiuskombinationen versehen wird, dass sich ein fließender und kerbfreier Übergang ergibt und die Fertigkontur im ursprünglich verdickten Endbereich des Rohres einen Außendurchmesser aufweist, der dem Ursprungsdurchmesser des Rohres entspricht.
Ähnliche Verfahren, bei denen eine exakte Passung der Rohrenden durch
Warmstauchen und mechanische Bearbeitung erzeugt werden, sind beispielsweise auch aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 059 091 A1 und der Patentschrift EP 0 756 682 B1 bekannt.
Aus der Patentschrift DE 3445371 C2 ist die Anwendung einer
Vergütungsbehandlung auf warmgewalzte nahtlose Rohre aus umwandlungsfähigem Stahl für die Erdöl- und Erdgasindustrie mit durch Aufstauchen verdickten Rohrenden bekannt. An die verdickten Rohrenden sind Gewindeverbinder zur Herstellung von miteinander verschraubbaren Bohrrohren angeschweißt. Durch die Vergütung soll den hohen Beanspruchungen beim Betrieb derartiger Rohre Rechnung getragen werden. Nach der Vergütungsbehandlung weist das so hergestellte Bohrrohr eine über die Länge gleichmäßige Härte und Festigkeit auf, womit insbesondere die korrosionsmechanische Belastbarkeit verbessert werden soll.
Allerdings hat sich gezeigt, dass mit diesen bekannten Verfahren hergestellte Rohrleitungen den Anforderungen für einen Einsatz in Tiefwassergebiete noch nicht genügen.
Die Öl- und Gasindustrie trifft bei der Verlegung von Rohrleitungen derzeit auf folgende Hürden speziell in Tiefwassergebieten:
- Bei in der Regel gut schweißbaren Standardstählen mit einer Festigkeitsklasse von bis zu 450 MPa muss die Festigkeit in Form einer extremen Wanddickenanhebung gegenüber der Wassertiefe von bis zu 5000 m kompensiert werden, wodurch der Rohrstrang zur Verlegung zu schwer wird.
- Der Einsatz von Stahlrohren aus hochfesten Güten mit Festigkeiten von über 600 MPa, wie z.B. ein X80 nach API 5L, ist noch eingeschränkt, da die Schweißbarkeit unter den gegebenen Anforderungen nicht ausreichend sichergestellt ist. Bei Untersuchungen hat sich gezeigt, dass bei diesen hochfesten Güten im vergüteten Zustand die geforderten mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindung an den verdickten Rohrenden noch nicht sicher erreicht werden können, da bei den hohen Festigkeiten, diese Stähle zu Aufhärtungen, Rissbildung und zu erhöhter
Korrosionsanfälligkeit insbesondere in der Schweißnaht am verdickten Rohrende, insbesondere bei Sauergaseinsatz, neigen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Herstellung von
warmgewalzten, nahtlosen Rohren aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für Tiefwasseranwendungen, mit exzellenten Ermüdungs-, Korrosionsund Schweißeigenschaften bereitzustellen. Im Zusammenhang mit
Tiefwasseranwendungen kommen noch exzellente Verlegeeigenschaften dazu, um den komplexen Offshore Anforderungen auch bei großen Wassertiefen von bis zu 5000m zu genügen und trotzdem wirtschaftlich herstellbar zu sein. Die Rohre sollen kostengünstig herstellbar sein, aus einem hochfesten Werkstoff bestehen, eine hohe Ermüdungsfestigkeit und eine gute Schweißbarkeit aufweisen und automatisiert verschweißt und verlegt werden können. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für Tiefwasseranwendungen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Auch wird diese Aufgabe durch ein Rohr mit den Merkmalen nach Anspruch 17 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für Tiefwasseranwendungen, bei dem nach einem Fertigwalzen der Rohre die Rohrenden zur Erzielung einer Wandverdickung warmgestaucht werden, exzellente Ermüdungs-, Korrosions- und Schweißeigenschaften dadurch erreicht, dass durch das Warmstauchen ein vorgewähltes Verhältnis zwischen einer
Wanddicke des Rohrendes und einer Wanddicke eines sich an das Rohrende anschließenden Rohrkörpers eingestellt wird, dass nach einer einheitlichen
Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres nach dem Warmstauchen mittels einer vorher ermittelten wanddickenabhängigen Abkühlgeschwindigkeit während der Vergütungsbehandlung ein Rohr mit einem Rohrende erreicht wird, das eine niedrigere Festigkeit als der Rohrkörper aufweist. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden unter Tiefwasserbereich Wassertiefen im Bereich von 1000m bis 5000m, vorzugsweise bis 4000m, verstanden.
Erfindungsgemäß wird nach dem Fertigstauchen das so hergestellte Rohr einer einheitlichen Vergütungsbehandlung unterzogen, wobei auf Basis vorher ermittelter wanddickenabhängiger Abkühlraten die Vergütungsparameter so eingestellt werden, dass die aufgestauchten Rohrenden im Hinblick auf eine verbesserte Schweißbarkeit mit einer niedrigeren Festigkeit erzeugt werden als der dazwischen liegende
Rohrkörper.
Vorteilhafter Weise wird nach der einheitlichen Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres nach dem Warmstauchen ein Rohr mit einem Rohrende erreicht wird, das neben der niedrigeren Festigkeit, auch eine niedrigere Härte und eine größere Zähigkeit als der Rohrkörper aufweist. Im Anschluss an die Vergütungsbehandlung werden die Rohre gemäß
Kundenspezifikation dann auf die geforderte Endabmessung mechanisch bearbeitet.
In üblicher Weise setzt sich die Vergütungsbehandlung aus einer Abfolge von
Erwärmen, Abschrecken und Anlassen zusammen, wobei das Rohr beim Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb der Austenitisierungstemperatur erwärmt wird.
Die Kernidee des vorgeschlagenen bislang unüblichen Vergütungsverfahrens besteht darin, dass eine Vergütung des kompletten Rohres nach dem Stauchen erfolgt und die Vergütungsparameter in Abhängigkeit vom Verhältnis der Wanddicke der
Rohrenden nach dem Fertigstauchen und dem dazwischen liegenden Rohrkörper so eingestellt werden, dass beim anschließenden Vergütungsvorgang auf Grund der sich einstellenden unterschiedlichen wanddickenbedingten Abkühlgeschwindigkeiten/- raten am Rohrkörper mit der Ausgangswanddicke bedingt durch die unterschiedlich ausgeprägte Martensitbildung bei der Abschreckung eine hohe Werkstofffestigkeit und an den beiden aufgestauchten Rohrenden mit deutlich größerer Wanddicke eine niedrigere Festigkeit mit exzellenten Schweiß-, Ermüdungs- und mechanischen Eigenschaften erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird diese Vergütungsbehandlung so ausgeführt, dass nach der Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur beim anschließenden Härten durch Abschrecken, bevorzugt in Wasser, die verdickten Rohrenden im Vergleich zu dem dazwischen liegenden Rohrkörper deutlich langsamer abkühlen und damit nach dem Anlassen durch den geringeren Anteil an Martensit im Gefüge eine deutlich niedrigere Festigkeit aufweisen, was sich sehr günstig auf die Schweißbarkeit der Rohrenden auswirkt, da die Neigung zur Kaltrissbildung beim Schweißen erheblich reduziert wird.
Durch den Vergütungsvorgang, bei dem das gesamte Rohr einer einheitlichen Wärmebehandlung unterzogen wird, wird zudem vorteilhaft ein kontinuierlicher, fließender Gefügeübergang zwischen Rohrenden und Rohrkörper erzielt, was sich günstig auf den Spannungszustand und damit auf die Ermüdungsfestigkeit des Rohres bzw. der Rohrleitung auswirkt. Anschließend wird das so hergestellte und vergütete Rohr mechanisch auf die geforderte Endabmessung fertigbearbeitet. Wird beispielsweise ein hochfester Werkstoff der API Gütestufe X80 für die
Herstellung des nahtlosen Rohres eingesetzt, werden beim erfindungsgemäßen Verfahren die Rohrenden mit einer geringeren Festigkeit, z.B. mit einer Gütestufe X65, erzeugt, der dazwischen liegende Rohrkörper aber weiterhin mit der Festigkeit eines X80, wodurch mittels eines vergleichsweise dünnwandigen aber hochfesten Rohrkörpers und dickwandigen niederfesten und gut schweißbaren Rohrenden die Tiefseeanforderungen vollständig erfüllt werden.
Insgesamt werden somit leichtere Rohre für die Verlegung in Tiefwassergebieten hergestellt und trotzdem durch die nach der Vergütung deutlich geringere Festigkeit des Werkstoffs an den Rohrenden im Vergleich zum Rohrkörper eine sehr gute Schweißbarkeit der Rohrenden sichergestellt.
Wird die Aufstauchung an den Rohrenden zu gering, bedeutet dies eine zu hohe Abkühlgeschwindigkeit beim Vergüten und damit zu hohe Härte und Festigkeit für eine gute Schweißbarkeit. Wird dagegen die Wanddicke im Vergleich zum Rohrkörper zu dick aufgestaucht, wird eine Durchhärtung der Rohrenden und damit die
Mindestanforderung an die mechanischen Eigenschaften über den
Rohrwandquerschnitt nicht erreicht.
Vorteilhafter Weise wird durch das Warmstauchen am Rohrende mindestens die 1 ,1 - fache, 1 ,2-fache oder 1 ,3-fache Wanddicke der Wandicke des Rohrkörpers erzeugt. Besonders vorteilhaft wird durch das Warmstauchen am Rohrende mindestens die doppelte Wanddicke der Wanddicke des Rohrkörpers erzeugt.
Um die gestellten Anforderungen an die Eigenschaften der später zu einer
Rohrleitung zu verschweißenden Rohre zu erfüllen, verbleibt deshalb an den
Rohrenden nach der mechanischen Bearbeitung je nach Anforderung eine
entsprechende Wandverdickung, um die zur Aufnahme der Verlege- und
Betriebsbeanspruchung geforderte Querschnittsfläche und Stressreduktionsbereiche im Übergangsbereich und die abgesenkten mechanischen Kennwerte am Rohrende zu erreichen.
Die konkret einzustellenden Vergütungsparameter werden auf Basis vorher ermittelter Abkühlraten an unterschiedlichen Wanddicken abhängig vom Verhältnis von Wanddicke der Rohrenden zur Wanddicke des dazwischen liegenden Rohrkörpers und den zu erreichenden mechanischen Werkstoffeigenschaften festgelegt, wobei die Abkühlgeschwindigkeit beim Abschrecken des Rohres so eingestellt wird, dass sich an den Rohrenden durch einen geringeren Anteil an Martensit im Gefüge eine deutlich geringere Festigkeit als am Rohrkörper einstellt, die gestellten
Mindestanforderungen an die Festigkeit des Fertigproduktes aber noch erfüllt werden.
Hieraus resultiert eine hervorragende Schweißbarkeit der Rohrenden, wobei die niedrigere Festigkeit zur Aufnahme von entsprechend großen Kräften bei der
Verlegung der Rohrleitung und im Betrieb aber durch eine ausreichend große
Querschnittsfläche der Rohrenden kompensiert wird. Der zwischen den verdickten Rohrenden liegende Rohrkörper mit der geringeren Wanddicke erfährt dagegen eine so hohe Abkühlgeschwindigkeit, dass sich z.B. die für einen X80 geforderten mechanischen Eigenschaften einstellen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Eigenschaften am Rohr erreicht werden, wie sie am Beispiel eines X80 in der folgenden Tabelle dargestellt sind.
Rohrabschnitt Rohrende Rohrkörper
eingesetzter Werkstoff X80 X80
erreichte Gütestufe API X65 X80
Kerbschlagwerte
in Querrichtung - 40°C min. Einzelwert 160 Joule min. Einzelwert 160 Joule
Scherfläche RT min. 85% min. 85%
Streckgrenze RT 450 - 570 MPa 555 - 670 MPa Zugfestigkeit RT 535 - 655 MPa 625 - 745 MPa YS/TS RT 0,85 - 0,89 0,85 - 0,89
Dehnung RT min. 24,5% min. 24,5%
CTOD - 20°C min. 0,9 mm min. 0,9 mm
Härte RT max. 230 HV10 max. 250 HV10
(Mittelwert API) (Mittelwert API) Für die Herstellung der Rohre nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sollte ein Werkstoff mit einem tiefenentschwefelten Legierungskonzept verwendet werden, basierend auf einem niedrigen Kohlenstoffgehalt und Mikrolegierungselementen, wodurch exzellente mechanische und korrosionsresistente Eigenschaften des gesamten Rohres und eine hervorragende Schweißbarkeit an den Rohrenden erreicht werden können.
Vorteilhaft wird als umwandlungsfähiger Werkstoff ein Stahl mit folgender
Legierungszusammensetzung in Gew.-% verwendet:
C: max. 0,18
Si: max. 0,45
Mn: max. 1 ,85
P: max. 0,02
S: max. 0,015
N: max. 0,012
Cr: max. 0,30
Cu: max. 0,50
Ti: max. 0,04
As: max. 0,030
Sn: max. 0,020
Nb+V+Ti: max. 0,15%
Mo: max. 0,50%
Ni: max. 0,50%
Pcm: max. 0,22% für C-Gehalte kleiner oder gleich 0,12%
mit
Pcm = C + Si/30+ (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5 B
und
CE: max. 0,47 für C-Gehalte oberhalb 0,12%
und
CE: max. 0,22 für C-Gehalte bis zu 0,12%
mit
CE= C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15
Rest Eisen, einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente Ein niedriger Kohlenstoffgehalt von max. 0,18% und ein CE-Kohlenstoffäquivalent nach IIW-Formel von max. 0,47% für C-Gehalte oberhalb 0,12% und einem Pcm-Wert von max. 0,22% für C-Gehalte kleiner oder gleich 0,12%, führt zu einem Endprodukt, welches eine hervorragende Schweißbarkeit mit geringer Kaltrissneigung aufweist.
Je nach Festigkeitsklasse des Werkstoffs sollten vorteilhaft folgende CE- bzw. Pcm- Werte eingehalten werden:
Mindeststreckgrenzen von
415 bis 485 MPa: Pcm max. 0,21 und CE max. 0,38
485 bis 555 MPa: Pcm max. 0,22 und CE max. 0,47
625 bis 690 MPa: Pcm max. 0,25 und CE max. 0,53
Durch Zugaben von Kupfer, Nickel und Molybdän erreicht der Stahl durch die
Mischkristall- und Ausscheidungsbildung die Gütestufe X80 nach API 5L mit entsprechenden exzellenten Festigkeits- und Tieftemperatureigenschaften von über 150 Joule Kerbschlagenergie bei einer Temperatur von -60°C. Zudem wird hierdurch die Durchvergütung über den gesamten Rohrquerschnitt auch der stark verdickten Rohrenden sichergestellt.
Zusätzlich können die Mikrolegierungselemente Niob und/oder Vanadium und/oder Titan dem Stahl in Gehalten von jeweils bis zu Nb max. 0,09 Gew.-%, V max. 0,1 1 Gew.-% und Ti max.0,04 Gew.-% zulegiert werden, um durch Feinkornbildung die Festigkeit und Zähigkeit zu steigern.
Somit ist es möglich, mit nur einem Werkstoff und einer der Wanddicke von
Rohrenden und Rohrkörper angepassten Vergütungsbehandlung gleichzeitig die sehr hohen Tiefseeanforderungen und eine hervorragende Schweißbarkeit der Rohrenden sicherzustellen.
Um die gestellten Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften und
Korrosionsbeständigkeit sicher zu erreichen, sollte die Legierungszusammensetzung besonders vorteilhaft deshalb wie folgt beispielhaft ausgebildet sein (Gew.-%): C: 0,05 bis 0,12
Si: 0,20 bis 0,40
Mn: 1 ,35 bis 1 ,75
P: max. 0,015
S: max.0,003
N: max. 0,007
Cr: max. 0,10
AI: 0,020 bis 0,040
Mo: 0,08 bis 0,35
Ni: 0,15 bis 0,35
Cu: 0,15 bis 0,25
Nb: 0,02 bis 0,08
V: 0,05 bis 0,08
mit
Pcm max. 0,21
Rest Eisen, einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente.
Eine Einschränkung von Chrom auf max. 0,100 Gew.-% reduziert zusätzlich die Anfälligkeit von Heißrissen in der Wärmeeinflusszone bei der Verschweißung der Rohrenden und trägt so neben der niedrigeren Festigkeit und Härte der vergüteten Rohrenden im Vergleich zum Rohrkörper zu einer guten Schweißbarkeit bei.
Vorteilhaft sollten insgesamt auch möglichst geringe Mengen an Begleitelementen wie Phosphor (max. 0,0015 Gew.-%) und Stickstoff (max. 0,007 Gew.-%) und niedrige Schwefelgehalte (max. 0,003 Gew.-%) eingestellt werden, da diese zu einer hervorragenden Sauergasbeständigkeit beitragen.
Eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit der Rohrleitung auch bei der Förderung stark korrosiver Medien wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch sichergestellt, dass das erfindungsgemäß hergestellte Rohr vor der
Verschweißung zu einem Rohrstrang innen mit einer korrosionshemmenden Schicht versehen wird. Diese kann zum Beispiel ein in das Ausgangsrohr eingeschobenes und damit stoff- oder kraftschlüssig verbundenes Edelstahlrohr sein. Denkbar ist auch, dass die Innenoberfläche des Ausgangsrohrs mittels thermischen Spritzens oder durch Auftragsschweißungen mit einer korrosionshemmenden Schicht versehen wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Rohrenden jetzt mit einer reproduzierbaren den Kundenanforderungen entsprechenden
Geometrie erzeugt werden, die ein Aneinanderschweißen ohne vorherige
Vermessung und Zuordnung ermöglicht. Der logistische Aufwand für Lagerung und Transport der Rohre wird minimiert, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Hierfür werden nach der Vergütung die Rohre entsprechend den geforderten
Fertigabmessungen mechanisch bearbeitet.
Gleichzeitig werden durch die mechanische Bearbeitung die Toleranzen der
Rohrendengeometrie in sehr engen Grenzen gehalten, was zu optimalen
Schweißbedingungen führt und eine effiziente Herstellung der Rohrverbindung, z. B. durch automatisierte Schweißverfahren, ermöglicht. Zudem wird eine hohe
Ermüdungsfestigkeit der Rohrverbindung aufgrund weitgehender Kerbfreiheit durch geringe Oberflächenrauigkeit gewährleistet.
Günstig für einen störungsarmen Medienfluss im späteren Verbindungsbereich der Rohre ist in Rohrlängsrichtung ein absatzfreier Übergang vom verdickten Rohrende zum nicht verdickten Rohrbereich. Erfindungsgemäß werden dazu am Übergang vom bearbeiteten zum nicht bearbeiteten Rohrende ein möglichst großer Radius bzw. Radien vorgesehen. Entsprechend wird in Rohrlängsrichtung am Außen- und/oder Innenumfang ein absatz- und kerbfreier Übergang vom verdickten Rohrende zum nicht verdickten Rohrkörper erzeugt.
Vorteilhaft wird die Wandverdickung so groß gewählt, dass die aufgrund der
Rohrtoleranzen vorhandenen Maßabweichungen, insbesondere bezüglich der Rundheit bzw. Ovalität, durch die nachfolgende mechanische Bearbeitung ohne Unterschreitung der Nennwanddicke nahezu vollständig ausgeglichen werden können.
Zur Sicherstellung eines ausreichenden Bearbeitungsspielraumes hat es sich deshalb als günstig herausgestellt, eine Wandverdickung von mindestens 3 mm, besser mindestens 10 mm, zur Rohraußenseite und/oder zur Rohrinnenseite auf einer Länge von mindestens 100 mm, ausgehend von der Stirnseite des Rohres, vorzusehen. Je nach Anforderung an die Dimensionierung des Rohrquerschnitts im Bereich der Verdickung kann ein Aufstauchen auch z.B. um 60 mm oder mehr erfolgen.
Als vorteilhaft hat sich zur Sicherstellung eines belastungsoptimierten
Schweißnahtbereichs der Rohrenden eine Verdickungslänge ausgehend von der Stirnseite des Rohres von mindestens 150 mm fallweise auch 300 mm und mehr bewährt.
Bei Bedarf, das heißt je nach Belastungsanforderungen an die Rohrenden, kann die Wandverdickung jedoch auch größer oder kleiner sein und sich über kürzere oder längere Abschnitte erstrecken.
Andererseits sollte die Wandverdickung und deren Längserstreckung sowohl aus fertigungstechnischen wie auch aus Kostengründen auf ein für die Bearbeitung notwendiges Maß beschränkt werden.
Vorteilhafter Weise erstreckt sich daher die Wandverdickung ausgehend von der Stirnseite des Rohres in Rohrlängsrichtung auf einer Länge von mindestens 80 mm. Die mechanische Bearbeitung der Wandverdickung kann beispielsweise durch Ausdrehen erfolgen, wobei eine sehr geringe Ovalität bei ebenfalls sehr geringen Durchmessertoleranzen und sehr geringer Oberflächenrauigkeit erreicht werden kann.
Im Bedarfsfall kann vor der Verschweißung der Rohrenden ein in die bearbeiteten Bereiche der beiden Rohrenden hinein ragender Zentrierring eingesetzt werden, um ein optimales Fluchten der Rohrenden für eine automatisierte Schweißung zu gewährleisten.
Der Stauchvorgang wird dabei vorteilhaft so ausgeführt, dass die beim Stauchen am Außen- und Innenumfang erzeugten Übergänge zum Rohrkörper bezogen auf die Rohrlängsachse versetzt angeordnet sind. Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass sich diese versetzte Anordnung der Übergänge in der Rohrlängsachse sowie die Positionierung der Radien in unterschiedlichen Rohrquerschnittsebenen bei der mechanischen Bearbeitung positiv auf die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung im Betriebszustand auswirken. Vorteilhaft werden dazu diese Übergänge bei der mechanischen Bearbeitung der Wandverdickung mit einem möglichst großen Radius oder mit Radienkombinationen versehen. Diese gewährleisten durch ihre Lage in unterschiedlichen
Querschnittsebenen das Einhalten einer vorgegebenen minimalen Wandstärke und führen zu einem fließenden und kerbfreien Übergang zum nicht verdickten Bereich des Rohres. Hierdurch wird vorteilhaft in der Übergangszone ein niedriger
Spannungskonzentrationsfaktor gewährleistet.
Insgesamt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch einen gezielt auf das Stauchen und die anschließende Wärmebehandlung abgestimmten Werkstoffeinsatz mit nur einem Legierungskonzept exzellente Schweißbarkeit an den Rohrenden und den Tiefseeanforderungen entsprechende mechanische Eigenschaften und
Tieftemperatur-/ Sauergasbeständigkeit des gesamten Rohres erreicht. Zudem werden durch die mechanische Bearbeitung zum Beispiel durch Abdrehen ideale Rohrendentoleranzen von +/-0,25 mm für den Innendurchmesser und +/-0J5 mm für den Außendurchmesser erzielt, was zu einer exzellenten Passgenauigkeit der zu verschweißenden Rohrenden führt. Die idealen Rohrendentoleranzen führen auch zu schnelleren Durchlaufzeiten auf den Verlegeschiffen und zur Reduzierung von Reparaturschweißungen. Zudem sind derart hergestellte Rohre beziehungsweise Rohrleitungen multifunktional einsetzbar, von Tiefwasserapplikationen zur Förderung von hoch korrosiven Medien in
Reservoiren mit hohem Druck und/oder hohen Temperaturen, über den Einsatz in Umgebungen mit hoher Ermüdungsbeanspruchung.
Als günstig für das Vergüten haben sich Austenitisierungstemperaturen zwischen 910 und 980°C mit Haltezeiten zwischen 10 und 30 Minuten erwiesen. Als
Anlasstemperaturen haben sich Werte zwischen 610 und 680°C, vorteilhaft zwischen 640 und 670°C, bei Haltezeiten zwischen 10 und 45 Minuten bewährt. Abkühlung erfolgt anschließend an ruhender Luft.
Vorteilhafter Weise erfolgt das Warmstauchen der Rohrenden über eine festgelegte Länge in einem oder mehreren Stauch- und Wiedererwärmungsvorgängen. Als günstig für die Einstellung der geforderten Werkstoffeigenschaften an den Rohrenden und am Rohrkörper haben sich nach dem Fertigstauchen
Wanddickenverhältnisse von 1 ,5 bis 2,5 von Rohrenden und Rohrkörper
herausgestellt. Die Einhaltung dieses Verhältnisses ist wichtig, weil nur so die geforderten Eigenschaften an den Rohrenden und dem Rohrkörper beim Vergüten erreicht werden können.
In Bezug auf eine hervorragende Schweißbarkeit der Rohrenden wird auf Grund der Wandverdickung bei der Vergütung vorteilhaft eine Reduzierung der Festigkeit um mindestens 5%, besser mindestens 10%, unter der Festigkeit des
dazwischenliegenden Rohrkörpers erzeugt.
Vorteilhaft erfolgt das Warmstauchen der Rohrenden über eine festgelegte Länge in einem oder mehreren Stauch- und Wiedererwärmungsvorgängen bei Temperaturen zwischen 1000 und 1450°C, wobei nach der Vergütung durch mechanische
Bearbeitung der geforderte Rohrendquerschnitt im aufgestauchten Endenbereich des Rohres hergestellt wird.
Wenngleich dieses Verfahren besonders vorteilhaft für Stähle mit
Mindeststreckgrenzen von über 450 MPa anwendbar ist, kann die Anwendung aber auch für Stähle unterhalb dieser Grenze vorteilhaft sein, zum Beispiel wenn eine sehr gute Schweißbarkeit auch bei ungünstigen Schweißbedingungen erreicht werden muss. Deshalb werden erfindungsgemäß auch hochfeste Stähle mit einer
Mindeststreckgrenze ab 415 MPa berücksichtigt.
Erfindungsgemäß wird ein nahtloses Rohr aus einem umwandlungsfähigen Stahl mit einer Mindeststreckgrenze von 415 MPa erzeugt durch Warmwalzen,
anschließendem Warmstauchen der Rohrenden zum Erzeugen einer
Wandverdickung, nachfolgender einheitlicher Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres und anschließender mechanischer Bearbeitung der verdickten Rohrenden auf die geforderte Endabmessung mit absatzfreien Übergängen zum
dazwischenliegenden Rohrkörper, aufweisend eine geringere Streckgrenze und Festigkeit an den verdickten Rohrenden als am dazwischen liegenden Rohrkörper. Dieses Rohr weist erfindungsgemäß exzellenten Ermüdungs-, Korrosions- und Schweißeigenschaften auf. Vorteilhafter Weise weist dieses nahtlose Rohr eine Streckgrenze und eine Festigkeit an den verdickten Rohrenden von mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10%, unter den entsprechenden Werten des Rohrkörpers auf. Vorteilhafter Weise weist dieses nahtlose Rohr die zuvor beschriebenen chemischen Zusammensetzungen in Gew.-% auf.
Vorteilhafter Weise werden die nach dem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohre zur Herstellung von Rohrleitungen verwendet, wobei die Rohrenden der Rohre direkt mit einander verschweißt werden. Der Begriff
Rohrleitung ist in diesem Zusammenhang und im Zusammenhang mit der Erfindung sehr umfassend zu verstehen und beinhaltet sowohl die einzelnen Rohre, wie auch die zur Herstellung einer Rohrleitung notwendigen Rohrkomponenten, wie zum Beispiel Rohrbögen, Abzweigungen usw.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Figur 1 eine durch Aufstauchen erzeugte Wandverdickung an einem Rohrende, Figur 2 eine erfindungsgemäße Rohrendenausbildung im bearbeiteten Zustand, Figur 3 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit der Abkühlgeschwindigkeit von der Rohrwanddicke beim Vergüten eines Rohres,
Figur 4 eine Tabelle über untersuchte Legierungen,
Figur 5a ein Diagramm zum Härteverlauf über der Rohrlänge,
Figur 5b ein Diagramm zum Härteverlauf über den Wandquerschnitt am Rohrende,
Figur 6a ein Diagramm zur Festigkeit über die Rohrlänge,
Figur 6b ein Diagramm zur Festigkeit am Rohrende,
Figur 7a ein Diagramm zum Streckgrenzenverhältnis und zur Dehnung über die Rohrlänge,
Figur 7b ein Diagramm zum Streckgrenzenverhältnis und zur Dehnung am Rohrende, Figur 8a ein Diagramm zur Kerbschlagenergie über die Rohrlänge und
Figur 8b ein Diagramm zur Kerbschlagenergie am Rohrende. In Figur 1 ist ausschnittsweise aus dem Bereich eines Übergangs zwischen einem Rohrkörper 2 und einem Rohrende 3 im Längsschnitt ein erfindungsgemäß erzeugtes Rohr 1 mit einer Wandverdickung zur Rohraußen- und -Innenseite an mindestens einem aber vorzugsweise an beiden Rohrenden 3 dargestellt.
Das Rohr 1 weist am Rohrende 3 eine in einem Warmumformschritt durch
Aufstauchen erzeugte Wandverdickung auf, die mit einem Übergangsbereich 4, 4' in den Ausgangsquerschnitt des Rohrkörpers 2 des Rohres 1 übergeht. Die Wandverdickung 3 ist in diesem Beispiel so ausgeführt, dass der
Außendurchmesser des Rohres 1 vergrößert und der Innendurchmesser verkleinert ist. Bezogen auf den Ausgangsquerschnitt des Rohres 1 und somit dem Querschnitt des ungestauchten Rohrkörpers 2 ist die Wanddicke am Rohrende 3 doppelt so groß, wie die Wanddicke des Ausgangsrohres. Das Wanddickenverhältnis von
aufgestauchtem Rohrende 3 und dem dazwischen liegenden Rohrkörper 2 beträgt also in diesem Fall 2.
Erfindungsgemäß wird der Stauchvorgang dabei so ausgeführt, dass der beim Stauchen am Außenumfang erzeugte Übergangsbereich 4 und der am Innenumfang erzeugte Übergangsbereich 4' zum Rohrkörper bezogen auf die Rohrlängsachse versetzt angeordnet sind.
Der durch den Stauchvorgang erzeugte Übergangsbereich 4 weist am Außenumfang des Rohres 1 bezogen auf die Rohrlängsachse hintereinander und mit Abstand zueinander angeordnete Absätze 5 und 6 und der Übergangsbereich 4' am
Innenumfang bezogen auf die Rohrlängsachse hintereinander und mit Abstand zueinander angeordnete Absätze 7 und 8 auf.
Figur 2 zeigt nach der Vergütung den durch mechanische Bearbeitung hergestellten Fertigzustand des Rohrendes 3 des Rohres 1 .
Die Fertigkontur des mechanisch bearbeiteten Rohres 1 weist am Rohrende 3' des Rohres 1 eine Wandverdickung auf, die einerseits den Anforderungen an den tragenden Querschnitt nach der Verschweißung der Rohre 1 genügt, andererseits im Hinblick auf eine verbesserte Schweißbarkeit bei der Vergütungsbehandlung durch die langsamere Abkühlung in diesem verdickten Bereich eine deutlich geringere Festigkeit besitzt als der Rohrkörper 2.
Der Übergangsbereich 4 ist mit einem großen Radius 9 versehen, der durch einen fließenden, absatzfreien Übergang zusammen mit einer sehr geringen
Oberflächenrauhigkeit im bearbeiteten Bereich eine weitgehende Kerbfreiheit gewährleistet.
Um eine geforderte Mindestwanddicke des Rohres 1 im Bereich des
Übergangsbereiches 4 nicht zu unterschreiten, ist der Innenumfang des verdickten Rohrendes nicht bis auf den Ursprungsinnendurchmesser abgearbeitet, sondern es verbleibt eine geringe Wandverdickung 1 1 , von der ausgehend der Übergangsbereich 4' ebenfalls mit einem großen Radius 10 versehen ist, der fließend und absatzfrei in den Ausgangsquerschnitt des Rohres 1 im Bereich des Rohrkörpers 2 übergeht.
Erfindungsgemäß sind die Radien 9 und10 in unterschiedlichen
Rohrquerschnittsebenen positioniert, was sich positiv auf die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung im Betriebszustand auswirkt. Durch diese Anordnung ist einerseits gewährleistet, dass die geforderte
Mindestwanddicke nicht unterschritten wird, andererseits kann nur auf diese Weise ein möglichst kerbfreier Übergang 4' zum Ausgangsquerschnitt des Rohres 1 im Bereich des Rohrkörpers 2 werden. In Figur 3 ist schematisch die Abhängigkeit der Abkühlgeschwindigkeit VH von der Wanddicke W des Rohres 1 beim erfindungsgemäßen Härten eines Rohres 1 dargestellt.
Als Beispiel wurde hier ein Rohr 1 aus einer X80 Güte mit einer Ausgangswanddicke von 28,4 mm auf 57,4 mm aufgestaucht und anschließend vergütet. Hierbei wurden die Rohre einer erfindungsgemäßen Vergütungsbehandlung mit Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur und anschließendem Abschrecken in Wasser unterzogen. Die Abkühlgeschwindigkeit des Rohrkörpers 2 und der aufgestauchten Rohrenden 3 ergibt sich wanddickenabhängig, wobei der Rohrkörper 2 auf Grund der dünneren Wand eine höhere Abkühlgeschwindigkeit erfährt als die verdickten Rohrenden.
Im Rohrkörper und den verdickten Endbereichen ist das Gefüge entsprechend dem ZTU-Diagramm vorwiegend bainitisch, wobei sich elektronenmikroskopisch
Unterschiede in der Korngröße und Ausscheidungsbildung zeigten, die sich auf die Festigkeit des Werkstoffs nach der Härtung auswirkten.
In Figur 4 sind tabellarisch die untersuchten Legierungen dargestellt. Die Legierungszusammensetzung des Stahls 1 unterscheidet sich hauptsächlich gegenüber Stahl 2 in abgesenkten Elementgehalten von Kohlenstoff, Mangan, Aluminium, Chrom, Titan und Niob, um unterschiedliche Festigkeitsklassen des Ausgangsrohres zu realisieren. Die Gehalte an Kupfer, Nickel und Molybdän wurden in den Bereichen 0,15 bis 0,25 Gew.-% für Kupfer, 0,15 bis 0,35 Gew.-% für Nickel und 0,08 bis 0,35 Gew.-% für Molybdän variiert, wobei der Stahl 1 jeweils niedrigere Gehalte dieser Elemente aufwies.
Aus beiden Stählen wurden nahtlose Rohre 1 durch Warmwalzen hergestellt, die Rohrenden 3 auf die doppelte Ausgangswanddicke warm aufgestaucht und das komplette Rohr 1 anschließend erfindungsgemäß vergütet, wobei für die
aufgestauchten Rohrenden 3 die angegebenen Wärmebehandlungsparameter eingestellt wurden.
Im Zuge der Wärmebehandlung wurden die Rohre 1 zunächst einheitlich auf eine Temperatur zwischen 910 und 980°C aufgeheizt und nach Erreichen der Temperatur auch am verdickten Rohrende, die Temperatur für 10 bis 30 Minuten gehalten. Nach dieser Zeit wurden die Rohre 1 in einem Wasserbad bis auf Raumtemperatur abgeschreckt. Beim nachfolgenden Anlassvorgang wurden die Rohre auf Anlasstemperaturen von 610°C bis 680°C aufgeheizt und anschließend für jeweils 15 bis 45 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Danach erfolgte eine Abkühlung an ruhender Luft.
An Proben unterschiedlicher Stahlzusammensetzungen und Wärmebehandlungen wurden dann die mechanisch-technologischen Eigenschaften ermittelt. Figur 5a zeigt in einem Diagramm für den Stahl 2 den Härteverlauf über die
Rohrlänge (Rohrkörper 2, Übergangsbereich 4, aufgestauchtes Rohrende 3) und Wandquerschnitt (Außenwand, Wandmitte, Innenwand). In Figur 5b ist in einem weiteren Diagramm im Vergleich der Härteverlauf für die untersuchten Stähle 1 und 2 an dem verdickten Rohrende 3 über den
Wandquerschnitt dargestellt.
An den dargestellten Mittelwerten ist zu erkennen, dass im Übergangsbereich 4 und im aufgestauchten Rohrende 3 im Mittel niedrigere Härtewerte erreicht werden als am Rohrkörper (Figur 5a). Ein Vergleich der Stahllegierungen entsprechend Figur 5b zeigt, dass beim etwas höher legierten Stahl 2 im Mittel höhere Härtewerte erreicht werden als bei Stahl 1 , wobei in Wandmitte jeweils die niedrigsten Werte erreicht werden.
Die Figur 6a zeigt in einem Diagramm den Verlauf von Streckgrenze und Zugfestigkeit über die Rohrlänge für Stahl 2 und Figur 6b in einem Diagramm den Verlauf von Streckgrenze und Zugfestigkeit in Abhängigkeit vom eingesetzten Stahl am verdickten Rohrende 3.
Festzustellen ist gemäß Figur 6a, dass Streckgrenze und Zugfestigkeit ausgehend vom Rohrkörper 2 zum verdickten Rohrende 3 hin signifikant abnehmen, das erfindungsgemäße Ziel also erreicht werden konnte. Gemäß Figur 6b ist in einem weiteren Diagramm zu erkennen, dass am verdickten Rohrende 3 bei Stahl 1 die niedrigsten Werte für Streckgrenze und Festigkeit erreicht werden konnten.
Somit können je nach Anforderung die mechanischen Eigenschaften des Rohrendes 3 über die Stahlzusammensetzung oder die Wärmebehandlung bei der Vergütung gezielt eingestellt werden.
Figur 7a zeigt in einem Diagramm das Streckgrenzenverhältnis und Dehnung über die Rohrlänge ebenfalls für Stahl 2 und Figur 7b in einem Diagramm das
Streckgrenzenverhältnis und die Dehnung ermittelt am verdickten Rohrende 3 für die Stähle 1 und 2.
Es ist auch in diesen Darstellungen klar ersichtlich, dass die entsprechenden Werte von Festigkeit, Streckgrenze und damit das Streckgrenzenverhältnis für die verdickten Rohrenden 3 deutlich niedriger und für die Dehnung deutlich höher sind als für den Rohrkörper 2 mit der Ausgangswanddicke (Figur 7a). Stahl 1 weist erwartungsgemäß insgesamt niedrigere Streckgrenzenverhältnisse und höhere Dehnungen auf als Stahl 2 (Figur 7b). Ein ähnliches Bild zeigen auch die Diagramme für die Kerbschlagenergie über die Rohrlänge für Stahl 2 (Figur 8a) und am verdickten Rohrende 3 für die untersuchten Stähle 1 und 2 (Figur 8b). Am verdickten Rohrende 3 werden im Mittel höhere Zähigkeiten erreicht als am Rohrkörper (Figur 8a), wobei auch bei -60°C noch Werte von 200 Joule am Rohrkörper und 250 Joule am verdickten Rohrende 3 erreicht werden.
Erwartungsgemäß werden gemäß Figur 8b beim Stahl 1 mit ca. 400 Joule bei -60°C noch höhere Werte erreicht, als bei Stahl 2. Insgesamt ist festzuhalten, dass mit den erfindungsgemäß eingestellten
Wanddickenverhältnissen zwischen Rohrkörper 2 und Rohrende 3 und den festgelegten Vergütungsparametern am verdickten Rohrende 3 eine signifikante Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften durch Absenkung der Festigkeit und Härte sowie Steigerung der Zähigkeit erreicht werden konnte.
Bezugszeichenliste
1 Rohr
2 Rohrkörper
3 Rohrende
4, 4' Übergangsbereich
5, 6 Absatz Übergangsbereich außen 7, 8 Absatz Übergangsbereich innen
9 Radius Übergangsbereich außen
10 Radius Übergangsbereich innen
1 1 Wandverdickung Rohrinnenseite

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung von warmgewalzten, nahtlosen Rohren (1 ) aus umwandlungsfähigem Stahl, insbesondere für Rohrleitungen für
Tiefwasseranwendungen, bei dem nach einem Fertigwalzen der Rohre (1 ) die
Rohrenden (3) zur Erzielung einer Wandverdickung warmgestaucht werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Warmstauchen ein vorgewähltes Verhältnis zwischen einer Wanddicke des Rohrendes (3) und einer Wanddicke eines sich an das Rohrende (3) anschließenden Rohrkörpers (2) eingestellt wird, dass nach einer einheitlichen Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres (1 ) nach dem
Warmstauchen mittels einer vorher ermittelten wanddickenabhängigen
Abkühlgeschwindigkeit während der Vergütungsbehandlung ein Rohr (1 ) mit einem Rohrende (3) erreicht wird, das eine niedrigere Festigkeit als der Rohrkörper (2) aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass nach einer
einheitlichen Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres (1 ) nach dem
Warmstauchen ein Rohr (1 ) mit einem Rohrende (3) erreicht wird, das eine niedrigere Festigkeit, niedrigere Härte und größere Zähigkeit als der Rohrkörper (2) aufweist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergütungsbehandlung aus einem Aufheizen auf eine Temperatur zwischen 910 und 980°C, einer Haltezeit auf dieser Temperatur zwischen 10 und 30 Minuten, einem anschließenden Abschreckvorgang und einem darauf folgenden Anlassen auf eine Temperatur zwischen 610 und 680°C, vorteilhaft zwischen 640 und 670°C, bei
Haltezeiten zwischen 10 und 45 Minuten mit anschließender Abkühlung an ruhender Luft besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmstauchen der Rohrenden (3) über eine festgelegte Länge in einem oder mehreren Stauch- und Wiedererwärmungsvorgängen erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Warmstauchen am Rohrende (3) mindestens die 1 ,1 -fache, 1 ,2-fache oder 1 ,3- fache Wanddicke der Wandicke des Rohrkörpers (2) erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Warmstauchen am Rohrende (3) mindestens die doppelte Wanddicke der Wanddicke des Rohrkörpers (2) erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Warmstauchen am Rohrende (3) mindestens die 1 ,5-fache und höchstens die 2,5-fache Wanddicke der Wanddicke des Rohrkörpers (2) erzeugt wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandverdickung ausgehend von der Stirnseite des Rohres (1 ) sich in
Rohrlängsrichtung auf einer Länge von mindestens 80 mm erstreckt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Vergütung die Rohre (1 ) entsprechend den geforderten Fertigabmessungen mechanisch bearbeitet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Rohrlängsrichtung am Außen- und/oder Innenumfang ein absatz- und kerbfreier Übergang vom verdickten Rohrende (3) zum nicht verdickten Rohrkörper (2) erzeugt wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rohrenden (3) eine Festigkeit erzeugt wird, die mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10%, unter der Festigkeit des Rohrkörpers (2) liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchen der Rohrenden bei Temperaturen zwischen 1000 und 1450°C erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hochfester Stahl mit Mindeststreckgrenzen von 415 MPa verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die Rohrherstellung ein umwandlungsfähiger Stahl mit folgender chemischer Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: C: max. 0,18
Si: max. 0,45
Mn: max. 1 ,85
P: max. 0,02
S: max. 0,015
N: max. 0,012
Cr: max. 0,30
Cu: max. 0,50
Ti: max. 0,04
As: max. 0,030
Sn: max. 0,020
Nb+V+Ti: max. 0,15%
Mo: max. 0,50%
Ni: max. 0,50%
Pcm: max. 0,22% für C-Gehalte kleiner oder gleich 0,12%
mit
Pcm = C + Si/30+ (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5 B
und
CE: max. 0,47 für C-Gehalte oberhalb 0,12%
und
CE: max. 0,22 für C-Gehalte bis zu 0,12%
mit
CE= C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15
Rest Eisen, einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die Rohrherstellung ein umwandlungsfähiger Stahl mit der folgenden chemischen Zusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: C: 0,05 bis 0,12
Si: 0,20 bis 0,40
Mn: 1 ,35 bis 1 ,75
P: max. 0,015
S: max.0,003
N: max. 0,007 Cr: max. 0,10
AI: 0,020 bis 0,040
Mo: 0,08 bis 0,35
Ni: 0,15 bis 0,35
Cu: 0,15 bis 0,25
Nb: 0,02 bis 0,08
V: 0,05 bis 0,08
B: max. 0,0005
mit
Pcm max. 0,21
Rest Eisen, einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente.
16. Verfahren nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass in
Abhängigkeit von der geforderten Mindeststreckgrenze des eingesetzten Werkstoffs folgende Werte für Pcm und CE eingehalten werden:
415 bis 485 MPa: Pcm max. 0,21 und CE max. 0,38
485 bis 555 MPa: Pcm max. 0,22 und CE max. 0,47
625 bis 690 MPa: Pcm max. 0,25 und CE max. 0,53
17. Nahtloses Rohr aus einem umwandlungsfähigen Stahl mit einer
Mindeststreckgrenze von 415 MPa erzeugt durch Warmwalzen, anschließendem Warmstauchen der Rohrenden (3) zum Erzeugen einer Wandverdickung, nachfolgender einheitlicher Vergütungsbehandlung des gesamten Rohres (1 ) und anschließender mechanischer Bearbeitung der verdickten Rohrenden (3) auf die geforderte Endabmessung mit absatzfreien Übergängen zum dazwischenliegenden Rohrkörper (2), aufweisend eine geringere Streckgrenze und Festigkeit an den verdickten Rohrenden (3) als am dazwischen liegenden Rohrkörper (2).
18. Nahtloses Rohr nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
Streckgrenze und die Festigkeit an den verdickten Rohrenden (3) mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10%, unter den entsprechenden Werten des Rohrkörpers (2) liegt.
19. Nahtloses Rohr nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1 ) aus einem umwandlungsfähigen Stahl mit folgender chemischer
Zusammensetzung in Gew.-% besteht:
C: max. 0,18
Si: max. 0,45
Mn: max. 1 ,85
P: max. 0,02
S: max. 0,015
N: max. 0,012
Cr: max. 0,30
Cu: max. 0,50
Ti: max. 0,04
As: max. 0,030
Sn: max. 0,020
Nb+V+Ti: max. 0,15%
Mo: max. 0,50%
Ni: max. 0,50%
Pcm: max. 0,22% für C-Gehalte kleiner oder gleich 0,12%
mit
Pcm = C + Si/30+ (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5 B
und
CE: max. 0,47 für C-Gehalte oberhalb 0,12%
und
CE: max. 0,22 für C-Gehalte bis zu 0,12%
mit
CE= C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15
Rest Eisen, einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente.
20. Nahtloses Rohr nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1 ) aus einem umwandlungsfähigen Stahl mit folgender chemischer
Zusammensetzung in Gew.-% besteht:
C: 0,05 bis 0,12
Si: 0,20 bis 0,40
Mn: 1 ,35 bis 1 ,75 P: max. 0,015
S: max.0,003
N: max. 0,007
Cr: max. 0,10
AI: 0,020 bis 0,040
Mo: 0,08 bis 0,35
Ni: 0,15 bis 0,35
Cu: 0,15 bis 0,25
Nb: 0,02 bis 0,08
V: 0,05 bis 0,08
B: max. 0,0005
mit
Pcm max. 0,21
Rest Eisen, einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente.
21. Verwendung eines Rohres hergestellt nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 zur Herstellung von Rohrleitungen, wobei die Rohrenden (3) der Rohre (1 ) mit einander verschweißt werden.
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