原油罐用钢材和原油罐制造技术

一种原油罐用钢材，其使钢材的成分组成为下述组成，由此油船油槽部等原油罐的顶板的耐整面腐蚀性以及原油罐的底板的耐局部腐蚀性两者均优异，上述组成为：以质量％计，含有C：0.03％～0.18％、Si：0.03％～1.50％、Mn：0.1％～2.0％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005％～0.10％、N：0.008％以下和Cu：0.05％～0.4％，余部由Fe和不可避免的杂质构成，并且，使钢材的位错密度在与Cu含量的关系中为满足下式(1)的范围，α≤4×1016×[％Cu]2.8‑‑‑(1)[％Cu]为钢材中的Cu含量(质量％)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将钢材焊接而形成的原油船的油槽、用于输送或储藏原油的罐(下文中统称为“原油罐”)。具体而言，涉及减轻了在原油罐的顶部或侧壁部产生的整面腐蚀和在原油罐的底部产生的局部腐蚀的原油罐用钢材、和由该钢材构成的原油罐。需要说明的是，本专利技术的原油罐用钢材包括厚钢板、薄钢板和型钢。
技术介绍
已知在油船的原油罐内表面、特别是上甲板背面和侧壁上部所使用的钢材会产生整面腐蚀。作为发生该整面腐蚀的原因，可举出以下几项等。(1)因昼夜温度差所致的在钢板表面的结露和干燥(干湿)的反复发生；(2)用于防爆而被封入原油罐内的惰性气体(以约4vol％O2、约13vol％CO2、约0.01vol％SO2、余部N2为代表组成的锅炉或发动机的排气等)中的O2、CO2、SO2向结露水的溶入；(3)从原油挥发的H2S等腐蚀性气体向结露水的溶入；(4)原油罐清洗中使用的海水的残留。这些原因也可以从以下内容中窥知：通常，在每2.5年进行的实船的船坞检查中，在强酸性的结露水中检测出硫酸根离子、氯化物离子。另外，若因腐蚀而生成的铁锈作为催化剂而使H2S氧化，则固体S以层状生成在铁锈中，但这些腐蚀生成物容易剥离并脱落，堆积在原油罐底部。因此，现状是在船坞检查中，耗费大量费用来进行罐上部的修补、罐底部堆积物的回收。另一方面，对于在油船的原油罐等的底板中使用的钢材来说，以往认为通过原油本身的腐蚀抑制作用、在原油罐内表面形成的来自原油的保护性涂层(油层)的腐蚀抑制作用，其是不会产生腐蚀的。但是，通过最近的研究查明在罐底板的钢材中会产生碗型局部腐蚀(点蚀)。作为发生该局部腐蚀的原因，可以举出以下几项等。(1)以氯化钠为代表的盐类高浓度溶解而成的凝集水的存在；(2)因过度清洗所致的油层脱离；(3)原油中含有的硫化物的高浓度化；(4)溶入结露水的防爆用惰性气体中的O2、CO2、SO2等的高浓度化。实际上，在实船的船坞检查时，对滞留在原油罐内的水进行了分析，结果检测到高浓度的氯化物离子和硫酸根离子。然而，防止上述那样的整面腐蚀和局部腐蚀的最有效的方法是通过在钢材表面实施重涂覆(heavycoating)，将钢材从腐蚀环境隔断。但是，就原油罐的涂覆作业而言，其涂布的面积庞大，另外，由于涂膜劣化，导致约10年就需要重新涂覆1次，所以在检查、涂覆中产生了庞大的费用。进而，经重涂覆的涂膜受损的部分被指出在原油罐的腐蚀环境下反而会助长腐蚀。针对上述那样的腐蚀问题，提出了若干通过改善钢材本身的耐腐蚀性而改善原油罐在腐蚀环境下的耐腐蚀性的技术。例如在专利文献l中公开了如下技术：将以质量％计含有C：0.001％～0.2％、Si：0.01％～2.5％、Mn：0.1％～2％、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Cu：0.01％～1.5％、Al：0.001％～0.3％、N：0.001％～0.01％、进而含有Mo：0.01％～0.5％和W：0.01％～1％中的1种或2种、余部由Fe和不可避免的杂质构成的钢材彼此焊接而形成焊接接头时，以焊接金属中的Cu、Mo、W的含量满足下述3个式子的方式形成焊接接头。3≥焊接金属的Cu含量(质量％)/钢材的Cu含量(质量％)≥0.153≥(焊接金属的Mo含量+W含量(质量％))/(钢材的Mo含量+W含量(质量％))≥0.15-0.3≤焊接金属的Cu含量(质量％)－钢材的Cu含量(质量％)≤0.5另外，在专利文献2中公开了如下技术：将以质量％计含有C：0.001％～0.2％、Si：0.01％～2.5％、Mn：0.1％～2％、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Cu：0.01％～1.5％、Al：0.001％～0.3％、N：0.001％～0.01％、进而含有Mo：0.01％～0.5％和W：0.01％～1％中的1种或2种、余部由Fe和不可避免的杂质构成的钢材彼此焊接而形成原油油槽时，以焊接金属中的Cu、Mo、W的含量满足下述2个式子的方式形成焊接接头。3≥焊接金属的Cu含量(质量％)/钢材的Cu含量(质量％)≥0.153≥(焊接金属的Mo含量+W含量(质量％))/(钢材的Mo含量+W含量(质量％))≥0.15现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-21981号公报专利文献2：日本特开2005-23421号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题为了保护海洋环境、并且使原油船安全地航行，对原油进行管理以使原油不从原油罐泄漏很重要，必须防止原油罐中的腐蚀导致的贯通孔的发生。因此，每2.5年入坞时对原油罐底板的腐蚀状况进行调查，对于深度超过4mm的点蚀实施修补，作为在削减原油船的维护管理费用的情况下抑制深度超过4mm的点蚀发生的手段之一，提出了在油船中采用耐腐蚀钢的方案。但是，在专利文献l和2所记载的技术中，难以将油船底板和焊接接头中产生的局部腐蚀(点蚀)在2.5年间抑制在4mm以下。就是说，在近年的实船腐蚀调查中，查明了产生于油船底板和焊接部的点蚀内部的溶液的pH为1.0以下。通常，众所周知的是酸性液中的钢材腐蚀速度由氢还原反应所控制，在pH降低的同时腐蚀速度显著增大。因此，像上述专利文献l和2的实施例中记载的那样在pH2.0条件下的浸渍试验中，未充分反映出实船的腐蚀环境。另一方面，关于在油船顶板产生的整面腐蚀的抑止，在专利文献1和2中记载的发明例中，腐蚀速度最低的情况下也为0.11mm/年左右。与此相对，在实际的原油船的情况下，其耐用年数为25年，油船顶板的设计腐蚀余量为每一面2mm左右，因而要求适用于顶板的耐腐蚀钢的腐蚀速度为0.08mm/年以下。特别是，对于焊接在油船顶板的首尾方向小骨材(ロンジ)来说，由于两面暴露于油船内部的腐蚀环境中，因而在适用具有超过0.1mm/年的腐蚀速度的耐腐蚀钢的情况下，需要进行修补，所以在专利文献1和2中记载的技术中无法期待省略涂覆。本专利技术是鉴于上述现状而进行开发的，其目的在于提供一种油船油槽部等原油罐的顶板的耐整面腐蚀性以及原油罐的底板的耐局部腐蚀性两者优异的原油罐用钢材、以及由该钢材构成的原油罐。用于解决课题的方案专利技术人为了解决上述课题进行了反复深入的研究。结果发现，通过适当地控制钢的成分组成和钢的位错密度，特别是在与Cu量或Sn量的关系中适当地控制位错密度，可以显著减轻上述整面腐蚀和局部腐蚀。本专利技术基于上述见解。即，本专利技术的要点构成如下。1.一种原油罐用钢材，该钢材以质量％计含有C：0.03％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原油罐用钢材，该钢材以质量％计含有C：0.03％～0.18％、Si：0.03％～1.50％、Mn：0.1％～2.0％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005％～0.10％、N：0.008％以下、和Cu：0.05％～0.4％，余部由Fe和不可避免的杂质构成，该钢材的位错密度α在与Cu含量的关系中满足下式(1)，α≤4×1016×[％Cu]2.8‑‑‑(1)其中，[％Cu]为钢材中的Cu含量，单位为质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.12 JP 2013-2573851.一种原油罐用钢材，该钢材以质量％计含有
C：0.03％～0.18％、
Si：0.03％～1.50％、
Mn：0.1％～2.0％、
P：0.025％以下、
S：0.010％以下、
Al：0.005％～0.10％、
N：0.008％以下、和
Cu：0.05％～0.4％，
余部由Fe和不可避免的杂质构成，该钢材的位错密度α在与Cu含量的关系中满足下式
(1)，
α≤4×1016×[％Cu]2.8---(1)
其中，[％Cu]为钢材中的Cu含量，单位为质量％。
2.如权利要求1所述的原油罐用钢材，其中，所述钢材以质量％计进一步含有
Sn：0.005％～0.4％，
并且，钢材的位错密度α在与Cu和Sn含量的关...

【专利技术属性】
技术研发人员：钓之郎，小森务，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP