一种深海抗酸管线钢及制管方法技术

本发明专利技术公开了一种深海抗酸管线钢，涉及冶金技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.040%，Si：0.30%～0.40%，Mn：1.00%～1.20%，P≤0.010%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.040%，Ti：0.010%～0.030%，Ni：0.20%～0.30%，Cr：0.10%～0.30%，Mo：0.10%～0.20%，Cu≤0.010%，V：0.010%,Alt：0.015%～0.050%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.10%～0.17%，余量为Fe和杂质。本发明专利技术有效减轻了带状组织对产品的不利影响，产品深海抗酸性能稳定。

A Deep Sea Acid Resistant Pipeline Steel and Pipemaking Method

The invention discloses a deep-sea acid-resistant pipeline steel, which relates to metallurgical technology, and has chemical composition and mass percentage as follows: C:0.020%-0.040%, Si:0.30%-0.40%, Mn:1.00%-1.20%, P<0.010%, P<0 0 0 0 0.010%, S<0 0 0 0 0 0 0 0 0 10%, Nb:0.030%-0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.040%, Ti 0 0.010%-0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.010%-0 0 0 0.030%, Ni:0.20%-0 0 0 0 0 0 0 0 0.30%, Cr:0 0 0 0.10%-0 0 0 0 0 0 0: 0.015%-0.050%, Ceq: 0.25%-0.38%, Pcm: 0.10%-0.17%, the remaining amount of Fe and impurities. The invention effectively alleviates the adverse effect of banded structure on the product, and the deep-sea acid resistance of the product is stable.

【技术实现步骤摘要】
一种深海抗酸管线钢及制管方法
本专利技术涉及冶金
，特别是涉及一种深海抗酸管线钢及制管方法。
技术介绍
石油能源对于国家经济发展至关重要，随着石油需求量的增加，海洋石油开发得到各国的支持，深海石油运输采用船运不但运输节奏慢、运输量少且污染环境，因此，开发深海石油管道运输是未来发展的方向，深海管道受海洋洋流影响，承受来自不同方向的压力，对管道母材质量要求极高。抗酸耐蚀管线钢主要是抗HIC、SSC性能，硫化氢是一种弱酸性电解质，在pH为1～5的水溶液中主要以分子态形式存在，硫化氢与金属发生腐蚀反应：H2S+Fe→FeS+2H生成原子氢，H2S作为氢复合成氢分子的毒化剂，使得原子氢易于进入钢的基体。进入钢中的氢原子通过扩散达到缺陷处，并析出成氢分子，产生很高的压力。有应力存在时，在拉伸应力（外加的或/和残余的）作用下，氢在冶金缺陷（夹杂、晶界、相界、位错、裂纹等）提供的三项拉应力区富集，当偏聚的氢浓度达到临界值时，高强度钢、高内应力构件等便会在氢和应力场的联合作用下开裂。从反应机理上看，酸性腐蚀主要发生的是电化学反应，制管后因受力拉伸组织发生一定形变，此时抗酸性能会有所下降。因此，需要设计一种高质量深海抗酸管线钢满足产品性能要求，同时解决制管时组织形变对产品性能的影响问题。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.040%，Si：0.30%～0.40%，Mn：1.00%～1.20%，P≤0.010%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.040%，Ti：0.010%～0.030%，Ni：0.20%～0.30%，Cr：0.10%～0.30%，Mo：0.10%～0.20%，Cu≤0.010%，V：0.010%,Alt：0.015%～0.050%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.10%～0.17%，余量为Fe和杂质。技术效果：本专利技术依据产品性能要求，科学设计产品成分，采用独特的制造工艺，有效减轻了带状组织对产品的不利影响，细化了深海抗酸用管线钢的组织晶粒度，开发了深海抗酸管线用钢板；同时，通过减少扩径率方法尽可能减少组织迁移，从而达到不影响产品深海抗酸性能的稳定。本专利技术进一步限定的技术方案是：前所述的一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.023%，Si：0.33%，Mn：1.18%，P：0.009%，S：0.0009%，Nb：0.036%，Ti：0.015%，Ca：0.0016%，Ni：0.23%，Cr：0.23%，Mo：0.18%，Cu：0.002%，V：0.010%,Alt：0.036%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.15%，余量为Fe和杂质。前所述的一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.036%，Si：0.38%，Mn：1.08%，P：0.006%，S：0.0006%，Nb：0.033%，Ti：0.015%，Ca：0.0018%，Ni：0.26%，Cr：0.15%，Mo：0.16%，Cu：0.002%，V：0.010%,Alt：0.039%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.15%，余量为Fe和杂质。本专利技术的另一目的在于提供一种深海抗酸管线钢制管方法，钢板在表检后进行铣边处理，铣边处理合格后进行预弯，预弯后进行成形，采用埋弧式焊接，对焊接处进行探伤，并采用1.03～1.05倍进行扩径，扩径后进行水压试验。前所述的一种深海抗酸管线钢制管方法，S1、产品表检合格后进行钢板探伤，探伤合格后送至铣边处理；S2、上下边按45度进行铣边处理，铣边宽度2～3mm，并对边部宽度方向50mm内进行除锈处理，铣边结束后进行预弯；S3、采用多道次压制进行预弯处理，每20cm进行一道压制，预弯后保证铣边边部上、下坡口对应完好；S4、预弯结束后进行焊接，预焊采用GMAW方法，填充金属直径Φ3mm，电流280A，电压38V，焊接速度30cm/min，预焊结束后对焊接效果进行检查，对焊接处进行修整，不符合要求及时进行补焊；预焊结束后进行内外弧精焊，焊接方法SAW，内焊前丝电流950A、电压33V，后丝电流1、2、3电流电压设定为700A、37V，500A、40V，500A、40V；外焊前丝电流950A、电压33V,后丝电流1、2、3电流电压设定为750A、37V，550A、40V，500A、40V，焊接结束后进行修磨并用斜探头对焊接处及热影响区进行探伤；S5、探伤结束后送至扩径位进行冷扩径处理，扩径率按1.03～1.05倍进行扩径；S6、扩径结束后进行水压试验，水压试验后再次进行焊缝探伤检测，探伤合格后入库。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过成份设计，改变钢板内的组织结构，得到了组织更稳定、韧性更优异的产品，减轻了有害气体氢气、二氧化碳的侵蚀；Cr、Ni、Cu有效抑制了有害气体氢气、二氧化碳的腐蚀速率；Cr、Mo合金改善了钢板厚度方向组织异性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；产品的碳当量在合理范围内，对焊接性影响不大，满足产品制管工艺要求；（2）本专利技术过低碳锰、适量添加铬钼合金的成份设计保证轧板厚度方向的组织均匀性，通过低倍数扩径率减少制管对产品的组织的致密的影响，从而使深海抗酸耐蚀管线钢的基体满足深海抗酸耐蚀性能；（3）本专利技术中添加Cr、Mo合金，可以明显改善厚规格钢板的在机械轧制过程中的淬透性，通过轧后快冷消除或减轻了带状组织的不利因素，提高了心表组织的均匀性，改善厚规格产品在厚度方向的性能稳定性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；（4）本专利技术采用埋弧焊接工艺，强化了焊缝产品质量；（5）本专利技术中扩径过程中采用1.03～1.05倍扩径率进行扩径，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响；（6）本专利技术提高了产品冷变形后的深海抗酸耐蚀性能，从而提高了经济效益。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.023%，Si：0.33%，Mn：1.18%，P：0.009%，S：0.0009%，Nb：0.036%，Ti：0.015%，Ca：0.0016%，Ni：0.23%，Cr：0.23%，Mo：0.18%，Cu：0.002%，V：0.010%,Alt：0.036%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.15%，余量为Fe和杂质。上述深海抗酸管线钢制管方法：S1、产品表检合格后进行钢板探伤，探伤合格后送至铣边处理；S2、上下边按45度进行铣边处理，铣边宽度2～3mm，并对边部宽度方向50mm内进行除锈处理，铣边结束后进行预弯；S3、采用多道次压制进行预弯处理，每20cm进行一道压制，预弯后保证铣边边部上、下坡口对应完好；S4、预弯结束后进行焊接，预焊采用GMAW方法，填充金属直径Φ3mm，电流280A，电压38V，焊接速度30cm/min，预焊结束后对焊接效果进行检查，对焊接处进行修整，不符合要求及时进行补焊；预焊结束后进行内外弧精焊，焊接方法SAW，内焊前丝电流950A、电压33V，后丝电流1、2、3电流电压设定为700A、37V，500A、40V，500A、40V；外焊前丝电流950A、电压33V,后丝电流1、2、3电流电压设定为750A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深海抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.040%，Si：0.30%～0.40%，Mn：1.00%～1.20%，P≤0.010%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.040%，Ti：0.010%～0.030%，Ni：0.20%～0.30%，Cr：0.10%～0.30%，Mo：0.10%～0.20%，Cu≤0.010%，V：0.010%,Alt：0.015%～0.050%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.10%～0.17%，余量为Fe和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种深海抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.040%，Si：0.30%～0.40%，Mn：1.00%～1.20%，P≤0.010%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.040%，Ti：0.010%～0.030%，Ni：0.20%～0.30%，Cr：0.10%～0.30%，Mo：0.10%～0.20%，Cu≤0.010%，V：0.010%,Alt：0.015%～0.050%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.10%～0.17%，余量为Fe和杂质。2.根据权利要求1所述的一种深海抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.023%，Si：0.33%，Mn：1.18%，P：0.009%，S：0.0009%，Nb：0.036%，Ti：0.015%，Ca：0.0016%，Ni：0.23%，Cr：0.23%，Mo：0.18%，Cu：0.002%，V：0.010%,Alt：0.036%，Ceq：0.25%～0.38%，Pcm：0.15%，余量为Fe和杂质。3.根据权利要求1所述的一种深海抗酸管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.036%，Si：0.38%，Mn：1.08%，P：0.006%，S：0.0006%，Nb：0.033%，Ti：0.015%，Ca：0.0018%，Ni：0.26%，Cr：0.15%，Mo：0.16%，Cu：0.002%，V：0.010%,Alt：0.039%，Ce...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟冬雨，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32