一种含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管及其生产方法技术

技术编号:8956569 阅读:126 留言:0更新日期:2013-07-25 01:35
本发明专利技术涉及一种含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管及其生产方法。无缝钢管以重量百分比90%的高炉铁水与10%的优质废钢作为原料;管坯的化学成分按重量百分比分别为:C?0.06-0.12;Si?0.10-0.30;Mn?0.80-1.10;P≤0.015;S≤0.005;Cr?0.10-0.30;Mo?0.10-0.15;V?0.03-0.09;Ti?0.01-0.03;Al?0.01-0.04;稀土元素RE?0.0005-0.0100;Cu≤0.10,余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素;产品的力学性能:屈服强度550~600?MPa、残余应力≤30MPa、冲击值≥200?J/cm2,晶粒度≥8.5级;SSC性能:恒定应力为0.8?Rt0.5=388MPa,经过H2S饱和溶液(A溶液)浸泡、连续720小时试样不断裂;HIC性能:CSR=0,CLR=0,CTR=0。其优点是:产品具有强韧性匹配高、晶粒细小、耐湿H2S腐蚀性能好的特点。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于黑色金属冶炼及金属压力加工领域,涉及一种含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管及其生产方法
技术介绍
:管道运输因其具有经济高效,不间断和无污染等特点而得到广泛应用,为了实现管线的长距运输,需要高钢级管线管,由于我国油气资源中部分存在水和H2S气体,这对输送管道带来严重的腐蚀问题,而且难以预测。低温湿硫化氢腐蚀主要有应力腐蚀(SSC)和氢致开裂(HIC)两种破坏型式。这两种破坏型式在石油天然气输送管道中均产生过严重的事故,而耐湿H2S腐蚀与高钢级相互矛盾。为此,国内外相继开发了抗湿H2S腐蚀L485QS高钢级管线管,这些材料的应用有效的防止了湿硫化氢腐蚀的产生和破坏。经检索,中国专利技术专利“酸性环境用X70QS无缝管线管的制造方法”(专利申请号:CN 101892432A),其存在以下问题和缺点:1.杂质元素Cu (重量% ( 0.20%)含量高。这是以废钢为原料用电炉生产工艺所无法克服的不足,由于Cu元素的熔点低,这会给冶炼、轧制过程造成一定的难度;2.热处理制度范围太宽(回火温度在550 730°C之间),这将导致管线管的力学性能有较大波动(屈服强度在485 635MPa之间、抗拉强度在570 760MPa之间),可操作性不强
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种有害元素含量低、冲击韧性高、晶粒细小、耐湿H2S应力腐蚀性能高的含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管及其生产方法。本专利技术的无缝钢管是这样实现的:以重量百分比90%的高炉铁水与10%的优质废钢作为原料;管坯的化学成分按重量百分比分别为:c 0.06-0.12 ;Si 0.10-0.30 ;Mn 0.80-1.10 ;P ( 0.015 ;S ( 0.005 ;Cr 0.10-0.30 ;Mo 0.10-0.15 ;V 0.03-0.09 ;Ti 0.01-0.03 ;A1 0.01-0.04 ;稀土元素 RE0.0005-0.0100 ;Cu ( 0.10,余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素;产品的力学性能:屈服强度550 600 MPa、残余应力彡30MPa、冲击值彡200 J/cm2,晶粒度彡8.5级;SSC性能:恒定应力为0.8 Rt0 5=388MPa,经过H2S饱和溶液(A溶液)浸泡、连续720小时试样不断裂;HIC 性能:CSR=O, CLR=O, CTR=O。所述RE为Ce与La的混合稀土金属,其重量百分比为:Ce 67%、La 33%。本专利技术的无缝钢管的生产方法如下:首先对上述高炉铁水进行预处理,然后与上述优质废钢一同加入顶底复吹转炉进行冶炼,再将冶炼好的钢水装入钢水包进入LF炉工位进行精炼,精炼完成后进入VD工位进行真空脱气处理,再进行圆坯连铸,并将连铸坯切割成管坯,然后对连铸管坯进行加热,对加热好的管还进行穿孔和连轧使其成为连轧管,对轧管进行定张减径后送入冷床冷却,然后实施锯切,对切好的套管进行热处理,然后进行矫直,最后经探伤检测,合格者经倒棱加工后即为管线管成品。其工艺流程简述为:铁水预处理一顶底复吹转炉冶炼一LF炉精炼一VD真空处理—圆还连铸一切割一管还加热一穿孔一连轧一定(张减)径一冷却一锯切一热处理一矫直—探伤一倒棱。连铸圆管坯的生产过程如下所述:1、将高炉铁水经预处理,使得铁水中的含S量(重量百分比)降低到0.010%以下。2、将预处理后的铁水兑入顶底复吹转炉,加入(重量百分比)10%优质废钢,采用单渣工艺冶炼,控制终渣碱度和终点目标,出钢过程中进行脱氧合金化,终脱氧采用有铝脱氧工艺,出钢过程必须挡渣或扒渣,出钢过程中合金加完以后加入白灰块。3、在LF炉进行精练:精炼全过程按要求正常吹Ar,采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热提温;根据转炉钢水成分及温度进行造渣脱硫、成分调整及升温操作;采用造白渣操作。4、LF炉精炼结束后保持底部软吹Ar,按预定加入量喂入稀土丝。5、进行VD真空处理:真空度彡0.lOKPa,深真空时间彡13分钟。6、喂入定长硅钙丝,喂丝后进行8-10分钟吹Ar ;将经过VD真空处理后的钢水进行圆坯连铸,采用低拉速的恒速控制和电磁搅拌工艺;控制钢水过热度< 30°C;铸坯出二次冷却区域后进行矫直,然后切割为圆管坯。对管坯进行化学成分化验,管坯的化学成分应符合下述要求(重量百分比%):C 0.06-0.12 ;Si 0.10-0.30 ;Mn 0.90-1.20 ;P ( 0.015 ;S ( 0.005 ;Cr 0.10-0.30 ;Mo0.10-0.15 ;V 0.03-0.09 ;Ti 0.01-0.03 ;A1 0.01-0.04 ;稀土元素 RE 0.0005-0.0100 ;Cu< 0.10 ;余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素。所述稀土元素RE为Ce、La的混合稀土金属,它们的重量百分比分别为:Ce 67%、La 33%ο加入稀土元素能够起到改善非金属夹杂物形态、强化晶界等作用,从而取得提高耐腐蚀性能和冲击韧性的效果。将成分化验合格及硫印不大于2.0级的连铸圆管坯进行制管,制管过程如下:将管坯放入加热炉进行加热,连续检查并控制好加热炉预热段、加热段、均热段等各段的温度,各段温度的控制范围见表I ;表I 环形加热炉各段温度控制(V )本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管,其特征是:以重量百分比90%的高炉铁水与10%的优质废钢作为原料;管坯的化学成分按重量百分比分别为:C?0.06?0.12;Si?0.10?0.30;Mn?0.80?1.10;P≤0.015;S≤0.005;Cr?0.10?0.30;Mo?0.10?0.15;V?0.03?0.09;Ti?0.01?0.03;Al?0.01?0.04;稀土元素RE?0.0005?0.0100;Cu≤0.10,余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素;产品的力学性能:屈服强度550~600?MPa、残余应力≤30MPa、冲击值?200?J/cm2,晶粒度≥8.5级;SSC性能:恒定应力为0.8?Rt0.5=388MPa,经过H2S饱和溶液浸泡、连续720小时试样不断裂;HIC性能:CSR=0,CLR=0,CTR=0。

【技术特征摘要】
1.一种含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管,其特征是:以重量百分比90%的高炉铁水与10%的优质废钢作为原料;管坯的化学成分按重量百分比分别为:C 0.06-0.12 ;Si 0.10-0.30 ;Mn 0.80-1.10 ;P ( 0.015 ;S ( 0.005 ;Cr 0.10-0.30 ;Mo0.10-0.15 ;V 0.03-0.09 ;Ti 0.01-0.03 ;A1 0.01-0.04 ;稀土元素 RE 0.0005-0.0100 ;Cu ( 0.10,余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素;产品的力学性能:屈服强度550 600 MPa、残余应力彡30MPa、冲击值 200 J/cm2,晶粒度彡8.5级;SSC性能:恒定应力为0.8 Rt0.5=388MPa,经过H2S饱和溶液浸泡、连续720小时试样不断裂;HIC性能:CSR=0,CLR=O, CTR=O。2.根据权利要求1所述的含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管,其特征是:RE为Ce与La的混合稀土金属,其重量百分比为:Ce 67%、La 33%。3.一种根据权利要求1或2所述的含稀土耐湿H2S腐蚀L485QS管线用无缝钢管的生产方法,其特征是:首先对上述高炉铁水进行预处理,使得铁水中S的重量百分比含量降低到0.010%以下;然后与上述优质废钢一同加入顶底复吹转炉进行冶...

【专利技术属性】
技术研发人员:丰小冬刘金贺景春张行刚乔爱云王秀姜海龙石晓霞马爱清
申请(专利权)人:内蒙古包钢钢联股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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