含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料的化学成分的质量百分含量为：C0.06～0.12、Si0.05～0.30、Mn0.80～1.10、Cr0.10～0.30、Mo0.10～0.20、V0.03～0.10、Ti0.01～0.03、Al0.01～0.04、稀土元素RE0.0005～0.0100、Cu≤0.10、P≤0.015、S≤0.005，余量为基体Fe和杂质元素。本发明专利技术还公开了一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的制备方法本发明专利技术制备的无缝钢管耐H2S应力腐蚀性能较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及黑色金属冶炼及金属压力加工领域，具体地说，涉及一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料及其生产方法。
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。为此，国内外相继开发了抗湿H2S腐蚀L290NS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。中国专利技术专利CN1351189A公开了一种超低碳高韧性抗硫化氢用输气管线钢，但是杂质元素Cu (wt% ( 0.20%)含量高。这是以废钢为原料用电炉生产的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。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，该钢管材料耐H2S应力腐蚀性能高。本专利技术的技术方案如下:一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料的化学成分的质量百分含量为:C0.06 0.12、Si0.05 0.30、Mn0.80 1.10、Cr0.10 0.30,Mo0.10 0.20, V0.03 0.10,Ti0.01 0.03,A10.01 0.04、稀土元素RE0.0005 0.0100、Cu ( 0.10, P ^ 0.015、S ( 0.005，余量为基体 Fe 和杂质元素。进一步:所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料的化学成分的质量百分含量为:C0.09, Si0.19,Mn0.95,Cr0.27,Mo0.13,V0.06,Ti0.017,A10.025, RE0.0013,Cu0.007、P0.012、S0.003 ;或者，C0.10、Si0.21、Mn0.97、Cr0.25、Mo0.14、V0.05、Ti0.015、A10.032、RE0.0012,Cu0.008,P0.013, S0.003 ;或者，C0.06, Si0.05,Mnl.10,Cr0.30,Mo0.20, V0.10、Ti0.01、A10.04、RE0.01、Cu0.1、P0.015、S0.005 ;或者，C0.12、Si0.30、Mn0.80、Cr0.10、Mo0.10、V0.03、Ti0.03、A10.01、RE0.0005、Cu0.1、P0.009、S0.002。进一步:所述稀土兀素RE由质量百分含量为67%的Ce和质量百分含量为33%的La组成。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种 含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的制备方法，可以制备耐H2S应力腐蚀性能高的无缝钢管。本专利技术的技术方案如下:一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的制备方法，包括:连铸圆管坯的生产过程和制管过程；制备得到的所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的化学成分的质量百分含量为:C0.06 0.12、Si0.05 0.30、Mn0.80 1.10、Cr0.10 0.30、Mo0.10 0.20、V0.03 0.10,Ti0.01 0.03,A10.01 0.04、稀土元素 RE0.0005 0.0lOOXu ( 0.10、P^0.015,S ( 0.005，余量为基体Fe和杂质元素，其中，所述稀土元素RE包括质量百分含量为67%的Ce和质量百分含量为33%的La。进一步，所述连铸圆管坯的生产过程包括:铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉(Ladle Furnace)精炼、VD (Vacuum Degassing)真空处理、圆还连铸和切割。进一步，所述铁水预处理包括:将铁水作脱硫脱氧预处理，使铁水预处理后的铁水中的S的质量百分含量< 0.010% ;所述顶底复吹转炉冶炼包括:将所述铁水预处理后的的铁水兑入顶底复吹转炉，加入废钢，所述铁水预处理后的的铁水和所述废钢的质量比为9:1，采用单渣工艺冶炼，控制终渣碱度为3.0，出钢过程中硅锰、锰铁和铬铁进行脱氧合金化，其中，每100吨出钢钢水中硅铁为260kg、锰铁为1200kg、铬铁为200kg，终脱氧采用有铝脱氧工艺，出钢过程挡渣或扒渣，所述出钢钢水水加入白灰块200kg ;所述LF炉精炼包括:全过程吹Ar，采用逐渐提高升温速度的方式加热提温；根据所述顶底复吹转炉冶炼的钢水成分及温度进行造白渣脱硫、成分调整及升温操作；在LF炉精炼的中后期每100吨LF精炼钢水中加入钥铁合金150kg、钒铁合金IOOkg和钛铁合金IOOkg ;所述LF炉精炼结束后保持底部软吹Ar，按预定加入量喂入200米稀土丝，所述预定加入量为LF精炼钢水的质量的0.02% ;所述VD真空处理的真空度彡0.lOKPa，深真空时间彡13分钟，喂入定长硅钙丝，喂丝后吹ArS 10分钟；所述圆坯连铸和切割包括:将经过VD真空处理后的钢水进行圆坯连铸，采用1.lm/min的拉速恒速控制和电磁搅拌工艺；控制钢水过热度< 30°C ;铸还出二次冷却区域后进行矫直后，然后火焰切割为圆管坯。进一步，所述制管过程包括:管坯加热、穿孔、连轧、再加热、定径或张减径、矫直、冷却、锯切、探伤和 倒棱。进一步,所述管还加热包括:将管还放入加热炉进行加热，当管还的直径为180mm时，加热二段为1260 1300°C、均热一段为1260 1300°C、均热二段为1260 1300°C ；当管坯的直径为270mm时，预热一段为1050 1120°C、预热二段为1150 1250°C、加热一段为1250 1290°C、加热二段为1270 1300°C、均热一段为1270 1300°C、均热二段为1270 1300°C;所述再加热包括:所述连轧后的钢管进入再加热炉，再加热炉温度为900 930°C，终轧温度为860 900°C，定径或张减径后管体温度为830 880°C ;所述矫直为带温矫直，所述带温矫直温度> 500°C。进一步，制备得到的所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的化学成分的质量百分含量为:C0.09、Si0.19、Mn0.95、Cr0.27、Mo0.13、V0.06、Ti0.017、A10.025、RE0.0013、Cu0.007、P0.012、S0.003 ;或者，C0.10、Si0.21、Mn0.97、Cr0.25、Mo0.14、V0.05、Ti0.015、A10.032、RE0.0012、Cu0.008、P0.013、S0.003 ；或者，C0.06、Si0.05、Mnl.10、Cr0.30、Mo0.20、V0.10、Ti0.01、A10.04、RE0.01、Cu0.1、P0.015、S0.005 ；或者，C0.12、Si0.30、Mn0.80、Cr0.10、Mo0.10、V0.03、Ti0.03、A10.01、RE0.0005、Cu0.1、P0.009、S0.002。本专利技术的技术效果如下:1、本专利技术以高炉铁水为原料，杂质元素Cu含量较低，Cu的质量百分含量< 0.10%ο2、本专利技术在500°C以上进行带温矫直，钢管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，其特征在于，所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料的化学成分的质量百分含量为：C0.06～0.12、Si0.05～0.30、Mn0.80～1.10、Cr0.10～0.30、Mo0.10～0.20、V0.03～0.10、Ti0.01～0.03、Al0.01～0.04、稀土元素RE0.0005～0.0100、Cu≤0.10、P≤0.015、S≤0.005，余量为基体Fe和杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，其特征在于，所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料的化学成分的质量百分含量为:C0.06 0.12、Si0.05 0.30、Mn0.80 1.1OXr0.10 0.30,Mo0.10 0.20,V0.03 0.10,Ti0.01 0.03,A10.01 0.04、稀土元素 RE0.0005 0.0100、Cu 彡 0.10、P 彡 0.015、S 彡 0.005，余量为基体 Fe 和杂质元素。2.如权利要求1所述的含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，其特征在于，所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料的化学成分的质量百分含量为:C0.09、Si0.19、Mn0.95、Cr0.27、Mo0.13、V0.06、Ti0.017、A10.025、RE0.0013、Cu0.007、P0.012、S0.003 ；或者，C0.10、Si0.21、Mn0.97、Cr0.25、Mo0.14、V0.05、Ti0.015、A10.032、RE0.0012、Cu0.008、P0.013、S0.003 ;或者，C0.06、Si0.05、Mnl.10、Cr0.30、Mo0.20、V0.10、Ti0.01、A10.04、RE0.01、Cu0.1、P0.015、S0.005 ;或者，C0.12、Si0.30、Mn0.80、Cr0.10、Mo0.10、V0.03、Ti0.03、A10.01、RE0.0005、Cu0.1、P0.009、S0.002。3.如权利要求1或2所述的任一项含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管材料，其特征在于:所述稀土元素RE由质量百分含量为67%的Ce和质量百分含量为33%的La组成。4.一种含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的制备方法，其特征在于，包括:连铸圆管坯的生产过程和制管过程；制备得到的所述含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的化学成分的质量百分含量为:C0.06 0.12,Si0.05 0.30,Mn0.80 1.1OXr0.10 0.30,Mo0.10 0.20、V0.03 0.10、Ti0.01 0.03、A10.01 0.04、稀土元素 RE0.0005 0.0100、Cu < 0.10、P < 0.015、S < 0.005，余量为基体Fe和杂质元素，其中，所述稀土元素RE包括质量百分含量为67%的Ce和质量百分含量为33%的La。5.如权利要求4所述的含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的制备方法，其特征在于，所述连铸圆管坯的生产过程包括:铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼、VD真空处理、圆坯连铸和切割。6.如权利要求5所述的含稀土耐H2S腐蚀管线用无缝钢管的制备方法，其特征在于， 所述铁水预处理包括:将铁水作脱硫脱氧预处理，使铁水预处理后的铁水中的S的质量百分含量< 0.010% ； 所述顶底复吹转炉冶炼包括:将所述铁水预处理后的的铁水兑入顶底复吹转炉，加入废钢，所述铁水预处理后的的铁水和所述废钢的质量比为9:1，采用单渣工艺冶炼，控制终渣碱度为3.0,出钢过程中硅锰、锰铁和铬铁进...

【专利技术属性】
技术研发人员：石晓霞，丰小冬，刘金，郝振宇，姜涛，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：