CN110592336A - 高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法 - Google Patents

高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无缝钢管领域，尤其是一种抗硫化氢应力腐蚀开裂性能更强的高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，包括如下步骤：a、首先冶炼钢水，其中，钢液成分按质量百分比计包括：C为0.08～0.14％、Si为0.20～0.45％、Mn为1.0～1.4％、Nb为0.03～0.05％、V为0.05～0.08％、P≤0.010％、S≤0.002％，以及余量的Fe和杂质，同时，控制冷裂纹系数Pcm≤0.22％，碳当量CEV≤0.39％；b、将钢液形成钢锭，并加热钢锭；c、对钢锭进行轧制得到抗腐蚀管线管；d、正火和回火热处理，最后得到产品。本发明可得到抗硫化氢应力腐蚀开裂性能更强的高酸性环境用抗腐蚀管线管，钢管各项力学指标均满足要求，且均匀性较好。本发明尤其适用于高酸性环境用抗腐蚀管线管制备工艺之中。

Description

高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法
技术领域
本发明涉及无缝钢管领域，尤其是一种高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法。
背景技术
随着能源需求的迅猛增加，开发耐高压、长寿命、耐腐蚀输气管线已势在必行。腐蚀问题和材质选择是含硫油气田特别是酸性天然气气田开发的关键，由于H2S条件下的腐蚀所造成的破坏往往与安全和环境保护直接相联系，成为制约酸性天然气气田开发特别是高酸性天然气气田开发的瓶颈。其中，H2S的分压≥0.1MPa时即为重度腐蚀环境，高度的硫化氢应力腐蚀开裂(即高酸性环境)是酸性油气环境腐蚀的最危险形式中特有的形式。现有的酸性油气环境用抗腐蚀管线管，难以具有理想的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗硫化氢应力腐蚀开裂性能更强的高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，包括如下步骤：a、首先冶炼钢水，其中，钢液成分按质量百分比计包括：C为0.08～0.14％、Si为0.20～0.45％、Mn为1.0～1.4％、Nb为0.03～0.05％、V为0.05～0.08％、P≤0.010％、S≤0.002％，以及余量的Fe和杂质，同时，控制冷裂纹系数Pcm≤0.22％，碳当量CEV≤0.39％；b、将钢液形成钢锭，并加热钢锭；c、对钢锭进行轧制得到抗腐蚀管线管；d、对轧制得到的抗腐蚀管线管进行正火和回火热处理，最后得到产品。
进一步的是，步骤b中，加热钢锭至1210～1240℃。
进一步的是，步骤c中，轧制的终轧温度为780～860℃。
进一步的是，步骤d中，正火温度范围为910～960℃。
进一步的是，步骤d中，回火温度范围为650～700℃。
本发明的有益效果是：由于本发明对抗腐蚀管线管的制备从钢水之初就开始进行了改进，并对冷裂纹系数和碳当量进行了控制，再在后续的正火和回火热处理之后，即可得到抗硫化氢应力腐蚀开裂性能更强的高酸性环境用抗腐蚀管线管，钢管各项力学指标均满足要求，且均匀性较好。本发明尤其适用于高酸性环境用抗腐蚀管线管制备工艺之中。
具体实施方式
高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，包括如下步骤：a、首先冶炼钢水，其中，钢液成分按质量百分比计包括：C为0.08～0.14％、Si为0.20～0.45％、Mn为1.0～1.4％、Nb为0.03～0.05％、V为0.05～0.08％、P≤0.010％、S≤0.002％，以及余量的Fe和杂质，同时，控制冷裂纹系数Pcm≤0.22％，碳当量CEV≤0.39％；b、将钢液形成钢锭，并加热钢锭；c、对钢锭进行轧制得到抗腐蚀管线管；d、对轧制得到的抗腐蚀管线管进行正火和回火热处理，最后得到产品。
通过本方法制备得到的抗腐蚀管线管产品，其力学如下：屈服强度410～450MPa，抗拉强度490～510MPa，伸长率：30.1～21％，硬度(HV10)157～163，冲击(-20℃Z7.5*10)209～238J。钢管各项力学指标均满足协议要求，且均匀性较好。
为了获得更好的产品品质，可以通过如下方式进行进一步的优化，优选步骤b中，加热钢锭至1210～1240℃。优选步骤c中，轧制的终轧温度为780～860℃。优选步骤d中，正火温度范围为910～960℃。优选步骤d中，回火温度范围为650～700℃。通过更为精准的温度控制，可以更进一步的提高产品的品质。
实施例
运用本发明制造的L360QS无缝钢管，两个示例化学成分如下：
示例 C Si Mn P S Alt Nb V Pcm CE
1 0.11 0.26 1.12 0.005 0.001 0.038 0.037 0.06 0.18 0.31
2 0.10 0.25 1.2 0.006 0.001 0.040 0.032 0.07 0.17 0.30
其中，就轧制温度而言，示例1合格钢锭经加热炉加热，锻轧成φ273*11mm钢管。加热炉加热温度控制情况：示例1为1220±5℃，示例2为1230±5℃，终轧温度控制情况为：示例1为810±5℃，示例2为830±5℃。
就热处理而言，采用正火加回火热处理工艺，正火温度控制情况为：示例1为正火920±5℃，回火660±5℃，示例2为680±5℃。
示例1和示例2的无缝钢管的力学性能。
示例1和示例2的无缝钢管的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能。
L360QS样品试件，采用四点弯曲法加载，钢管内外表面受拉应力，在地质水溶液(试前调PH:3.81)中，通入PH2S:1.7MPa、PCO2：2.3MPa，用N2增压至10MPa，在30℃条件下进行模拟环境SSC检测评价试验，示例1加载应力90％*435Mpa和示例2加载应力90％*420Mpa经过720h未发生应力开裂。
通过上述实施例可以得出，本发明制得的产品，具有优异的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能，同时还兼有良好的机械性能，市场推广前景十分广阔。

Claims (5)

1.高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、首先冶炼钢水，其中，钢液成分按质量百分比计包括：C为0.08～0.14％、Si为0.20～0.45％、Mn为1.0～1.4％、Nb为0.03～0.05％、V为0.05～0.08％、P≤0.010％、S≤0.002％，以及余量的Fe和杂质，同时，控制冷裂纹系数Pcm≤0.22％，碳当量CEV≤0.39％；
b、将钢液形成钢锭，并加热钢锭；
c、对钢锭进行轧制得到抗腐蚀管线管；
d、对轧制得到的抗腐蚀管线管进行正火和回火热处理，最后得到产品。
2.如权利要求1所述的高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，其特征在于：步骤b中，加热钢锭至1210～1240℃。
3.如权利要求1或2所述的高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，其特征在于：步骤c中，轧制的终轧温度为780～860℃。
4.如权利要求1或2所述的高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，其特征在于：步骤d中，正火温度范围为910～960℃。
5.如权利要求1或2所述的高酸性环境用抗腐蚀管线管制造方法，其特征在于：步骤d中，回火温度范围为650～700℃。
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