[發(fā)明專利]一種抗腐蝕無縫集輸管線管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310053953.X
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN103147006A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 田青超;羊東明;楊志勇;呂慶剛;尹學東;張志宏;葛鵬莉
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C21D8/10;F16L9/02
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本發(fā)明涉及冶金領域，尤其涉及一種低合金鋼及其制造方法。?

背景技術

集輸管線管是連接油、氣井與油田的油、氣綜合處理裝置之間的管道。由于集輸管線管輸送的介質一般是未經過脫鹽、脫水、脫硫等一系列處理的石油或天然氣，因此，除了要求其具有一定的強度、沖擊性能和焊接性能之外，還要求其具有一定的抗H₂S/CO₂腐蝕性能。?

近年來，油田技術管線的腐蝕情況越來越嚴重，受到個別集輸管線管腐蝕穿孔爆發(fā)的影響，集輸管線管腐蝕失效的數(shù)量大幅度地增加。例如某一油田在2011年內共發(fā)生1136次腐蝕穿孔，其中地面集輸管線系統(tǒng)腐蝕穿孔共計1103處，該數(shù)據(jù)與2010年相比較增長了188%。一般而言，集輸管線管所使用的材質為20#、20G、16Mn、L360、L245、L290及Q235等鋼材料，其中20#鋼所使用的比例占75%。集輸管線管的腐蝕失效多發(fā)生于污水及高含水原油系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)中富含CO₂和H₂S，而Cl^-含量高達140g/L，其具有腐蝕環(huán)境惡劣和腐蝕機理復雜等特點。?

為了避免油田中高濃度的Cl^-和高含量的CO₂、H₂S腐蝕集輸管線管，現(xiàn)有技術使用雙相不銹鋼管線管，但生產制造雙相不銹鋼管線管成本高昂。?

公開號為JP6336639A，公開日為1993年5月28日，名稱為“具有優(yōu)良的抗酸及抗二氧化碳腐蝕性能的管線鋼”的日本專利文獻，其公開了一種具有抗CO₂性能的管線鋼，它的化學成分的質量百分配比為：C：≤0.25%，Si：0.01-0.5%，Mn：0.1-2.0%，Al：0.01-0.1%，Cr：0.25-0.1%，Cu：0.1-0.5Cr%，Ni：0.5Cu-Cu%，Ca：≤0.006，余量為Fe和其他不可避免的雜質。該專利文獻闡述了Cr含量≤0.25%的抗H₂S/CO₂腐蝕性的集輸管線管，這種管線管具有一定的抗CO₂腐蝕性能，并且其生產成本也較低。但是這種集輸管線管僅通過低含量Cr的合金化處理，在腐蝕性介質中所形成的腐蝕產物膜對鋼材?料基體的保護性能較為有限，難以滿足含高濃度Cl^-采出液用戶對于抗H₂S/CO₂腐蝕性能的要求。?

公開號為CN101082383A，公開日為2007年12月5日，名稱為“一種抗硫化氫腐蝕油氣集輸用無縫管及其制造方法”的中國專利文獻記載了一種氣集輸用無縫管，其化學成分質量百分比（wt.%）為：C：0.05～0.15，Si：0.1～0.4，Mn：0.5～1.5，Cu：0.1～0.4，Ni：0.1～0.4，V：0.01～0.1，S:≤0.01，P:≤0.02，Al:≤0.1，其余為Fe和不可避免的雜質，管線鋼在冶煉中經過鈣處理，CA/S≥1。本發(fā)明采用較低的碳，改善了組織偏析，并通過鈣處理改變夾雜物形態(tài)，但是該發(fā)明由于采用超細晶粒的釩鈦合金，相應地也提高了無縫管的生產成本。?

由此可見，現(xiàn)有的集輸管線管要么添加了大量昂貴的合金元素，要么不滿足抗高濃度Cl^-及高含量H₂S/CO₂腐蝕性能的要求。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種抗腐蝕無縫集輸管線管，其通過合理的成分設計，使獲得的集輸管線管具備較高的強度，優(yōu)良的焊接性能，良好的沖擊性能等綜合力學性能，且具有優(yōu)質的抗CO₂/H₂S腐蝕性能。?

本發(fā)明的另一目的在于提供該抗腐蝕無縫集輸管線管的制造方法。?

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種抗腐蝕無縫集輸管線管，其化學元素質量百分含量為：C：0.04～0.10%；Si：0.10～0.35%；Mn：0.3～0.8%；Cr：0.55～1.25%；W：0.06～0.55%；Al：0.01～0.05%；Ca：0.0005～0.006%；Cu≤0.2%；Ni≤0.2%；V≤0.05%；Ti≤0.03%；Nb≤0.05%；Mo≤0.2%；余量為Fe和其他不可避免的雜質。?

本發(fā)明所述的抗腐蝕無縫集輸管線管，采用了低C和低Cr含量，并添加了適量的W元素，以在Cr元素和W元素之間產生合金作用，同時還可以添加適量的合金元素Cu、Ni、V、Ti、Nb及Mo。?