[發(fā)明專利]一種含稀土耐濕H2S腐蝕L415QSS管線用無縫鋼管及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310144930.X
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103205647A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀景春;劉金;豐小冬;張行剛;喬愛云;金文俊;姜海龍;石曉霞;馬愛清
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所 15101
• 代理人: 張少華

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領(lǐng)域，涉及一種含稀土耐濕H₂S腐蝕L415QSS管線用無縫鋼管及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

管道運輸因其具有經(jīng)濟高效，不間斷和無污染等特點而得到廣泛應用，為了實現(xiàn)管線的長距運輸，需要高鋼級管線管，由于我國油氣資源中部分存在水和H₂S氣體，這對輸送管道帶來嚴重的腐蝕問題，而且難以預測。低溫濕硫化氫腐蝕主要有應力腐蝕（SSC）和氫致開裂（HIC）兩種破壞型式。這兩種破壞型式在石油天然氣輸送管道中均產(chǎn)生過嚴重的事故，而耐濕H₂S腐蝕與高鋼級相互矛盾。為此，開發(fā)了抗?jié)馠₂S腐蝕L415QSS高鋼級管線管，有效防止了濕硫化氫腐蝕的產(chǎn)生和破壞。

經(jīng)檢索，未見相似的專利技術(shù)和文獻資料公開報道，也未見有使用情況的公開報道。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種雜質(zhì)元素含量低、沖擊韌性高、晶粒細小、耐濕H₂S應力腐蝕性能高的含稀土耐濕H₂S腐蝕L415QSS管線用無縫鋼管及其生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的無縫鋼管是這樣實現(xiàn)的：

以重量百分比90%的高爐鐵水與10%的優(yōu)質(zhì)廢鋼作為原料；管坯的化學成分按重量百分比分別為：C?0.03-0.10；Si?0.10-0.30；Mn?0.45-0.75；P≤0.015；S≤0.005；Cr?0.30-0.70；Mo?0.10-0.30；V?0.03-0.07；Ti?0.01-0.03；?Al?0.01-0.04；稀土元素RE?0.0005-0.0100；Cu≤0.10，余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質(zhì)元素；無縫鋼管的力學性能：屈服強度550～600?MPa、殘余應力≤30MPa、沖擊值≥200?J/cm²，晶粒度≥8.5級；SSC性能：恒定應力為0.9?Rt_0.5=374MPa，經(jīng)過H₂S飽和溶液（A溶液）浸泡、連續(xù)720小時試樣不斷裂；HIC性能：CSR=0，CLR=0，CTR=0。

所述RE為Ce與La的混合稀土金屬，其重量百分比為：Ce?67%、La?33%。

本發(fā)明的無縫鋼管的生產(chǎn)方法如下：

首先對上述高爐鐵水進行預處理，然后與上述優(yōu)質(zhì)廢鋼一同加入頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐進行冶煉，再將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進入LF爐工位進行精煉，精煉完成后進入VD工位進行真空脫氣處理，再進行圓坯連鑄，并將連鑄坯切割成管坯，然后對連鑄管坯進行加熱，對加熱好的管坯進行穿孔和連軋使其成為連軋管，對軋管進行定張減徑后送入冷床冷卻，然后實施鋸切，對切好的套管進行熱處理，然后進行矯直，最后經(jīng)探傷檢測，合格者經(jīng)倒棱加工后即為管線管成品。

其工藝流程簡述為：鐵水預處理→頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐冶煉→LF爐精煉→VD真空處理→圓坯連鑄→切割→管坯加熱→穿孔→連軋→定（張減）徑→冷卻→鋸切→熱處理→矯直→探傷→倒棱。

連鑄圓管坯的生產(chǎn)過程如下所述：

1、將高爐鐵水經(jīng)預處理，使得鐵水中的含S量（重量百分比）降低到0.010%以下。

2、將預處理后的鐵水兌入頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，加入（重量百分比）10%優(yōu)質(zhì)廢鋼，采用單渣工藝冶煉，控制終渣堿度和終點目標，出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程必須擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊。

3、在LF爐進行精練：精煉全過程按要求正常吹A(chǔ)r，采用從低級數(shù)到高級數(shù)逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調(diào)整及升溫操作；采用造白渣操作。

4、LF爐精煉結(jié)束后保持底部軟吹A(chǔ)r，按預定加入量喂入稀土絲。

5、進行VD真空處理：真空度≤0.10KPa，深真空時間≥13分鐘。

6、喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行8-10分鐘吹A(chǔ)r；將經(jīng)過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄，采用低拉速的恒速控制和電磁攪拌工藝，控制鋼水過熱度≤30℃，鑄坯出二次冷卻區(qū)域后進行矯直，然后切割為圓管坯。