[發(fā)明專利]一種含稀土耐濕H2S腐蝕L485QS管線用無縫鋼管及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310145002.5
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103215517A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 豐小冬;劉金;賀景春;張行剛;喬愛云;王秀;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;C21D1/25;C21D9/08
• 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L485QS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(yīng)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(yù)測。低溫濕硫化氫腐蝕主要有應(yīng)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，國內(nèi)外相繼開發(fā)了抗?jié)馠₂S腐蝕L485QS高鋼級管線管，這些材料的應(yīng)用有效的防止了濕硫化氫腐蝕的產(chǎn)生和破壞。

經(jīng)檢索，中國發(fā)明專利“酸性環(huán)境用X70QS無縫管線管的制造方法”（專利申請?zhí)枺篊N?101892432A），其存在以下問題和缺點：

1.雜質(zhì)元素Cu（重量%≤0.20%）含量高。這是以廢鋼為原料用電爐生產(chǎn)工藝所無法克服的不足，由于Cu元素的熔點低，這會給冶煉、軋制過程造成一定的難度；

2.熱處理制度范圍太寬（回火溫度在550～730℃之間），這將導(dǎo)致管線管的力學(xué)性能有較大波動（屈服強度在485～635MPa之間、抗拉強度在570～760MPa之間），可操作性不強。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種有害元素含量低、沖擊韌性高、晶粒細小、耐濕H₂S應(yīng)力腐蝕性能高的含稀土耐濕H₂S腐蝕L485QS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(xué)成分按重量百分比分別為：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，余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質(zhì)元素；產(chǎn)品的力學(xué)性能：屈服強度550～600?MPa、殘余應(yīng)力≤30MPa、沖擊值≥200?J/cm²，晶粒度≥8.5級；SSC性能：恒定應(yīng)力為0.8?Rt_0.5=388MPa，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(yù)處理，然后與上述優(yōu)質(zhì)廢鋼一同加入頂?shù)讖?fù)吹轉(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(yù)處理→頂?shù)讖?fù)吹轉(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(yù)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(yù)處理后的鐵水兌入頂?shù)讖?fù)吹轉(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(yù)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。