[發(fā)明專利]一種含稀土耐濕H2S腐蝕L450QS管線用無縫鋼管及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310145004.4
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN103205648A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金;豐小冬;賀景春;張行剛;姜濤;郝振宇;姜海龍;石曉霞;馬愛清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/28
• 分類號(hào): C22C38/28;C22C33/04;C21D8/10;F16L9/02
• 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L450QS管線用無縫鋼管及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

管道運(yùn)輸因其具有經(jīng)濟(jì)高效，不間斷和無污染等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，為了實(shí)現(xiàn)管線的長(zhǎng)距運(yùn)輸，需要高鋼級(jí)管線管，由于我國(guó)油氣資源中部分存在水和H₂S氣體，這對(duì)輸送管道帶來嚴(yán)重的腐蝕問題，而且難以預(yù)測(cè)。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(yán)重的事故，而耐濕H₂S腐蝕與高鋼級(jí)相互矛盾。為此，國(guó)內(nèi)外相繼開發(fā)了抗?jié)馠₂S腐蝕L450QS高鋼級(jí)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(guó)發(fā)明專利“一種超低碳高韌性抗硫化氫用輸氣管線鋼”（專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N?1351189A），其存在以下問題和缺點(diǎn)：

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(diǎn)低，這會(huì)給冶煉、軋制過程造成一定的難度。

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(xì)小、耐濕H₂S應(yīng)力腐蝕性能高的含稀土耐濕H₂S腐蝕L450QS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(shí)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(cè)的微量雜質(zhì)元素；產(chǎn)品的力學(xué)性能：屈服強(qiáng)度550～600?MPa、殘余應(yīng)力≤30MPa、沖擊值≥200?J/cm²，晶粒度≥8.5級(jí)；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(shí)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(duì)上述高爐鐵水進(jìn)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(jìn)行冶煉，再將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進(jìn)入LF爐工位進(jìn)行精煉，精煉完成后進(jìn)入VD工位進(jìn)行真空脫氣處理，再進(jìn)行圓坯連鑄，并將連鑄坯切割成管坯，然后對(duì)連鑄管坯進(jìn)行加熱，對(duì)加熱好的管坯進(jìn)行穿孔和連軋使其成為連軋管，對(duì)軋管進(jìn)行定張減徑后送入冷床冷卻，然后實(shí)施鋸切，對(duì)切好的套管進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行矯直，最后經(jīng)探傷檢測(cè)，合格者經(jīng)倒棱加工后即為管線管成品。

其工藝流程簡(jiǎn)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(diǎn)目標(biāo)，出鋼過程中進(jìn)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(jìn)行精練：精煉全過程按要求正常吹A(chǔ)r，采用從低級(jí)數(shù)到高級(jí)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(jìn)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(jìn)行VD真空處理：真空度≤0.10KPa，深真空時(shí)間≥13分鐘。

6、喂入定長(zhǎng)硅鈣絲，喂絲后進(jìn)行8-10分鐘吹A(chǔ)r；將經(jīng)過VD真空處理后的鋼水進(jìn)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(jìn)行矯直，然后切割為圓管坯。