[發(fā)明專利]一種抗SSCC應(yīng)力腐蝕優(yōu)良的X70MS的ERW焊管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310469618.8
• 申請日: 2013-10-07
• 公開（公告）號: CN103526108A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢宗岳;黃曉輝;牛輝;張錦剛;劉海璋;張萬鵬;牛愛軍;趙紅波;張君;劉斌;陳長青;楊軍;包志剛;張鵬;楊耀彬;劉剛偉
• 申請（專利權(quán)）人: 寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/54;C22C38/50;C22C38/28;C22C38/16;C22C38/14;C21D8/10;C21D9/50
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于焊接領(lǐng)域，涉及一種焊管及其制造方法，尤其是一種抗SSCC應(yīng)力腐蝕優(yōu)良的X70MS鋼級集輸和輸送用ERW焊管及其制造方法。?

背景技術(shù)：

H₂S是石油和天然氣中最具有腐蝕作用的有害介質(zhì)之一，嚴(yán)重地影響著油氣輸送管線的使用壽命，其中硫化物應(yīng)力開裂(SSCC)是H₂S酸性腐蝕的主要形式。?

ERW焊管在具有腐蝕性環(huán)境中使用時，ERW焊縫比母材金屬對應(yīng)力腐蝕開裂和氫致開裂具有很高的敏感性，往往導(dǎo)致ERW焊管的過早開裂，產(chǎn)生嚴(yán)重的泄漏事故和巨大的經(jīng)濟損失。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于焊縫存在夾雜物和高的殘余應(yīng)力。?

專利公開號CN102121081A采用HFW焊接方式僅進行X65MS焊接，且SSCC應(yīng)力加載僅85％σ_s，無法承受加載90％σ_s應(yīng)力。專利公開號CN102653844A未進行SSCC試驗，無法抵抗應(yīng)力加載下的腐蝕。專利公開號CN1948538A，其抗硫化氫應(yīng)力腐蝕門檻值達到90％SMYS，但C含量0.25～0.32％比本專利C≤0.05％高的多，且主要介紹的是油田上采油的套管和油管，而本專利制造出的是輸送或者集輸管。專利公開號CN102699628A和公開號CN102199736A的制管工藝是先冶煉制管坯，再采用熱軋管工藝穿孔制毛管，且CN102199736A的SSCC試驗加載強度也僅為72％SMYS，而本專利采用電阻焊制管工藝，SSCC試驗加載強度都在90％SMYS及以上。?

隨著鋼級的提高，國內(nèi)集輸和輸送用X70MS?ERW焊管需要具有高H₂S抗性并且要求SSCC規(guī)定屈服強度也越來越高，尤其對應(yīng)力大小很敏感，應(yīng)力大小是最關(guān)鍵的指標(biāo)，國內(nèi)外普通焊管的抗SSCC應(yīng)力腐蝕一般僅達到規(guī)定屈服強度72％σ_s或85％σ_s，極易發(fā)生SSCC。因此開發(fā)一種能承受90％σ_s以上規(guī)定屈服強度的高抗SSCC應(yīng)力腐蝕X70MS?ERW焊管及其制造方法勢在必行。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種抗SSCC應(yīng)力腐蝕優(yōu)?良的X70MS?ERW焊管及其制造方法。?

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供管體高強度，SSCC應(yīng)力腐蝕能承受規(guī)定屈服強度90％σs以上的X70MS鋼級耐硫化氫ERW焊管及其制造方法。?

一種抗SSCC應(yīng)力腐蝕優(yōu)良的X70MS?ERW焊管及其制造方法，焊管鋼級X70MS，所述焊管的化學(xué)成分為C：≤0.04wt％，Si：0.10～0.20wt％，Mn：≤1.20wt％，P：≤0.01wt％，S：≤0.001wt％，Al：≤0.06wt％，Cu：≤0.15wt％，Ni：≤0.15wt％，Cr：≤0.1wt％，Nb：≤0.05wt％，V：≤0.20wt％，Ti：≤0.02wt％，Mo：≤0.10wt％，B≤0.0002wt％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。?

ERW焊管板材成分設(shè)計：采用超低C、低Mn、低S、P及添加Cu、Mo、Cr等微合金化元素中的一種或多種進行板材成分設(shè)計。C含量過高形成的碳化物量會引起SSC抗性的惡化，Mn含量過高會導(dǎo)致對SSC抗性不利的偏析。控制Mn與Si的用量比，主要是要降低ERW焊接過程中焊縫不可避免的氧化物熔點使其易排出。S對SSC抗性有害的夾雜物的元素，P是通過晶界偏析降低SSC抗性的元素，S、P優(yōu)選極低水平。Al是強力的鋼脫氧劑，能促進了鋼的脫硫化。Mo可形成細(xì)微碳化物，有利于改善SSC抗性。微量Nb、Ti、V細(xì)化晶粒并產(chǎn)生沉淀強化作用。少量Cu、Cr等多元合金化的優(yōu)勢是可以避免單一元素有可能產(chǎn)生的不利影響，起到改善偏析、固溶強化等作用。?

拆卷對焊：對料頭料尾對接平齊。?

成型：采用輥式成型時候的張力效應(yīng)，最大限度地將彎矩加到帶鋼邊部，調(diào)整工作板寬及粗成型機架的軋輥參數(shù)，利用軋輥漸開線的特性，對帶鋼最邊部給一小段“過彎曲”，為高頻焊接提供良好的邊部條件，提高板邊的延展性，使邊部成型充分，且?guī)т撨叢康膬蓚€端面都成功實現(xiàn)平行的工型對接，也在焊接后確保內(nèi)外表面形成均勻的毛刺，利于毛刺的刮除和打斷。成型過程中擠壓量5±1mm，定徑量8±2mm，確保鋼管成型后具有良好的圓度和低的殘余應(yīng)力，實現(xiàn)殘余應(yīng)力的可控性，可將成型殘余應(yīng)力控制為負(fù)值，有效預(yù)防了SSCC發(fā)生。?