[發明專利]一種海底用抗硫化氫腐蝕X70級管線鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 202010625580.9
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111607747A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 黃峰;郎豐軍;劉靜;胡騫;戴明杰
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D8/02;C21D11/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 屠佳婕

本發明公開了一種海底用抗硫化氫腐蝕X70級管線鋼，C：0.02～0.03％、Si：0.23～0.26％、Mn：1.10～1.20％、Ni：0.10～0.15％、Cr：0.25～0.30％、Mo：0.12～0.16％、Mg：0.004～0.006％、Nb：0.04～0.07％、V：0.03～0.05％、Ti：0.01～0.02％，P不超過0.005％、S不超過0.002％，其余為Fe及不可避免的雜質。其生產方法包括：1)轉爐冶煉、常規真空進行Mg處理、澆注成坯；2)對鑄坯加熱，控制鑄坯加熱溫度在1220～1250℃；3)粗軋開始溫度為1030～1080℃，粗軋終了溫度為970～990℃，總下率65～75％；4)精軋開始溫度為870～910℃，精軋終了溫度為840～870℃，精軋累積壓下率不低于65％，經過7道次軋制成12mm厚鋼板；5)進行層流冷卻，在冷卻速度為40～60℃/s下冷卻至450～510℃，卷曲待用。本發明與現有技術相比的優點在于：具有高強度、高韌性、抗硫化氫腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及管線鋼技術領域，具體是指一種海底用抗硫化氫腐蝕X70級管線鋼及其生產方法。

背景技術

隨著國家經濟發展戰略從陸地轉向海洋，海洋石油、天然氣開發迅速崛起。海底管線是海洋石油天然氣最快捷、最經濟和最有效的運輸方式，是我國開發豐富海洋油氣田資源的必要手段。海底惡劣的環境條件要求管材具有高強度、高韌性、抗疲勞、耐腐蝕等性能，生產技術難度大。尤其是輸送的石油和天然氣多含有硫化氫等酸性氣體，會導致管線鋼發生氫致開裂(HIC)和硫化物應力開裂(SSCC)。一旦海底管線發生破裂，便會造成人員傷亡、經濟損失、環境污染、生態破壞等災難性事故。因此，硫化氫腐蝕破壞是海底管線安全性的最大威脅因素。針對輸送含有硫化氫等酸性氣體的管線必須使用抗硫化氫腐蝕管線鋼。在苛刻的酸性環境中，產業化應用的抗硫化氫腐蝕管線鋼強度級別目前僅限于X65鋼級。

非金屬夾雜物是影響管線鋼抗硫化氫腐蝕性能的重要因素，裂紋一般從非金屬夾雜物處萌生擴展，并相互交叉連接。鋼中非金屬夾雜物MnS和Al₂O₃數量越多、級別越高，其抗硫化氫腐蝕性能越差。因此，必須控制抗硫化氫腐蝕管線鋼中的非金屬夾雜物數量和級別。近年來，隨著氧化物冶金技術發展，人們利用鎂的添加對鋼中非金屬夾雜物進行變質處理，來有效降低夾雜物尺寸，提高鋼材性能的技術。但在海底用抗硫化氫腐蝕管線鋼生產上未進行應用。因此，為滿足我國海洋油氣田的深海、長距離、高壓、大流量、抗酸性油氣輸送要求，開發含鎂的海底用抗硫化氫腐蝕X70級管線鋼具有重要意義。