[发明专利]L360MCS抗H2S腐蚀直缝埋弧焊管生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种L360MCS抗H₂S腐蚀直缝埋弧焊管生产方法。

背景技术

由于不同地质生产的石油天然气不同程度地含有H2S和CO2成分，管道长期处在酸性环境中，由于介质中的H2S会引起氢致开裂(HIC)，输送压力和H2S共同作用会引起硫化物应力开裂(SSC)，从而导致输送钢管的失效。

根据管线钢发生HIC和SSC的机理，概括起来，影响管线钢管抗硫化氢性能的因素主要有环境因素、材料因素和制管工艺因素。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种L360MCS抗H₂S腐蚀直缝埋弧焊管生产方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：L360MCS抗H2S腐蚀直缝埋弧焊管生产方法，该方法包括：

坡口清理，清除管材坡口及两侧20～40㎜范围内的内外表面并打磨；预焊，使管材坡口焊平、焊牢，坡口对正且平直，然后清理坡口；内焊；外焊；

所述管材的质量百分比为：C≤0.02%，Mn≤1.2%，S≤0.0009%，Cu≤0.15%，Mo≤0.04%，Cr≤0.12%，Nb≤0.04%，V≤0.04%，Ti≤0.04%，余量为Fe。

优选地，所述管材的晶粒度为11级。

优选地，所述管材为针状铁素体型钢。

优选地，所述管材的带状组织级别为0。

优选地，所述管材硬度值≤200HV10。

优选地，所述管材的质量百分比为：C≤0.02%，Si≤0.23%，Mn≤1.2%，P≤0.013%，S≤0.0009%，Cu≤0.15%，Mo≤0.04%，Cr≤0.12%，Nb≤0.04%，V≤0.04%，Ti≤0.04%，Ni≤0.08%，Ti≤0.01%，N≤0.004%，A1≤0.02%，∑（Ni+Cr+Mo）≤0.2%，∑（V+Nb+Ti）≤0.04%，Ceq≤0.26%，Pcm≤0.1%，余量为Fe。

本发明的有益效果是：从L360MCS直缝埋弧焊管抗硫化氢性能（抗HIC和SSC）试验得到的结果，试样的HIC敏感性指标(CLR、CTR、CSR)都为0，SSC试样表面未发现裂纹存在，表明原材料钢板、焊接材料及焊接工艺的选择是正确的，是一种合理的生产抗硫化氢焊管的方法。

附图说明

图1为HIC试样经96小时腐蚀试验后表面宏观示意图；

图2为SSC试样经720小时腐蚀试验后表面宏观示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

一种L360MCS抗H2S腐蚀直缝埋弧焊管生产方法，该方法包括：坡口清理，清除管材坡口及两侧20～40㎜范围内的内外表面并打磨；预焊，使管材坡口焊平、焊牢，坡口对正且平直，然后清理坡口；内焊；外焊；

所述管材的质量百分比为：C≤0.02%，Mn≤1.2%，S≤0.0009%，Cu≤0.15%，Mo≤0.04%，Cr≤0.12%，Nb≤0.04%，V≤0.04%，Ti≤0.04%，余量为Fe。

抗硫化氢管线钢除了保持普通管线钢的细晶粒与高韧性外，对材料的均匀性、纯净度要求更高。对材料的化学成分、非金属夹杂物数量及形态、显微组织等都有特殊要求。

C在钢中是重要的固溶强化元素,随C的增加，材料的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，韧脆转变温度升高，使材料HIC的敏感性增强，因此，要降低C的含量。此外，高碳含量易形成元素偏析和带状组织，HIC敏感性增强。本发明提供的管材控制C含量最大为0.02%。

在管线钢中加入适量的Mn，可弥补低碳或超低碳造成的强度下降。锰可提高钢的淬透性，同时起固溶强化、晶界强化和相变强化的作用，锰还起作脱氢，脱硫的作用。氢致裂纹经常沿珠光体带扩展，而带状组织的形成主要是Mn和P的偏析所引起，因此增加锰含量，就导致更发达的带状组织，从而引起氢致裂纹敏感性增加。本发明提供的管材控制Mn含量最大为1.2%。

S是极有害的元素，能促进HIC和SSC发生，S与Mn生成低熔点低硬度的MnS夹杂经轧制易成带尖端的长条状，该长条状的MnS夹杂的形态最为使H原子聚集，造成管线破裂。通过减少S含量可以减少MnS的形成，为了改变MnS长条状的形态，通常是加Ca，进行钙处理，可以改变夹杂物的形态，使其MnS夹杂的形态趋于球化，生成分散球状的高熔点CaS，从而提高抗HIC和SSC的能力。但Ca的质量分数必须精确地控制在一定范围内， 以避免生成对HIC敏感的Ca的硫化物或氧化物。