[发明专利]一种245MPa级集输管线管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金件及其制备方法，尤其涉及一种管线管及其制备方法。

背景技术

集输管线管是用于连接油、气井与油田油、气综合处理装置之间的管道。由于集输管线管所输送的介质是未经过脱盐、脱水或脱硫等预处理的石油或天然气，因此，该类管道除了要求具有一定的强度、抗冲击性能和焊接性能之外，还需要具有一定的抗H₂S/CO₂腐蚀能力。

近年来，油田管线的腐蚀情况呈快速增长的趋势，尤其受到个别集输管线管腐蚀穿孔爆发的影响，油田管线的腐蚀失效数量大幅度地增加。目前，解决油田因高浓度的Cl^-、CO₂、H₂S等物质腐蚀集输管道的技术方案是使用复合管或双相不锈钢管线管，但是制造这些管件的成本高昂，并不利于推广至企业大规模生产，因此，相关企业都希望能获得一种抗H₂S-CO₂-Cl^--O₂腐蚀环境的经济型输送流体管线管。

公开号为JP6336639，公开日为1994年12月6日，名称为“一种具有优良抗酸性、抗CO₂腐蚀性的管线钢”的日本专利文献公开了一种抗酸抗腐蚀性的管线钢，该管线钢的各化学组分质量百分含量为：C≤0.25%，Si：0.01～0.50%，Mn：0.1～2%的，P：≤0.01%，S：≤0.003%，Cr：0.25～1%，Al：0.01～0.10%和Ca：≤0.006%，并且还包含Cu和Ni，其中相关化学组分满足以下关系式：0.1≤Cu＜0.5[Cr%]且0.5[Cu%]≤Ni≤Cu。

公开号为JP8269623，公开日为1996年10月15日，名称为“一种具有优良耐腐蚀性的管线钢”的日本专利文献涉及一种抗腐蚀性能的管线钢，其化学组分的质量百分含量为：C≤0.06%，Si:0.01～0.50%，Mn:0.1～2%，P≤0.01%，S≤0.003%，Cr:0.25～1%，Al:0.01～0.10%和Ca≤0.006%，其中PCM（%）按以下公式进行调整：PCM（%）=C+Si/30＋Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+V/10+Mo/15。

发明内容

本发明的目的在于提供一种245MPa级集输管线管及其制造方法，该集输管线管不仅具有245Mpa级的强度，还可以抵抗H₂S，CO₂，Cl^-和O₂等多种腐蚀物质的腐蚀，具备较高的抗腐蚀性能，能够在复杂的腐蚀环境中稳定工作，减少了集输管线系统由于腐蚀而引发的开裂和穿孔等失效情况的发生，同时该集输管线钢所添加的合金含量较少，生产成本低。

为了实现上述目的，本发明提出了一种245MPa级集输管线管，其化学成分质量百分比含量为：

C0.06～0.11%；

Si0.10～0.35%；

Mn0.3～0.8%；

Cr0.55～1.25%；

Al0.11～1.20%；

V≤0.05%；

Ti≤0.03%；

Nb≤0.05%；

余量为Fe和其他不可避免的杂质。

进一步地，上述245MPa级集输管线管的碳当量满足Ceq≤0.43。

进一步地，上述245MPa级集输管线管，其化学成分的冷裂敏感指数满足Pcm≤0.19。

本发明所述的245MPa级集输管线管中各化学成分的设计原理如下：

1）C:碳可以有效地提高钢种的强度。但是当碳含量过高时，容易形成碳化物在晶界析出，从而造成晶界局部贫Cr区域的出现，不仅会降低管线管的抗腐蚀性能，还会降低钢种的焊接性能。因此，本技术方案中的含碳量设计为0.06～0.11%。

2）Si:硅能固溶于铁素体中以提高钢的屈服强度，但是在本技术方案中，其含量不宜过高，将其控制在0.10～0.35%。

3）Mn:锰主要溶于钢中的铁素体中并能起强化的作用，但过高的Mn含量却会大大降低钢种的焊接性能及耐腐蚀性能，故本技术方案中的Mn含量为0.3～0.8%。