[发明专利]一种超低温高压力服役输送管用钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种超低温高压力服役大口径输送管用热轧厚壁钢板及其制造方法，该钢板可用于天然气长距离输送用大壁厚大口径高强度直缝埋弧焊钢管的加工，以及大型船舶、海洋工程、铁路桥梁和高层建筑等建设工程。

背景技术

能源是国民经济实现可持续发展的重要基础，天然气是一种低碳矿物能源，扩大其在我国能源结构中的比例，对于保障我国能源、保护生态环境具有重要的现实意义。管道输送是经济、高效和环保的能源介质输送方法，未来十年随着天然气消费在我国一次性能源消费中比例的快速提升，天然气管网建设必将高速增长。为了满足我国经济发展的需要，大量的天然气须从西部向经济发展较快的东部地区输送，如正在施工的“西气东输三线”，以及规划中的“西气东输四线”和“西气东输五线”等，且大量的天然气还将通过“中亚D线”、“西伯利亚东线”和“西伯利亚西线”等进口。而大口径、高压力输气管道建设是现代高效、低成本长距离输送的基本特点，为了保证管道安全，还要求较高的低温韧性。如“西气东输三线”的管径Φ1219mm，钢级X80，设计输气压力12MPa，设计年输气量300亿立方米，要求钢板宽度大于3750mm，对于裸露在外部环境使用的管道，使用的钢板－40℃夏比V型冲击功≥210J、－30℃落锤剪切面积≥85％；“西伯利亚东线”的管径Φ1422mm，钢级K60(X70)，设计输气压力10MPa，设计年输气量380亿立方米，要求钢板宽度大于4350mm，钢板－60℃的夏比V型冲击功≥120J、－30℃落锤剪切面积≥85％。由于这些管道将穿越一些特殊地质条件地区，要求钢板的厚度≥30mm。

目前，世界上的钢铁企业还没有开发出满足这些管道项目建设的需要的钢板。如专利CN102277530B公布了一种“深海用≥25mm厚的及其生产方法”，其强度控制在X65水平，－40℃的夏比V型冲击功≥200J，－20℃落锤剪切面积≥85％，力学性能不能满足上述工程项目设计要求；且鉴于其为海底管线，其宽度也必将低于3200mm。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢板及其制造方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种超低温高压力服役输送管用钢板，其化学成分按照重量百分比包括：C0.03～0.07％，Si≤0.30％且大于0；Mn1.5～1.9％，Al0.015～0.06％，Nb0.05～0.11％，Ti0.010～0.018％，Cr0.10～0.30％，Cu0.10～0.30％，Ni0.10～0.30，Mo≤0.30％且大于0，P≤0.015％且大于0，S≤0.004％且大于0，N≤0.005％且大于0，Ca/S≥2，Ti/N≥4，余量为铁及杂质元素，所述钢板的碳当量Ceq[＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15]≤0.43，所述钢板的裂纹敏感指数Pcm[＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B]≤0.21。

优选的，在上述的超低温高压力服役输送管用钢板中，所述钢板的厚度≥30mm，宽度≥3730mm。

相应地，本申请还公开了一种超低温高压力服役输送管用钢板的制造方法，包括步骤：

1)、冶炼：将铁水脱硫后送入转炉冶炼，再送入LF炉精炼，精炼完成后送入RH炉真空处理，获得钢水；

2)、板坯连铸：将步骤1)获得的钢水送入连铸机，进行无氧化保护浇注，中间包过热度控制在25±5℃，拉速控制在0.65±0.05m/min，连铸动态轻压下量5～10mm；

3)、板坯再加热：温度控制在1100～1250℃，保持时间≥320min；

4)、粗轧：温度控制在950～1100℃，粗轧后中间坯厚度≥2.5倍最终所获得钢板厚度；

5)、中间坯层流快速冷却；

6)、精轧：温度控制在800～900℃，精轧结束温度730～830℃，精轧阶段总压缩比≥60％；

7)、钢板预热矫直；

8)、钢板快速冷却：终冷温度≤550℃，冷却速率控制≥15℃/s；

9)、钢板热矫直；

10)、冷却。

优选的，在上述的超低温高压力服役输送管用钢板的制造方法中，所述步骤1)中，所述LF炉处理后，钢液中S含量≤0.005％，O含量≤0.0025％。

优选的，在上述的超低温高压力服役输送管用钢板的制造方法中，所述步骤1)中，所述RH真空处理后，钢液中N含量≤0.0035％。