[发明专利]一种抗酸管线钢及制管方法

说明书

本发明公开了一种抗酸管线钢及制管方法，涉及钢铁材料领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.014%～0.024%，Si：0.10%～0.35%，Mn：0.60%～0.80%，P≤0.012%，S≤0.0010%，Nb：0.030%～0.070%，Ti：0.006%～0.020%，Ni：0.10%～0.30%，Cr：1.00%～1.10%，Mo：0.15%～0.20%，Cu：0.10%～0.30%，V：0.010%，Al：0.015%～0.050%，余量为Fe和杂质。本发明采用了一种独特成份设计，通过铣边、预弯、成形、焊接、探伤、扩径、水压试验等工序进行制管，实现了抗酸管线钢制管要求。

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别是涉及一种抗酸管线钢及制管方法。

背景技术

伊朗、缅甸、印度、阿布扎比、俄罗斯、等国家原油储量巨大，我国从该地区进口的原油数量越来越大，管道输送不仅运输成本低并且运输速度快，但原油通过管道输送存在酸性侵蚀，因此，对不同规格抗酸管线的研发迫在眉睫，能适用于不同规格的抗酸稳定性能一直是一个挑战。

抗酸耐蚀管线钢主要是抗HIC、SSC性能，硫化氢是一种弱酸性电解质，在pH为1～5的水溶液中主要以分子态形式存在，硫化氢与金属发生腐蚀反应：H₂S+Fe→FeS+2H生成原子氢，H₂S作为氢复合成氢分子的毒化剂，使得原子氢易于进入钢的基体。进入钢中的氢原子通过扩散达到缺陷处，并析出成氢分子，产生很高的压力。有应力存在时，在拉伸应力(外加的或/和残余的)作用下，氢在冶金缺陷(夹杂、晶界、相界、位错、裂纹等)提供的三项拉应力区富集，当偏聚的氢浓度达到临界值时，高强度钢、高内应力构件等便会在氢和应力场的联合作用下开裂。从反应机理上看，酸性腐蚀主要发生的是电化学反应，在组织中，珠光体主要起到电的良导体作用，因此成份设计过程中如何确保组织转变避免珠光体的产生是重要的一环。钢板在制管过程中会进行预弯、成形、扩径过程，这个过程中产品会发生一定的变形，组织内部更容易产生位错从而导致裂纹发生。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.014％～0.024％，Si：0.10％～0.35％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.012％，S≤0.0010％，Nb：0.030％～0.070％，Ti：0.006％～0.020％，Ni：0.10％～0.30％，Cr：1.00％～1.10％，Mo：0.15％～0.20％，Cu：0.10％～0.30％，V：0.010％，Al：0.015％～0.050％，余量为Fe和杂质。

技术效果：本发明通过成份设计，改变钢板内的组织结构，得到了组织更稳定、韧性更优异的产品，减轻了有害气体氢气、二氧化碳的侵蚀；Cr、Ni、Cu有效抑制了有害气体氢气、二氧化碳的腐蚀速率；Cr、Mo合金改善了钢板厚度方向组织异性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；产品的碳当量在合理范围内，对焊接性影响不大，满足产品制管工艺要求。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.021％，Si：0.13％，Mn：0.68％，P：0.010％，S：0.009％，Nb：0.036％，Ti：0.015％，Ni：0.13％，Cr：1.05％，Mo：0.18％，Cu：0.13％，V：0.002％，Al：0.030％，余量为Fe和杂质。

前所述的一种抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.019％，Si：0.23％，Mn：0.78％，P：0.011％，S：0.006％，Nb：0.066％，Ti：0.015％，Ni：0.23％，Cr：1.08％，Mo：0.16％，Cu：0.23％，V：0.002％，Al：0.036％，余量为Fe和杂质。