[发明专利]一种耐少量CO2及H2S腐蚀的连续管及其制造方法

摘要

本发明公开了一种耐少量CO2及H2S腐蚀的连续管，所述连续管的板材成分按照质量百分比为：C：0.02‑0.08％；Si：0.15‑0.35％；Mn：0.4‑0.9％；P：≤0.009％；S：≤0.002％；Cu：0.2‑0.6％；Cr：3.0‑6.0％；Ni：0.1‑0.25％；Mo：0.2‑0.5％；Ti：0.01‑0.04％；Al：0.015‑0.05％；Nb：0.02‑0.08％，Re加入量≤0.02，Re包括镧(La)、铈(Ce)及铕(Eu)，其余为Fe及不可避免的杂质，通过制备卷板、卷板纵剪和对焊接长、成型与焊接，最后对焊缝及管体进行去应力处理得到本发明耐少量CO2及H2S腐蚀的连续管，本发明的连续管耐CO2腐蚀性能为普通C‑Mn钢的3倍以上，且制造成本不超过常规连续管的1.5倍，是一种经济型连续管产品，可满足含少量CO2及H2S环境的气田开发的需求。

主权项

1.一种耐少量CO2及H2S腐蚀的连续管的制造方法，其特征在于：所述连续管的板材成分按照质量百分比为：C：0.02‑0.08％；Si：0.15‑0.35％；Mn：0.4‑0.9％；P：≤0.009％；S：≤0.002％；Cu：0.2‑0.6％；Cr：3.0‑6.0％；Ni：0.1‑0.25％；Mo：0.2‑0.5％；Ti：0.01‑0.04％；Al：0.015‑0.05％；Nb：0.02‑0.08％，Re加入量≤0.02，Re包括镧(La)、铈(Ce)及铕(Eu)，其余为Fe及不可避免的杂质；包括以下步骤：步骤一：制备卷板，将上述板材的成分经过顶底复吹转炉冶炼，LF升温脱硫，VD真空脱碳，Ca处理后，采用连铸技术并应用电磁搅拌铸成80‑200mm厚度的板坯；重新加热至1150‑1250℃，采用辊式轧机进行轧制，粗轧终止温度为920‑1020℃，精轧终止温度为760‑860℃，将其轧成2.4‑6.35mm的热轧板；精轧后冷却至500‑600℃，对热轧板进行卷取得到抗酸卷板，将抗酸卷板经过酸洗、检测以及张力卷曲机卷曲成最终卷板；步骤二：卷板纵剪和对焊接长，通过纵剪机组将卷板剪成80～300mm的钢带，将前后两条钢带的端头加工成45°，采用搅拌摩擦焊或等离子填丝焊通过45°斜焊的方法将钢带对接，焊后对焊缝进行加热碾压处理，之后对整个接头进行固溶处理；步骤三：成型与焊接，将对接好的钢带进行铣边，精确控制钢带宽度和板边垂直度；采用排辊成型方法控制钢带成型；采用高频感应焊接方法焊接管坯，焊接过程控制焊缝的挤压量在1.0‑2.5mm，开口角θ在4‑8°，焊接速度为15‑25m/min，整个焊接过程采用纯度≥99.7％的氮气进行气体保护，最终焊接成管径为Φ25.4‑Φ88.9mm，壁厚为2.4‑6.35mm的直缝连续管；步骤四：焊缝及管体去应力处理，焊接完成后通过中频感应炉对焊缝进行热处理，将焊缝迅速加热到900‑960℃，随后在氮气保护下控制焊缝冷却速度，当冷却到350‑400℃进行水冷；对管体进行去应力处理，将管体迅速加热到500‑700℃，随后以10‑20℃/s的冷却速度冷却到250‑350℃进行水冷；最后将冷却后的连续管表面涂敷防腐剂，在连续卷取机上进行卷曲，得到所需长度的耐少量CO2及H2S腐蚀的连续管；所述连续管在总压为12MPa，CO2分压为2MPa，流速为1m/s，温度为110℃的高温高压腐蚀速率试验后，连续管产品耐CO2腐蚀性能为普通C‑Mn钢的3倍以上；所述连续管经HIC实验后，实验条件为：A溶液、96h、实验开始PH值2.9、实验结束PH3.5，母材及焊缝表面均未发生氢鼓泡现象，剖面金相观察所有试样均无裂纹；所述连续管经SCC实验后，实验条件为：A溶液、四点弯曲法、720h、实验开始PH值2.9、实验结束PH3.6，母材及焊缝分别在90％σs和100％σs应力水平下均未发生应力腐蚀开裂。