[发明专利]焊接热影响部韧性优良的焊接钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过利用冷弯曲加工将厚钢板成形为筒状、并焊接对接部而制造的焊接钢管(welded steel pipe)，涉及作为天然气(natural gas)和原油(crude oil)用管线管(line pipe)用焊接钢管适合的焊接热影响部韧性(welded heat affected zone toughness)优良的焊接钢管。

背景技术

作为天然气和原油运输使用的管线管，为了实现高压作业的运输效率(transportation efficiency)的提高，正在不断进行高强度化、厚壁(heavy-walled)化。另外，在运输天然气的海底管道(sub sea pipeline)系统中，铺设深度(laying depth)越深，越能确保铺设时的耐压曲强度(buckling resistance)，从作业时的耐水压强度以及对潮流的安全性的观点出发，要求更厚壁的管线管。

另一方面，高压下使用在海底铺设的管线管的情况下，在作业停止时气体发生断热性地减压(adiabatically-depressurization)，其结果，管体的温度有可能降低。因此，对于在海底铺设的管线管而言，对在比一直以来的以海水温度为基准的标准温度更低的温度下的韧性的要求增多。另一方面，管厚越增大，确保强度所必须的合金元素的添加量越增加，另外，接缝部的必要焊接输入热量增大，因此，难以确保焊接热影响部的韧性。

如上所述，在海底铺设的管线管，确保在标准温度下的焊接热影响部韧性极其困难。

针对这样的课题，专利文献1和2中公开了如下方法：通常，通过进行内外表面各一层的对焊，对内表面1～2层、外表面2层或内表面1层、外表面3层进行多层焊接(multi-pass welding)，降低各焊接的焊接输入热量，确保焊接热影响部韧性。另外，专利文献3和4中公开了如下方法：通过对定位焊接部(tack-welded portion)进行研削而使其平滑，使焊接稳定，确保焊接热影响部韧性。专利文献5中公开了如下方法：通过残留定位焊接而进行内外表面的焊接，降低焊接截面积，其结果，降低焊接输入热量，确保焊接热影响部韧性。

另外，专利文献6中公开了如下方法：通过焊接热影响部的化学成分的最佳化与加速冷却速度(cooling rate)的组合，使焊接热影响部组织成为靭性高的组织，确保韧性。专利文献7和8中提出了如下方法：通过使用直径比一般细的丝，在低输入热量下确保深的熔深(deep penetration)，降低焊接输入热量，由此，使焊接热影响部韧性提高。

另外，在专利文献9和10中公开了如下方法：通过分别将焊缝宽度(bead width)、焊缝截面积(bead section area)控制为最佳，确保焊接热影响部韧性。另外，专利文献11中公开了如下方法：通过规定内外表面输入热量平衡以及内表面输入热量的与管厚对应的上限，改善也包括在会合部(cross bond)附近生成的ICCGHAZ(Inter Critical Coarse Grain Heat Affected Zone：由通过在先焊接形成的熔合线附近的粗大粒子构成的焊接热影响部通过后续焊接而被再加热至Ac₁～Ac₃相变点的区域)的焊接热影响部韧性。另外，专利文献12中公开了如下方法：规定通过内外表面焊接形成的焊接热影响部的奥氏体粒径以及焊缝倾斜角，由此，改善也包括在会合部附近生成的ICCGHAZ的焊接热影响部韧性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-328255号公报

专利文献2：日本特开平10-277744号公报

专利文献3：日本特开平8-57642号公报

专利文献4：日本特开2003-136130号公报

专利文献5：日本特开2001-113374号公报

专利文献6：日本特开2004-99930号公报

专利文献7：日本特开2006-272377号公报

专利文献8：日本特开2007-268564号公报

专利文献9：日本特开2009-214127号公报

专利文献10：日本特开2009-233679号公报

专利文献11：日本特开2009-241128号公报

专利文献12：日本特开2009-202167号公报

发明内容

发明要解决的问题