[发明专利]一种含稀土耐湿H2S腐蚀L625QS管线用无缝钢管及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于黑色金属冶炼及金属压力加工领域，涉及一种含稀土耐湿H₂S腐蚀L625QS管线用无缝钢管及其生产方法。

背景技术

管道运输因其具有经济高效，不间断和无污染等特点而得到广泛应用，为了实现管线的长距运输，需要高钢级管线管，由于我国油气资源中部分存在水和H₂S气体，这对输送管道带来严重的腐蚀问题，而且难以预测。低温湿硫化氢腐蚀主要有应力腐蚀(SSC)和氢致开裂(HIC)两种破坏形式。这两种破坏形式在石油天然气输送管道中均产生过严重的事故，而耐湿H₂S腐蚀与高钢级相互矛盾。为此，特开发了抗湿H₂S腐蚀L625QS高钢级管线管，该材料的应用有效的防止了湿硫化氢腐蚀的产生和破坏。

经检索，有关该钢级无缝钢管及其制造方法的内容，在专利文献中未见记载、在书刊杂志上也未见公开报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产成本低、强韧性能匹配高、组织均匀细小、耐湿H₂S应力腐蚀性能高的含稀土腐蚀L625QS管线用无缝钢管及其生产方法。

为达以上目的，本发明一种含稀土耐湿H₂S腐蚀L625QS管线用无缝钢管，所述无缝钢管化学成分按重量百分比含量分别为：C 0.07％-0.12％；Si0.10％-0.30％；Mn 1.00％-1.30％；P 0％-0.015％；S 0％-0.005％；Cr 0.60％-0.90％；Mo 0.10％-0.30％；V 0.07％-0.13％；Ti 0.01％-0.03％；Al 0.01％-0.04％；稀土元素RE 0.0005％-0.0100％；Cu 0％-0.10％；余量为基体Fe和微量杂质元素；其中稀土元素RE组分为：67％的Ce和33％的La制成。

其中所述含稀土耐湿H₂S腐蚀L625QS管线用无缝钢管，包括以下重量份的组分制备而成：

高炉铁水：90份；

废钢：10份；

预脱氧合金：2.2-3.0份；

铝铁合金：0.03-0.12份；

白灰块：0.2份；

钼铁合金：0.17-0.50份；

钒铁合金：0.14-0.26份；

钛铁合金：0.04-0.12份；

稀土丝：0.02份；

硅钙线：0.06份；

其中所述稀土丝由稀土元素RE组分为：67％的Ce和33％的La制成。

其中所述预脱氧合金选自硅锰合金、锰铁合金和铬铁合金两种或两种以上任意比例的混合物。

一种生产所述含稀土耐湿H₂S腐蚀L625QS管线用无缝钢管的方法，包括如下步骤：

(1)高炉铁水预处理：将所述高炉铁水中S含量降低到重量百分比0.010％以下；

(2)顶底复吹转炉冶炼：将所述处理后的高炉铁水和所述废钢加入顶底复吹转炉冶炼，出钢过程中采用所述预脱氧合金进行预脱氧合金化，终脱氧采用铝铁合金进行有铝脱氧工艺，出钢过程进行挡渣或扒渣，出钢过程中合金加完以后加入所述白灰块；

(3)LF炉精炼：将步骤(2)冶炼后的钢水加入LF炉精炼，精炼时吹氩气，采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热升温将温度从1530℃升至1630℃；采用造白渣操作并加入所述钼铁合金、所述钒铁合金和所述钛铁合金；最后保持底部软吹氩气，加入所述稀土丝；

(4)VD真空处理：真空处理的真空度≤0.10KPa，深真空时间≥13分钟后，喂入所述硅钙丝，喂丝后进行≥10分钟软吹氩气；

(5)圆坯连铸：采用低拉速的恒速控制和电磁搅拌工艺并控制钢水过热度≤30℃进行圆坯连铸：铸坯出二次冷却区域后进行矫直，然后切割为圆管坯；

(6)之后进行管坯加热、穿孔、连轧、定径、冷却、锯切、热处理、矫直、探伤、倒棱，其中热处理工艺为：900±10℃保温45min后出炉进行水淬，620±20℃保温70min后出炉进行空冷；钢管矫直温度控制在520～530℃；然后对钢管逐支进行探伤检测，合格者在两端进行倒棱加工。

其中所述预脱氧合金选自硅锰合金、锰铁合金和铬铁合金两种或两种以上任意比例的混合物。

其中所述稀土丝由稀土元素RE组分为：67％的Ce和33％的La制成。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：