[发明专利]结构管用钢板、结构管用钢板的制造方法和结构管

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构管用钢板，本发明尤其涉及一种具有API X100等级以上的强度且轧制方向与轧制垂直方向的强度差小的材质均匀性优异的结构管用钢板。

另外，本发明涉及上述结构管用钢板的制造方法和使用上述结构管用钢板制造的结构管。

背景技术

在利用海底资源钻探船等进行的石油或天然气的挖掘中，使用导体套管钢管(conductor casing steel pipe)、立管钢管(riser steel pipe)等结构管。在这些用途中，近年来，从基于压力上升的操作效率的提高、原材料成本的消减的观点考虑，对API(美国石油协会)X100等级以上的高强度钢管的要求正在提高。

另外，如上所述的结构管大多时对合金元素量非常多的锻造品(例如连接件等)进行圆周焊接而使用。在进行焊接时，出于除去因焊接所引起的锻造品的残留应力的目的而实施PWHT(Post Weld Heat Treatment，焊接后热处理)，但有可能因热处理而导致强度等机械特性的降低。因此，对结构管在PWHT后也要求优异的机械特性，特别是为了防止因挖掘时的海底的外压所致的破坏，要求在管的长边方向，即轧制方向维持高强度。

因此，例如在专利文献1中提出了通过对添加了0.30～1.00％的Cr、0.005～0.0030％的Ti和0.060％以下的Nb的钢进行热轧后加速冷却，从而制造在600℃以上的高温进行属于PWHT中的一种的去应力(应力消除，Stress Relief，SR)退火后还能够维持优异的强度的高强度立管钢管用钢板。

另外，在专利文献2中提出了一种焊接钢管，其中，使母材部和焊接金属的成分组成分别为特定的范围，并且使两者的屈服强度为551MPa以上。在专利文献2中记载了上述焊接钢管在焊接部其SR前后的韧性优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-50188号公报

专利文献2:日本特开2001-158939号公报

发明内容

但是，在专利文献1所记载的钢板中，因为在PWHT时通过析出Cr碳化物来弥补因PWHT所致的强度降低，所以需要添加大量的Cr。因此，不仅原材料成本高，而且有可能导致焊接性或韧性降低。

另外，专利文献2所记载的钢管主要着眼于改善缝焊金属的特性，并未对母材进行特别的考虑，无法避免因PWHT所致的母材强度的降低。为了确保母材强度，需要预先通过控制轧制或加速冷却来提高PWHT前的强度。

应予说明，由于以下阐述的理由，对结构管用钢板要求轧制方向与轧制垂直方向的强度差小(材质均匀性优异)。

即，钢管的焊接接头部(焊接金属部)的强度一般设计成比钢管母材的强度高。该设计思想也被称为超强匹配(over-matching)。铺设的钢管因某种原因而变形或破坏时，只要实现超强匹配，则钢管母材成为变形或破坏的起点，而不是焊接接头部。与焊接接头部相比，钢管母材的材料的健全性的可靠性高，因此能够通过超强匹配来提高所铺设的管体的安全性。

为结构管的情况下，除由钢板制造钢管时实施的缝焊(seam welding)以外，还实施连接各个钢管的圆周焊接(girth welding)。因此，在缝焊接头部和圆周焊接接头部这两者中需要超强匹配。即，需要缝焊接头部的强度高于与钢板的轧制方向垂直的方向的强度，且圆周焊接接头部的强度高于钢板的轧制方向的强度。这里，钢板的轧制方向的强度和与轧制方向垂直的方向的强度之差小，则能够实现缝焊接头部与圆周焊接接头部的超强匹配，而且可应用几乎相同或类似的焊接施工方法，因而优选。

本发明是鉴于上述实际情况而开发的，目的在于提供一种结构管用钢板，是API X100等级以上的高强度钢板，在不添加大量的合金元素的情况下轧制方向的强度优异，并且轧制方向与轧制垂直方向的强度差小(材质均匀性优异)。

另外，本发明的目的在于提供上述结构管用钢板的制造方法和使用上述结构管用钢板制造的结构管。