[发明专利]一种抗SSCC应力腐蚀优良的X80MS-HFW焊管的制造方法

说明书

本发明公开了一种抗SSCC应力腐蚀优良的X80MS‑HFW焊管的制造方法，其主要步骤包括拆卷对焊、刨边、成型、高频焊接、热处理、定径飞剪、切管和矫直等工序；所述成型后残余应力控制为‑30～0mm负值；所述高频焊接频率：420±30KHZ，焊接速度：18±5m/min，热处理正火温度为930～950℃，尤其是热处理后的冷却速度为2～3℃/s；本发明采用合理的成型工艺保证板边端面实现平行的Ι型对接，减少成型过程中产生的残余应力；采用大挤压力、小挤压量及小开口角度，并降低焊接功率参数，焊接过程中焊管内外表面形成均匀的毛刺；利用本发明制造出的X80MS‑HFW焊管强度高、韧性高，母材和焊缝组织均匀一致，在A溶液中进行SSCC试验，加载90％SMYS(500MPa)应力水平，试样拉伸表面未出现任何裂纹和开裂。

技术领域：

本发明涉及一种X80MS钢级HFW焊管及其制造方法，尤其是一种抗SSCC应力腐蚀优良的X80MS钢级集输和输送用HFW焊管的制造方法。

背景技术

近年来，随着油气资源需求量的大幅度增加，世界各国均加大开采量以满足需要，高含硫的陆上和海上油气田已逐步开发，但是当净化处理不善、油气中H₂S含量较高时，应力腐蚀和氢致断裂事故时有发生。出于安全考虑，输送用抗H₂S腐蚀钢管的用量逐步增加。

HFW焊管在具有腐蚀性环境中使用时，HFW焊缝比管母金属对应力腐蚀开裂和氢致开裂具有很高的敏感性，尤其是焊缝处易于产生严重的沟槽腐蚀，往往导致HFW焊管的过早开裂，产生严重的泄漏事故和巨大的经济损失，且钢级较低时，难以承受高压大流量H₂S油气的集输和输送。

2014年公布的公布号为CN 103526108A的发明专利，名称为一种抗SSCC应力腐蚀优良的X70MS的ERW焊管及其制造方法，包括的步骤有：拆卷对焊、刨边、成型、高频焊接、热处理、定径飞剪、矫直、超声波检查、X射线检查、水压、管端倒棱和成品检查；采用辊式成型，最大限度地将弯矩加到带钢边部，通过调整工作板宽及粗成型机架的辊串参数，利用轧辊渐开线特性，对带钢最边部给予小段过弯曲，挤压量5±1mm，定径量8±2mm，从而控制成型残余应力，将成型残余应力控制为负值，低应力成型预防SSCC发生；热处理正火温度为920～980℃，热处理后的冷却速度为3～15℃/s，热处理后使得焊缝和母材组织均匀，基本一致，焊缝晶粒度10级左右，焊缝硬度低，预防了SSCC发生；焊管管体化学成分为C：≤0.04wt％，Si：0.10～0.20wt％，Mn：≤1.20wt％，P：≤0.01wt％，S：≤0.001wt％，Al：≤0.06wt％，Cu：≤0.15wt％，Ni：≤0.15wt％，Cr：≤0.1wt％，Nb：≤0.05wt％，V：≤0.20wt％，Ti：≤0.02wt％，Mo：≤0.10wt％，B≤0.0002wt％，其余为铁和不可避免的杂质。该专利制造的焊管施加90％SMYS(437MPa)应力水平抗SSCC应力腐蚀而不开裂。

X80MS-HFW焊管卷板在成分设计上，和X70MS HFW焊管卷板相比，进一步降低Mn含量，减少夹杂物大小及尺寸，有利于确保管体抗HIC腐蚀性能，同时大幅度增加了Cu、Ni、Cr等微合金化元素含量，确保0.35％≤Cu+Ni+Cr≤0.80wt％，用来弥补降Mn后强度损失，并确保X80MS-HFW焊管卷板制管后力学性能达到X80钢级。X80MS-HFW焊管在制造工艺上，针对微合金化元素含量稍高于X70MS卷板的X80MS卷板，稍微增加焊接功率，降低焊接速度，最主要的是针对这种X80MS卷板，将正火后热处理速度降低到2～3℃/s，确保焊接接头组织均匀，硬度较低，进一步确保高钢级X80MS-HFW焊管焊接接头的抗SSCC应力腐蚀性能。该专利制造的X80MSHFW焊管施加90％SMYS(500MPa)应力水平抗SSCC应力腐蚀而不开裂。

发明内容：

本发明的目的是提供一种抗SSCC应力腐蚀优良的X80MS-HFW焊管的制造方法，该焊管管体强度高，能承受90％SMYS的高抗SSCC应力腐蚀。