[发明专利]一种高性能无缝管线管及其制备方法

说明书

本发明公开一种高性能无缝管线管及其制备方法，所述管线管的成分重量百分比为：0.13％≤C≤0.16％、0.15％≤Si≤0.35％、1.25％≤Mn≤1.40％、S≤0.005％、P≤0.01％、0.01％≤Ti≤0.03％、0.02％≤Nb≤0.04％、V≤0.08％、0.02％≤Al≤0.04％、N≤0.006％、Cr≤0.1％、Ni≤0.08％、Cu≤0.08％、Mo≤0.01％，0.03≤Nb+V/2≤0.05％、As+Sn≤0.01％，余量为Fe及不可避免的杂质，碳当量Ceq≤0.41％。本发明加入Ti和Nb，选择性加入V进行合金化，成功制备了综合性能优异且成本较低的管线管。

技术领域

本发明涉及无缝管线管制造技术领域，尤其涉及一种高性能无缝管线管及其制备方法。

背景技术

据国际权威机构预测，从2000-2030年，世界石油的需求量年均增长 1.6％，2030年将达到57.69亿吨；天然气的需求量年均增长2.4％，2030年将达到42.03亿吨油当量。管线输送是实现石油天然气高效、经济、安全、无污染运输的最合理方式。随着石油和天然气需求量的快速增长，用于油气输送管线建造的管线管的需求量将会日益增加。2017年我国石油进口对外依存接近 70％，远超所谓的国际安全警戒线。为了保障国家能源安全，我国将加大复杂地质条件和深水海域油气的勘探和开采，因此高端油气输送管线管的需求将会持续增加。

管线管包括无缝钢管和焊接钢管两类。同焊接管线管相比，无缝管线管因管体组织与性能分布的连续一致性好、使用可靠性高，故在安全级别要求较高、使用条件相对特殊、产品径壁比数值偏低等情形下优势明显。通常，无缝管线管应用于油气集输管线、海底输油管线以及城镇油气管网。目前，国内无缝管线管的需求量在300万吨左右，常用强度级别主要分布于X52-X70之间，管径范围以中小直径为主，分布于114.3-273.1mm之间。

高强度管线管的合金成分设计和制备方法可有多种选择，但现有的技术中，合金成分体系复杂，成本较高。我国钢铁行业的发展已步入绿色低碳的轨道，应着力减少资源和能源消耗，减少污染和排放，因此无缝管线管制造工程应在合金成分设计、制备工艺以及可供采用的制造设备上寻求最佳的平衡，在保证产品综合性能的条件下最大限度地降低制造成本。

发明内容

针对现有无缝管线管合金成分体系复杂以及制造成本较高的问题，本发明提供一种高性能无缝管线管及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的技术方案是：

一种高性能无缝管线管，其成分重量百分比为：0.13％≤C≤0.16％、 0.15％≤Si≤0.35％、1.25％≤Mn≤1.40％、S≤0.005％、P≤0.01％、0.01％≤Ti ≤0.03％、0.02％≤Nb≤0.04％、V≤0.08％、0.02％≤Al≤0.04％、N≤ 0.006％、Cr≤0.1％、Ni≤0.08％、Cu≤0.08％、Mo≤0.01％，0.03≤Nb+V/2≤ 0.05％、As+Sn≤0.01％，余量为Fe及不可避免的杂质，碳当量Ceq≤0.41％。

现对于现有技术，本发明在C-Mn钢的基础上通过加入Ti和Nb，选择性加入V进行合金化，并控制Nb、V含量满足0.03≤Nb+V/2≤0.05％，来控制夹杂物的形态、细化晶粒、均匀组织，使得无缝管线管韧性、强度和抗腐蚀综合性能俱佳的前提下，还显著降低了合金化的成本。本发明的无缝管线管的综合性好，屈服强度为448-605MPa，抗拉强度为562-687MPa，延伸率为26- 41％，-30℃横向全尺寸夏氏冲击功为118-250J，可广泛用于油气集输管线的建造，市场前景广阔。