[发明专利]直径为Φ460.0～720.0 mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐腐蚀材料及石油专用管领域，特别是一种直径为Φ460.0～720.0mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的制造方法。

背景技术

近年来，中国经济的持续发展，能源结构的调整，天然气的使用量逐年增加，以及输气管线的大批建设，使管线工程的发展趋势向大管径、高压富气输送、高冷和腐蚀的服役环境、海底管线的厚壁化等发展。

中国公开号CN1811002A、CN1351189所公开的抗硫化氢管线钢，均为热轧板卷钢。无缝管在厚壁、高强度、中高合金、耐腐蚀、小批量生产上是强项领域，优于焊接钢管。CN1811002A中C含量低，未加入V元素微合金化处理，对P、S含量要求不高，未提供新技术解决解决P、S引起的负面影响。CN1351189所公开的高韧性抗硫化氢用输气管线钢，P、S含量要求很低，制造成本高，目前的工业化生产还难以实现。CN01126611.2公开了“一种低碳合金钢及所制管材”，该发明涉及一种低碳低合金钢及所制管材，所要解决的技术问题是增加合金钢的强韧性及提高淬透性和焊接性能，冲击性能不是很理想，添加了多种贵重金属，生产成本高，而且未考虑耐腐蚀性能合金元素优异配比，不具备良好的抗HIC性能，由此制造的管材不具备输送酸性介质的要求。

大口径管线多为焊管，而焊缝易存在天生的缺陷产生HIC开裂。在酸性环境中大口径无缝管比焊管有明显的优势。从安全角度考虑，在酸性环境中能使用无缝管的尽量使用，而取代焊管。因此，大口径无缝管的开发是相当必要的。涉及直径为Φ460.0～720.0mm大口径高钢级耐腐蚀无缝管线管的 制造方法的专利未见报道。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种直径为Φ460.0～Φ720mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的制造方法，有利于解决大口径无缝管线管的冶炼、轧制和热处理等生产难题，提供安全可靠的酸性环境可替代焊管的输送管道，解决油气输送过程中的腐蚀问题；攻克高强度抗HIC腐蚀的技术难题。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案是提供生产直径为Φ460～720mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的制造方法，该方法包括以下步骤：

a.所述直径为Φ460～720mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的钢种成分重量％为：C 0.06～0.14％，Si 0.15～0.30％，Mn 1.10～1.65％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al 0.015～0.050％，N 0.003～0.012％，Nb0.020～0.05％，V 0.02～0.09％，Cu≤0.20％，Ni≤0.30％，CE_IIW≤39，CEpcm≤22，余量为Fe和不可避免的杂质；

b.炼钢采用按步骤a无缝钢管的钢种成分的优质废钢、海绵铁、铁水和合金母液配制熔化成钢水后，通过短流程工艺路线电炉、精炼、真空炉、喂丝处理、连铸并结合微合金化、纯净钢冶炼、夹杂物变性，连铸机铸成圆形钢坯；

c.热轧将冷却后的连铸坯冷定心后，在环形加热炉内加热，炉温为1230～1290℃，管坯加热温度偏差±10℃，热穿孔温度1220～1260℃，Φ460PQF连轧机组连轧温度940～1200℃，定径温度880～980℃，冷却，为热扩工艺提供毛管；

d.热扩将所述毛管在加热炉内加热，炉温为1120～1190℃，管坯加热温度偏差±10℃，通过旋扩和均整控制管体壁厚，通过再加热炉控温保外径，温度控制范围680～780℃，温差为±10℃，四组冷轧辊冷定径，钢 管外径控制精度为±0.75％D，壁厚控制精度为±10％t；

e.钢管热处理和加工上述钢管在淬火加热炉中加热到900～980℃，进行淬火，保温15～45min后水冷，然后在回火加热炉中加热到510～710℃，进行回火；采用500～630℃高温定径和热矫直，直度整体小于0.15％L，不圆度小于1％D；通过无损探伤，成品管再进行静水压试验，加工API标准坡口，钢管的两管端头上保护环，进行喷标、涂漆。

所述的步骤a中根据管体的不同壁厚，添加提高淬透性合金Cr、Mo，Cr≤0.50％、Mo≤0.30％。

所述的步骤b中采用RH真空脱气、喂丝和夹杂物变性，CaSi丝喂入量≥100m/炉。

所述的步骤c中毛管的轧制精度，外径控制精度±0.75％D，壁厚控制精度±12.5％t。

所述的步骤e中，经热处理的钢管的力学性能指标为：

屈服强度：415～635MPa

抗拉强度：520～760MPa

屈强比：≤0.93