[发明专利]一种抗SSCC应力腐蚀优良的X65MS/X70MS螺旋埋弧焊管及其制造方法有效
申请号: | 201310470450.2 | 申请日: | 2013-10-07 |
公开(公告)号: | CN103540834A | 公开(公告)日: | 2014-01-29 |
发明(设计)人: | 毕宗岳;黄晓辉;牛辉;张锦刚;刘海璋;张万鹏;牛爱军;赵红波;张君;刘斌;陈长青;杨军;包志刚;杨耀彬;刘刚伟 | 申请(专利权)人: | 宝鸡石油钢管有限责任公司 |
主分类号: | C22C38/00 | 分类号: | C22C38/00;C22C38/54;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/16;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 sscc 应力 腐蚀 优良 x65ms x70ms 螺旋 埋弧焊管 及其 制造 方法 | ||
技术领域:
本发明属于石油管材领域,涉及埋弧焊管及其制造方法,尤其是一种优良抗SSCC应力腐蚀的X65MS/X70MS钢级螺旋埋弧焊管及其制造方法。
背景技术:
H2S的存在造成了高屈服强度低合金钢的开裂危险。SSCC开裂是外加应力、残余应力和氢压力共同作用引起的氢聚集区开裂,开裂方向垂直于管面并有迟延的特征。
在SSCC的过程中,应力的主要作用是使金属发生应变,产生滑移,促进SSCC裂纹形核、扩展直至断裂。其中应力主要来源有载荷、残余应力及腐蚀产物。
全球高含H2S天然气产量将达到400亿方,约占30%,我国大部分油气田中含有的硫化氢浓度含量较高,对耐酸管的需求量较大,特别是载荷H2S,无法承受高压大流量输送。专利公开号CN102121081A采用HFW焊接方式,SSCC应力加载85%σs而不断裂,但无法承受加载90%σs应力。专利公开号CN102628145A,SSCC应力加载超过90%σs而不断裂,但是属于无缝钢管,要经过热处理,增加了成本。专利公开号CN102330034A和CN102330032A主要介绍的抗酸性X65MS和X70MS钢级螺旋焊管抗SSCC应力腐蚀仅达到规定屈服强度72%σs,极易发生SSCC。应力大小是SSCC最关键指标,SSCC对应力大小很敏感。国外加载72%σs是最低门槛,而国内焊管残余应力大、组织均匀性差,SSCC应力加载超过72%σs以上,加载就产生裂纹而断裂。开发一种能承受90%σs以上高屈服强度抗SSCC应力腐蚀优良的螺旋埋弧焊管及其制造方法势在必行。
发明内容:
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种抗SSCC应力腐蚀优良的X65MS/X70MS螺旋埋弧焊管及其制造方法。
本发明要解决的技术问题是提供管体高强度,施加90%σs屈服强度抗SSCC应力腐蚀的X65MS/X70MS钢级耐硫化氢腐蚀螺旋埋弧焊管及其制造方法。
一种抗SSCC应力腐蚀优良的X65MS/X70MS螺旋埋弧焊管及其制造方法,所述焊管的化学成分为C:≤0.05wt%,Si:0.10~0.30wt%,Mn:≤1.20wt%,P:≤0.008wt%,S:≤0.001wt%,Cu:≤0.25wt%,Ni:≤0.25wt%,Cr:≤0.1wt%,Nb:≤0.10wt%,V:≤0.05wt%,Ti:≤0.06wt%,Mo:≤0.30wt%,Al:≤0.035wt%,B≤0.0002wt%,其余为铁和不可避免的杂质。
开发出一种抗SSCC应力腐蚀优良的X65MS/X70MS螺旋埋弧焊管制造技术方案,包括以下步骤:开卷、矫平、铣边、预弯、成型、内焊、外焊、定尺切割、管端扩径、超声波检查、X射线检查、水压、管端倒棱、成品检查。
1)钢板铣边:根据钢管设计的直径和厚度选取钢板,铣边时将内外焊坡口角度各铣成60°~110°、钝边高度7~10mm,以消除合缝后产生的“内紧外松”现象,获得有利于成型咬合的坡口形状。
2)钢板成型;根据卷板实物屈服强度水平,采用外控成型方式,主要调整1#、2#和3#辊间距和倾角,其余4#、5#等辊配合圆度成型。
3)内焊:采用耐蚀焊丝和焊剂进行焊接,内焊的工艺为:第一号焊丝采用直流反接,电流1100±400A,电压32±5V;第二号焊丝采用交流,电流450±80A,电压34±5V;焊接速度为1.50~2.00m/min。
4)外焊:外焊的工艺为:第一号焊丝采用直流反接,电流1200±400A,电压33±5V;第二号焊丝采用交流,电流450±80A,电压34±5V;焊接速度为1.50~2.00m/min。
5)采用应力为90%~100%最小屈服强度进行静水压试验,使管体和焊缝具有低的残余应力,低应力成型预防SSCC发生。
6)X射线检查和超声波检查:对焊接接头和管母进行检测;
7)管端坡口加工:按照要求尺寸在钢管两端加工坡口;
8)外观尺寸检查:根据要求对钢管外观尺寸进行测量;
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