[发明专利]一种固定式海洋钻井平台用钢及生产方法

说明书

一种固定式海洋钻井平台用钢，其化学成分及其重量百分比为：C:0.015~0.05%、Si:0.2~0.3%、Mn:1.81~1.99%、P≤0.01%、S≤0.001%、Cr:0.2~0.5%、Ni：0.11~0.14%，Cu:0.1~0.13%。生产方法：冶炼；出钢并浇铸成坯后对铸坯加热；粗轧；随即进行精轧；自然冷却至室温。本发明的屈服强度≥470MPa，‑90℃冲击吸收功≥120J，耐海水腐蚀速率≤0.5mm/年，服役周期达到55年以上，且生产工艺简单，过程参数容易控制。用本发明钢建造的海洋钻井平台质量显著提升，延长使用周期可达55年，并对保护海洋生态环境效果明显。

技术领域

本发明属于低合金结构钢制造领域，具体涉及一种固定式海洋钻井平台专用钢及制造方法，更为确切地为一种用于固定式海洋钻井平台用钢及其制造方法。

背景技术

海洋天然气、石油、可燃冰、矿产资源丰富，开采海洋资源多采用固定式、自升式、桩立腿式等海洋钻井平台。这些钻井平台结构由于长期要受到洋流、台风、海浪冲击以及海水的腐蚀作用，为此，对钢材的力学性能、质量及抗海水腐蚀性能要求较高，以确保钻井平台服役安全并要求服役时间要更长。

现有固定式海洋钻井平台用钢，如DH36、EH36等由于屈服强度低，仅为355MPa级别，在制造平台中，不得不依靠增加钢板的厚度以提高钢的刚度，以增强抵抗海洋飓风等恶劣环境的冲击。然而，钢板厚度的增加使得冷热加工难度增加，尤其增加了焊接的难度，焊接接头会产生裂纹、夹杂等缺陷，使建造的海洋钻井平台存在安全隐患。另外，传统的DH36、EH36钢主要成分为0.15%C、0.25%Si、1.5%Mn、0.015%Ti、0.025%Al等，由于没有耐海水腐蚀成分设计，其耐腐蚀性能较差，对钢中杂质含量也没有要求，因此，所建造的钻井平台设计服役周期不超过35年。被废弃后的海洋钻井平台还会对海洋生态造成破坏。

因此急需开发一种杂质含量少高质量的钢材建造海洋钻井平台，延长服役年限，提高经济效益及社会效益。本发明申请旨在提供一种高质量的低合金高强度钢，屈服强度≥470MPa，̶ 90℃冲击吸收功≥120J，耐海水腐蚀速率≤0.5mm/年，用于制造海洋钻井平台，提高服役寿命至55年以上，有效地保护海洋生态。

经检索：中国发明专利申请号为201210435768.2的文献，公开了“一种海洋钻井平台用钢”，其钢的化学成分以重量百分数计为：C：0.12-0.15％，Si：0.40-0.60％，Mn：0.60-0.80％，Cr：2.00-2.20％，Al：0.10-0.30％，Mo：0.50-0.70％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cu：0.20-0.40％，Ni：1.20-1.40％，Ti：0.025-0.045％，[N]≤0.030％，[O]≤0.0025％，余为Fe和不可避免的杂质。该文献存在的不足是：碳含量较高，在钢材制造过程中易生产大量的复合渗碳体(Fe、Cr)₃C，形成电位差，使腐蚀速率加快，服役周期难以达到50年。且其化学成分中还含有较高的昂贵元素Ni、Mo，致制造成本较高。