[发明专利]一种经济型抗硫化氢腐蚀管线钢及其生产方法

说明书

本发明提供了一种经济型抗硫化氢腐蚀管线钢及其生产方法，成分：C:0.030‑0.050％、Si:0.10‑0.30％、Mn:0.90‑1.10％、Nb:0.020‑0.030％、Ti:0.010‑0.020％、Al:0.020‑0.040％、S≤0.0010％、P≤0.010％、H≤0.00012％、N≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；与现有技术相比，本发明中未加入Mo、V、Cr、Ni、Cu等贵重合金来提高材料抗H₂S性能，而是低C、低Mn、超低P、S成分设计和添加微量Nb、Ti等微合金元素，并结合TMCP工艺，获得优良的力学性能和抗H₂S性能同时降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种抗硫化氢腐蚀管线钢及生产方法，具体属于一种经济型抗硫化氢腐蚀管线钢及其生产方法。

背景技术

管道运输依然是大规模长距离输送石油天然气最经济、最安全的方式。随着油田开采范围的扩展和管道建设的发展，含有H₂S酸性介质的油气资源也得到开发，但石油、天然气中含有少量含H₂S酸性介质对管道有一定的腐蚀性，造成输送管道突然失效，严重影响到输送管道的安全性，其中氢致开裂(HIC)和硫化物应力开裂(SSCC)是H₂S腐蚀的主要形式。为防止由于H₂S腐蚀导致的开裂，行业内开发了多种抗H₂S腐蚀的管线钢。为提高管线钢的抗H₂S腐蚀性能，一般在成分设计上，和常规管线钢相比需要适当降低Mn含量，减轻铸坯中心偏析程度，而为弥补Mn含量降低所造成的强度损失，可以相应提高Nb、V、Cr等合金元素的含量，但也会造成生产成本偏高。

2020年6月12日专利CN111270137A“一种抗酸腐蚀管线钢X52MS热轧卷板及其制备方法”，介绍了一种抗酸腐蚀管线钢X52MS热轧卷板，其化学成分及重量百分比为：C:0.03-0.10％、Mn:0.45-0.80％、Si:0.10-0.30％、Al:0.010-0.050％、Cr:0.25-0.40％、Ti:0.015-0.035％、P≤0.012％、S≤0.0050％、N≤0.0060％、O≤0.0040％、Nb:0.030-0.065％、V:0.015-0.045％，余量为Fe及不可避免夹杂物。该专利成分体系中加入Cr、V等元素，合金成本高，与本专利在成分设计上有较大差异。

2018年12月21日公开的专利CN109047693A“一种TMCP交货的经济型抗HIC管线钢板X52MS及其制造方法”，介绍了一种TMCP交货的经济型抗HIC管线钢板X52MS，其化学成分及重量百分比为：C:0.08-0.095％、Si:0.3-0.4％、Mn:0.7-0.9％、Nb+Ti≤0.03％、P≤0.008％、S≤0.0008％、N≤0.002％、O≤0.0010％、H≤0.0001％，余量为Fe及不可避免的杂质。该专利成分体系中C含量与本专利有较大区别，制造方法中铸坯厚度370mm和成品厚度25mm与本专利存在较大区别，而且该专利不涉及抗SSC性能。

2014年10月15日公开的专利CN104099522A“无铜镍抗酸管线钢X52MS及其热轧板卷的制造方法”，介绍了一种无铜镍抗酸管线钢X52MS及其热轧板卷的制造方法，其化学成分及重量百分比为：C:0.02-0.06％、Si:0.05-0.35％、Mn:1.0-1.4％、P≤0.018％、S≤0.003％、Cr:0.10-0.50％、Ti:0.005-0.10％、Nb:0.005-0.10％、V:0-0.05％，其他为Fe和不可避免的微量杂质。该专利成分体系中加入Cr、V等元素，合金成本高。