本發(fā)明涉及一種管道及其加工工藝，具體的說(shuō)是一種耐壓防蝕天然氣管道及其加工工藝，屬于天然氣管道裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

將天然氣從開(kāi)采地或處理廠輸送到城市配氣中心或工業(yè)企業(yè)用戶的管道被稱(chēng)之為天然氣管道，又稱(chēng)為輸氣管道。利用天然氣管道進(jìn)行天然氣輸送，是陸地上大量輸送天然氣的唯一方式；如果將世界上所有管道的長(zhǎng)度連接在一起，天然氣管道的長(zhǎng)度約占總長(zhǎng)度的一半，可見(jiàn)天然氣管道在生活和生產(chǎn)中的重要性。

在天然氣運(yùn)輸過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)因腐蝕或安裝缺陷造成泄漏、噪聲等問(wèn)題，給人們?cè)斐蓸O大的困擾。長(zhǎng)期處于噪聲環(huán)境下，容易出現(xiàn)頭暈、耳鳴等現(xiàn)象，更嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)精神疾病，對(duì)人體的生理和心理健康都造成極大的危害，同時(shí)，由于地理環(huán)境之間的差異，有些地方，比如東北地區(qū)在冬季的時(shí)候溫度較低，天然氣管道裸露在環(huán)境當(dāng)中，受雨水腐蝕，容易發(fā)生損壞，且低溫環(huán)境直接影響天然氣輸送能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種耐壓防蝕天然氣管道及其加工工藝，不僅能夠滿足管道耐壓的要求，還能夠大大降低外界因素和輸送氣體對(duì)管道本身的腐蝕，提高管道的使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：提供一種耐壓防蝕天然氣管道，該管道包括鋼管體和設(shè)置在鋼管內(nèi)壁上的耐蝕層，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.031-0.035%,Cr：7.65-7.95%，Si：0.12-0.13%,Mn：1.76-1.77%,Co：0.37-0.41%，B：0.031-0.033%，Re：0.21-0.25%，Al：0.017-0.018%, Ti：0.021-0.023%,Ca：0.004-0.006%,Ni：0.21-0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23-0.26%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm：11-16%，Lu：18-21%，Dy：7-10%，Gd：3-6%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉17-19份、陶瓷微粉5-7份、碳化硅6-8份、聚氯乙烯2-3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂6-8份、檸檬酸鋅1-2份、環(huán)氧樹(shù)脂3-7份、甲醛次硫酸鈉1-3份、乙酸丁酯2-3份、聚甲基丙烯酸甲酯2-5份。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的屈服強(qiáng)度≥530MPa，抗拉強(qiáng)度≥680MPa，適合焊接線能量為150-250kJ/cm，在150-250kJ/cm的大線能量焊接條件下，鋼管體的HAZ在-40℃下的平均沖擊功在150J以上。

前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.031%,Cr：7.65%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.37%，B：0.031%，Re：0.21%，Al：0.017%,Ti：0.021%,Ca：0.004%,Ni：0.21%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm：11%，Lu：18%，Dy：7%，Gd：3%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉17份、陶瓷微粉5份、碳化硅6份、聚氯乙烯2份、二甲苯甲醛樹(shù)脂6份、檸檬酸鋅1份、環(huán)氧樹(shù)脂3份、甲醛次硫酸鈉1份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯2份。

前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.033%,Cr：7.75%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.39%，B：0.032%，Re：0.23%，Al：0.018%,Ti：0.022%,Ca：0.005%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.25%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm：14%，Lu：19%，Dy：9%，Gd：5%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉18份、陶瓷微粉6份、碳化硅7份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂7份、檸檬酸鋅1份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、甲醛次硫酸鈉2份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份。

前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.035%,Cr：7.95%，Si：0.13%,Mn：1.77%,Co：0.41%，B：0.033%，Re：0.25%，Al：0.018%,Ti：0.023%,Ca：0.006%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.26%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm： 16%，Lu：21%，Dy：10%，Gd：6%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉19份、陶瓷微粉7份、碳化硅8份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂8份、檸檬酸鋅2份、環(huán)氧樹(shù)脂7份、甲醛次硫酸鈉3份、乙酸丁酯3份、聚甲基丙烯酸甲酯5份。

一種耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1280-1290℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1100-1150℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線?；?，?；瘻囟葹?70-890℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度840-860℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至980-990℃，保溫1-3小時(shí)，然后采用水冷，以20-25℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5-8℃/s的速度加熱至650-670℃，保溫5-8小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至545-565℃，回火30-40min后，保溫2-3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以23-25℃/s的冷卻速率冷卻至380-390℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1280℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1100℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線?；?，常化溫度為870℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度840℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至980℃，保溫3小時(shí)，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至650℃，保溫8小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至545℃，回火40min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷卻速率冷卻至380℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1285℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1130℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線常化，?；瘻囟葹?80℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度850℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至985℃，保溫2小時(shí)，然后采用水冷，以23℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以7℃/s的速度加熱至660℃，保溫7小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至555℃，回火35min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以24℃/s的冷卻速率冷卻至385℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

進(jìn)一步的，前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1290℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1150℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線?；?，?；瘻囟葹?90℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度860℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至990℃，保溫1小時(shí)，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至670℃，保溫5小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至565℃，回火30min后，保溫2min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以25℃/s的冷卻速率冷卻至390℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

本發(fā)明的有益效果是：⑴通過(guò)合理的采用低碳無(wú)鈮成分設(shè)計(jì)，通過(guò)基于氧化物冶金技術(shù)的冶煉工藝，在鋼中形成細(xì)小化、彌散化、復(fù)合化的氧化物粒子，利用這些高溫?zé)岱€(wěn)定的細(xì)小彌散夾雜物粒子釘扎高熱輸入條件下焊接熱影響區(qū)的奧氏體晶界，細(xì)化奧氏體晶粒。同時(shí)利用這些氧化物作為晶內(nèi)針狀鐵素體IAF的形核點(diǎn)，使焊接熱影響區(qū)內(nèi)形成強(qiáng)韌性較好的IAF組織，進(jìn)而顯著提高大熱輸入焊接熱影響區(qū)的韌性。⑵本發(fā)明通過(guò)在鋼管的內(nèi)表面上噴涂耐蝕層使天然氣管道具有優(yōu)異的抗 HIC 性能，完全滿足酸性條件下對(duì)輸送管的耐腐蝕性能要求?？沽蚧瘹鋺?yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能依據(jù) NACE-0177-2005 標(biāo)準(zhǔn)采用應(yīng)力環(huán)進(jìn)行測(cè)試，其抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能滿足NACE-0177-2005標(biāo)準(zhǔn)要求。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的一種耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.031%,Cr：7.65%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.37%，B：0.031%，Re：0.21%，Al：0.017%,Ti：0.021%,Ca：0.004%,Ni：0.21%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm：11%，Lu：18%，Dy：7%，Gd：3%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉17份、陶瓷微粉5份、碳化硅6份、聚氯乙烯2份、二甲苯甲醛樹(shù)脂6份、檸檬酸鋅1份、環(huán)氧樹(shù)脂3份、甲醛次硫酸鈉1份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯2份。

本實(shí)施例的前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1280℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1100℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線?；；瘻囟葹?70℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度840℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至980℃，保溫3小時(shí)，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至650℃，保溫8小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至545℃，回火40min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷卻速率冷卻至380℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的一種耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.033%,Cr：7.75%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.39%，B：0.032%，Re：0.23%，Al：0.018%,Ti：0.022%,Ca：0.005%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.25%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm：14%，Lu：19%，Dy：9%，Gd：5%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉18份、陶瓷微粉6份、碳化硅7份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂7份、檸檬酸鋅1份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、甲醛次硫酸鈉2份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份。

本實(shí)施例的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1285℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1130℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線常化，常化溫度為880℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度850℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至985℃，保溫2小時(shí)，然后采用水冷，以23℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以7℃/s的速度加熱至660℃，保溫7小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至555℃，回火35min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以24℃/s的冷卻速率冷卻至385℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的一種耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.035%,Cr：7.95%，Si：0.13%,Mn：1.77%,Co：0.41%，B：0.033%，Re：0.25%，Al：0.018%,Ti：0.023%,Ca：0.006%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.26%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述稀土金屬的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：Pm： 16%，Lu：21%，Dy：10%，Gd：6%，余量為L(zhǎng)a；

所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數(shù)計(jì)包括：釔微粉19份、陶瓷微粉7份、碳化硅8份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹(shù)脂8份、檸檬酸鋅2份、環(huán)氧樹(shù)脂7份、甲醛次硫酸鈉3份、乙酸丁酯3份、聚甲基丙烯酸甲酯5份。

本實(shí)施例的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：

(1) 鋼坯在環(huán)形爐中加熱到1290℃，通過(guò)穿孔機(jī)穿成毛管，再經(jīng)過(guò)限動(dòng)芯棒連軋機(jī)軋制成荒管，連軋溫度為1150℃，荒管通過(guò)冷床冷卻到550℃以下，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行再加熱進(jìn)行在線?；?，?；瘻囟葹?90℃，然后采用定徑機(jī)進(jìn)行熱定徑，定徑溫度860℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態(tài)后，切頭尾；

(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至990℃，保溫1小時(shí)，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至670℃，保溫5小時(shí)，然后空冷至室溫；再對(duì)鋼管進(jìn)行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至565℃，回火30min后，保溫2min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以25℃/s的冷卻速率冷卻至390℃后，再空冷至室溫；熱處理后進(jìn)入立式斜輥矯直機(jī)矯直；

(3)后處理：矯直后的鋼管通過(guò)無(wú)損探傷，成品管再進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，合格的鋼管進(jìn)行定尺分切，管端倒坡口；在管道內(nèi)壁內(nèi)噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護(hù)帽。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。