管線鋼抗硫化氫腐蝕的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管線鋼抗硫化氫腐蝕的處理方法，將管線鋼置于空氣爐中，在850-1200℃的條件下保溫10-40min，再在450-700℃的條件下保溫20-30min，然后將保溫后的管線鋼進(jìn)行水淬，水淬后的管線鋼在350-700℃的條件下回火，保溫20-40min，空氣冷卻。通過X70管線鋼的再加熱處理提供一種抗硫化氫腐蝕的途徑，具有工藝簡單，成功率高的特點(diǎn)。使用X70級管線鋼為起始材料，經(jīng)過再加熱處理后，對其進(jìn)行抗硫化氫腐蝕性能研究，發(fā)現(xiàn)使用能力提高，腐蝕表面致密。該技術(shù)可作為熱彎管處理工藝的參考，且該法適用于工業(yè)規(guī)模。
【專利說明】管線鋼抗硫化氫腐蝕的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料表面改性處理領(lǐng)域，具體涉及一種管線鋼抗硫化氫腐蝕的處
理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管線鋼是指用于輸送石油、天然氣等的大口徑焊接鋼管。管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強(qiáng)度，較高的低溫性、優(yōu)良的焊接性能外還要求具有抗腐蝕性。腐蝕是影響輸氣管線系統(tǒng)使用壽命和可靠性的關(guān)鍵因素，是造成油氣管道事故的主要原因之一。油氣管道，特別是大口徑、長距離、高壓力油氣管道的用鋼量及投資巨大。因腐蝕引起的泄漏、管線破裂等事故不但損失重大，搶修困難，還可能引起火災(zāi)爆炸及環(huán)境污染。
[0003]H2S在水中的溶解度最高，天然氣集輸系統(tǒng)中常有水存在，H2S—旦溶于水便立即電離，使水具有酸性。在硫化氫溶液中，含有HS' H+、S2_和H2S溶液分子，它們對金屬的腐蝕是氫去極化作用。最終生成的氫原子吸附在鋼表面，然后向鋼中擴(kuò)散，氫原子會破壞鋼的基體，導(dǎo)致氫損傷。在含H2S酸性氣田上,氫損傷通常表現(xiàn)為硫化物應(yīng)力開裂(SSC)和氫誘發(fā)裂紋(HIC)，后者包括氫脆(HE)、氫鼓泡(HB)、氫致臺階式開裂(HIBC)等幾種形式的破壞。我國海上和陸上都蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，四川地區(qū)大部分是含硫天然氣，海上氣田也面臨著解決高濃度的H2S油氣開采及儲運(yùn)過程中的防腐蝕技術(shù)問題。
[0004]輸氣管線再加熱時，形成新的顯微組織組成，其對硫化氫的腐蝕行為不同，發(fā)現(xiàn)有的再加熱組織對H2S有著自發(fā)的抵抗能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有管線鋼輸氣管道使用過程中硫化氫腐蝕的問題，而提供一種使用再加熱制度克服硫化氫腐蝕的方法。經(jīng)過該方法處理的管線鋼可獲得良好的抗硫化氫腐蝕性能，實(shí)用性強(qiáng)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種管線鋼抗硫化氫腐蝕的處理方法，將管線鋼置于空氣爐中，在850-1200°C的條件下保溫10-40min，再在450_700°C的條件下保溫20_30min，然后將保溫后的管線鋼進(jìn)行水淬，水淬后的管線鋼在350-700°C的條件下回火，保溫20-40min，
空氣冷卻。
[0007]所述管線鋼為X70、X80、XlOO。
[0008]本發(fā)明的有益效果:通過管線鋼的再加熱處理提供一種抗硫化氫腐蝕的途徑，具有工藝簡單，成功率高的特點(diǎn)。使用級管線鋼為起始材料，經(jīng)過再加熱處理后，對其進(jìn)行抗硫化氫腐蝕性能研究，發(fā)現(xiàn)使用能力提高，腐蝕表面致密。該技術(shù)可作為熱彎管處理工藝的參考，且該法適用于工業(yè)規(guī)模。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為實(shí)施例5中XlOO管線鋼進(jìn)行硫化氫腐蝕后的掃描電鏡表面照片。【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
選取X70管線鋼，截取尺寸為550 X 300 (mm)的試樣。將其置于空氣爐中于950°C保溫30min,然后再在700°C保溫20min，接著進(jìn)行水淬。將以上熱處理管線鋼然后在450°C回火，保溫20min，空冷。將以上再加熱X70管線鋼置入PH=5的硫化氫溶液中進(jìn)行腐蝕，時間為7200hr，發(fā)現(xiàn)腐蝕后試樣表面依舊致密，沒有宏觀缺陷。腐蝕層厚度約為10Mm。
[0011]實(shí)施例2
選取X70管線鋼，截取尺寸為550 X 300 (mm)的試樣。將其置于空氣爐中于950°C保溫20min,然后再在550°C保溫20min，接著進(jìn)行水淬。將以上熱處理管線鋼然后在450°C回火，保溫20min，空冷。將以上再加熱X70管線鋼置入PH=3的硫化氫溶液中進(jìn)行腐蝕，時間為5000hr，發(fā)現(xiàn)腐蝕后試樣表面依舊致密，沒有宏觀缺陷。腐蝕層厚度約為8Mm。
[0012]實(shí)施例3
選取X80管線鋼，截取尺寸為550 X 300 (mm)的試樣。將其置于空氣爐中于900°C保溫30min,然后再在500°C保溫20min，接著進(jìn)行水淬。將以上熱處理管線鋼然后在350°C回火，保溫20min，空冷。將以上再加熱X80管線鋼置入PH=5的硫化氫溶液中進(jìn)行腐蝕，時間為7200hr，發(fā)現(xiàn)腐蝕后試樣表面依舊致密，沒有宏觀缺陷。腐蝕層厚度約為lOMm。
[0013]實(shí)施例4
選取X80管線鋼，截取尺寸為550 X 300 (mm)的試樣。將其置于空氣爐中于900°C保溫20min,然后再在500°C保溫20min，接著進(jìn)行水淬。將以上熱處理管線鋼然后在400°C回火，保溫20min，空冷。將以上再加熱X80管線鋼置入PH=3的硫化氫溶液中進(jìn)行腐蝕，時間為5000hr，發(fā)現(xiàn)腐蝕后試樣表面依舊致密，沒有宏觀缺陷。腐蝕層厚度約為8Mm。
[0014]實(shí)施例5
選取XlOO管線鋼，截取尺寸為550 X 300 (mm)的試樣。將其置于空氣爐中于1050°C保溫30min，然后再在700°C保溫20min，接著進(jìn)行水淬。將以上熱處理管線鋼然后在550°C回火，保溫20min，空冷。將以上再加熱XlOO管線鋼置入PH=5的硫化氫溶液中進(jìn)行腐蝕，時間為7200hr，發(fā)現(xiàn)腐蝕后試樣表面依舊致密，沒有宏觀缺陷。腐蝕層厚度約為lOMm。腐蝕后的XlOO管線鋼進(jìn)行硫化氫腐蝕后的掃描電鏡(3000倍)。
[0015]實(shí)施例6
選取XlOO管線鋼，截取尺寸為550 X 300 (mm)的試樣。將其置于空氣爐中于1150°C保溫20min，然后再在600°C保溫20min，接著進(jìn)行水淬。將以上熱處理管線鋼然后在600°C回火，保溫20min，空冷。將以上再加熱XlOO管線鋼置入PH=3的硫化氫溶液中進(jìn)行腐蝕，時間為5000hr，發(fā)現(xiàn)腐蝕后試樣表面依舊致密，沒有宏觀缺陷。腐蝕層厚度約為8-9Mm。
【權(quán)利要求】
1.一種管線鋼抗硫化氫腐蝕的處理方法，其特征在于:將管線鋼置于空氣爐中，在850-1200°C的條件下保溫10-40min，再在450-700°C的條件下保溫20_30min，然后將保溫后的管線鋼進(jìn)行水淬，水淬后的管線鋼在350-700°C的條件下回火，保溫20-40min，空氣冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線鋼抗硫化氫腐蝕的處理方法，其特征在于:所述管線鋼為 X70、X80、X10 0。
【文檔編號】C21D9/08GK103540717SQ201310447888
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】張小立 申請人:中原工學(xué)院