本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，尤其是一種抗菌腐蝕輸送焊管及其制造方法與焊材。

背景技術(shù)：

1、油氣田集輸管線管輸送的介質(zhì)，通常會(huì)含有co2、h2s、cl-等腐蝕成分，這些成分具有強(qiáng)腐蝕性，尤其是隨著油氣田開(kāi)采逐漸深入，含水量增加促進(jìn)的電解質(zhì)腐蝕和硫酸鹽還原菌(srb)腐蝕導(dǎo)致的集輸管線管腐蝕穿孔日益頻繁，細(xì)菌腐蝕已成為油田集輸管線管，尤其是頁(yè)巖氣集輸管線管腐蝕的一個(gè)重要主導(dǎo)因素，細(xì)菌腐蝕通常以快速點(diǎn)腐蝕為主，破壞性極大。腐蝕問(wèn)題導(dǎo)致的集輸管線管破漏給油氣田帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，油氣泄漏導(dǎo)致的環(huán)境破壞問(wèn)題，也造成了很大的負(fù)面社會(huì)影響。若為了解決此類問(wèn)題而直接采用耐蝕合金管材，則高昂的價(jià)格又帶來(lái)了難以負(fù)擔(dān)的成本壓力，由于價(jià)格原因，極大程度限制了該類管材的大規(guī)模應(yīng)用。因此，油氣田公司迫切希望能獲得一種低成本的耐腐蝕管線管。

2、cu是抑制細(xì)菌腐蝕的重要化學(xué)成分，一方面，cu能夠顯著改善管線的耐co2、cl-能力；另一方面，cu又是管線鋼里相對(duì)價(jià)格較高的添加成分，大幅添加會(huì)大大提高管線的建設(shè)成本；此外，通常管線鋼在制造時(shí)，為了避免軋制過(guò)程出現(xiàn)cu脆，同時(shí)保障板卷/板材的焊接和成型性能，又需要限制銅的含量。鑒于上述各種限制因素的存在，油氣集輸行業(yè)一直未有低成本抗細(xì)菌腐蝕焊管的相關(guān)研發(fā)和產(chǎn)品報(bào)道信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種抗菌腐蝕輸送焊管及其制造方法與焊材，適合含水及少量腐蝕介質(zhì)的環(huán)境，具有良好的抗腐蝕穿孔性能。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種抗菌腐蝕輸送焊管，包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：

4、c：0.05～0.15％、si：0.1～0.5％、mn：0.1％～0.5％、p：0～0.02％、s：0～0.005％、cu：0.15～0.5％和cr：0.5～1.5％，余量為fe；

5、并且0.3<ceq<0.43％。

6、進(jìn)一步的，還包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：0<ni≤0.3％，并且ni：cu≥0.5。

7、進(jìn)一步的，化學(xué)元素cu的質(zhì)量百分比為0～0.2％時(shí)，化學(xué)元素ni的質(zhì)量百分比為0。

8、一種所述的抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，包括以下步驟：

9、按照焊管中化學(xué)元素c、si、mn、p、s、cu、cr和fe的配比冶煉鋼水；

10、用冶煉的鋼水連鑄成板坯；

11、在高溫下對(duì)板坯進(jìn)行軋制，制成鋼板或板卷；

12、將制成的鋼板進(jìn)行卷取成型，采用焊材進(jìn)行焊接，制成抗菌腐蝕輸送焊管。

13、進(jìn)一步的，所述軋制之前還包括再加熱步驟，所述再加熱的溫度為1150～1280℃，保溫時(shí)間為30～180min。

14、進(jìn)一步的，所述軋制過(guò)程中，開(kāi)軋溫度為1100～1270℃之間，軋制結(jié)束溫度高于700℃，

15、進(jìn)一步的，所述卷取成型過(guò)程中，卷取溫度400～700℃。

16、進(jìn)一步的，所述焊材包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：

17、c：0.05～0.15％、mn：0.1％～0.5％、si：0.1～0.5％、p：0～0.005％、s：0～0.004％、cu：0.15～0.5％和cr：0.5～1.5％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

18、一種焊材，所述焊材用于焊接卷取成型的鋼板或板卷，制成抗菌腐蝕輸送焊管；

19、包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：

20、c：0.05～0.15％、mn：0.1％～0.5％、si：0.1～0.5％、p：0～0.005％、s：0～0.004％、cu：0.15～0.5％和cr：0.5～1.5％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

21、進(jìn)一步的，還包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：0<ni≤0.5％，并且ni：cu≥0.5。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

23、本發(fā)明提供一種抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，通過(guò)將質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：c：0.05～0.15％、si：0.1～0.5％、mn：0.1％～0.5％、p：0～0.02％、s：0～0.005％、cu：0.15～0.5％和cr：0.5～1.5％，余量為fe；并且0.3<ceq<0.43％冶煉成鋼水；用冶煉的鋼水連鑄成板坯；在高溫下對(duì)板坯進(jìn)行軋制，制成鋼板或板卷；將制成的鋼板進(jìn)行卷取成型，焊接，制成抗菌腐蝕輸送焊管。同時(shí)，加入ni抑制加入cu后的熱加工開(kāi)裂傾向。使制得的埋弧焊接管線管屈服強(qiáng)度達(dá)245mpa以上，焊縫抗拉強(qiáng)度達(dá)415mpa以上，在-40℃條件下，管體全尺寸平均沖擊功≥40j，焊縫平均沖擊功≥27j，本發(fā)明制造的焊管性能均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，且具有優(yōu)良的低溫韌性。

24、本發(fā)明制成的中抗菌腐蝕輸送焊管具備較低的合金成本和優(yōu)異的耐腐蝕性能，可用于油氣流體輸送等領(lǐng)域。

25、本發(fā)明還提供一種焊材，與制成焊管的鋼板/板卷化學(xué)成分基本保持相匹配，在提升cu、ni、cr含量的同時(shí)，嚴(yán)格控制c、mn的含量，確保了焊材與鋼板/板卷原材料間的焊接性能和焊接質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種抗菌腐蝕輸送焊管，其特征在于，包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌腐蝕輸送焊管，其特征在于，還包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：0<ni≤0.3％，并且ni：cu≥0.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗菌腐蝕輸送焊管，其特征在于，化學(xué)元素cu的質(zhì)量百分比為0～0.2％時(shí)，化學(xué)元素ni的質(zhì)量百分比為0。

4.一種權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，其特征在于，所述軋制之前還包括再加熱步驟，所述再加熱的溫度為1150～1280℃，保溫時(shí)間為30～180min。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，其特征在于，所述軋制過(guò)程中，開(kāi)軋溫度為1100～1270℃之間，軋制結(jié)束溫度高于700℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，其特征在于，所述卷取成型過(guò)程中，卷取溫度400～700℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗菌腐蝕輸送焊管的制造方法，其特征在于，所述焊材包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：

9.一種焊材，其特征在于，所述焊材用于焊接卷取成型的鋼板或板卷，制成抗菌腐蝕輸送焊管；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊材，其特征在于，還包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：0<ni≤0.5％，并且ni：cu≥0.5。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗菌腐蝕輸送焊管及其制造方法與焊材，包括質(zhì)量百分比如下的下述化學(xué)元素：C：0.05～0.15％、Si：0.1～0.5％、Mn：0.1％～0.5％、P：0～0.02％、S：0～0.005％、Cu：0.15～0.5％和Cr：0.5～1.5％，余量為Fe；并且0.3<Ceq<0.43％。通過(guò)將冶煉的鋼水連鑄成板坯；在高溫下對(duì)板坯進(jìn)行軋制，制成鋼板或板卷；將制成的鋼板進(jìn)行卷取成型，焊接，焊材的化學(xué)元素與焊管相匹配，制成抗菌腐蝕輸送焊管。本發(fā)明制成的中抗菌腐蝕輸送焊管具備較低的合金成本、優(yōu)異的耐腐蝕性能和力學(xué)性能，可用于油氣流體輸送等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：吳金輝,孔祥東,張鴻博,李昱坤,劉迎來(lái)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30