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《抗硫化氢管线钢BMS热轧卷板的试制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年第5期梅山科技33试验研究抗硫化氢管线钢BMS热轧卷板的试制徐国利董汉君吴德润(梅山钢铁公司制造管理部南京210039)摘要:针对抗硫化氢管线钢BMS的用户需求及技术特点,开展质量策划,制订了合理的化学成分控制范围。通过在冶炼、连铸和轧制各工序采取一系列工艺措施,取得了良好的试制效果。关键词:管线钢;BMS;氢致裂纹TrialProductionofBMSHotRolledCoilforH2SResistantPipelineSteelXuGuoliDongHanjunWuDerun(ManufacturingManagemen
2、tDepartmentofMeishanIron&SteelCo.,Nanjing210039)Keywords:pipelinestee;lBMS;hydrogeninducedcrack在输送酸性油、气时,管道内部接触H2S、BMS主要用于制造具有抗硫化氢腐蚀性能的石-CO2和Cl,由于保护涂层老化等原因,出现局部油、天然气的输送管道。损伤,管线钢的腐蚀问题是难以避免的。随着高硫油气田的开发,研究抗硫化氢管线钢的问题日1主要技术指标显迫切。酸性环境下使用的管线钢是管线用钢系1.1化学成分列中质量要求最为严格的一类品种,因其使用环钢的化学成分应符
3、合表1的规定。境的特殊性,该钢对成分设计、冶炼技术、轧制工表1BMS化学成分%艺及冶金装备水平均提出十分严格的要求。因牌号CSiMnPSCa此,抗硫化氢管线钢的生产代表了一个国家管线BMS0.100.301.400.0130.0030.005[1]钢生产的最高水平。梅钢在试制成功抗硫化氢管线钢X52热轧1.2力学性能和工艺性能卷板后,根据市场需要,从2008年开始研制抗硫成品钢卷的力学性能和工艺性能应符合表2化氢管线钢BMS热轧卷板。抗硫化氢管线钢的规定。表2BMS的力学性能和工艺性能拉伸试验夏比冲击试验180∀冷弯试验牌号Rt0.5RmA50冲击功(0
4、!)夏比冲击剪切面积a#试样厚度MPaMPa%JA%d#弯心直径BMS290~440420~700∃30∃100∃80d=2a1.3金相组织1.4抗HIC和抗SSCC性能(见表3)钢板的晶粒度(ASTME112)应不小于9级,同时满足试验标准NACETM0284-1996对非金属夹杂物A、B、C、D(按ASTME45A方法检氢致裂纹(HIC)检验要求和NACETM0177-1996验)均2.0级。标准B方法对H2S环境下防止应力腐蚀裂纹34梅山科技2009年第5期表3BMS的抗HIC和抗SSCC性能HIC试验SSCC试验牌号裂纹长度率裂纹厚度率裂
5、纹敏感率裂纹长度﹪﹪﹪mmBMS1531.50.1(SSCC)检验要求。环境、材料的电位、外加应力、材料的化学成分和1.5钢板公称尺寸和交货状态显微组织在这种失效中起了重要作用。1965年厚度:5.0~12.7mm;美国Louisiana州发生第1起应力腐蚀裂纹事故,宽度:800~1300mm;造成巨大损失。此后,美国、澳大利亚、加拿大、前[4]交货状态:热轧钢卷交货。苏联以及伊朗等国都有相关事故报道。在应力状态下,受硫化氢溶液的侵蚀产生的应力腐蚀2质量策划裂纹为硫化氢应力腐蚀断裂(SSCC)。2.1技术难点2.2主要措施2.1.1用户需求及技术难
6、点识别为了提高管线的抗应力腐蚀和抗氢致裂纹的对管线钢最重要的性能要求是强度、韧性、焊能力,为此采取的主要措施是:接性、延性和耐腐蚀性。为了避免产生延性失稳1)硫含量尽量小;[2]开裂,对管线钢的冲击韧性有很高的要求。2)减少C、P、Mn含量避免出现带状组织;抗硫化氢管线钢BMS用于制造输送含有3)通过钙处理改善夹杂物形态;H2S的酸性天然气管道用焊管,要求具有良好的4)添加Cu,N;i抗HIC和抗SSCC性能,这就要求具有极低磷含5)通过Ti含量增加抗SSCC能力。量、超低的硫含量、夹杂物的形态控制、均匀的组2.3成分设计织。对这类钢种的成分工艺设计、冶炼
7、和轧制的以低碳、极低磷、超低硫、微合金化设计为主控制水平均提出极高的要求。要成分设计思想,应用纯净钢冶炼技术和TMCP2.1.2硫化氢腐蚀机理(HIC)工艺。管线钢在富含H2S的油、气环境中受腐蚀产碳是有效的强化元素,能大幅提高钢的强度,生氢进入钢内生成裂纹称为氢致裂纹(HIC)。硫但由于碳含量增加,相变后珠光体百分含量的增化氢腐蚀主要表现为氢鼓泡(HB)和氢致裂纹加使钢的塑性降低。尤其是碳含量增加会显著地(HIC)两大类,在硬度较低的钢中,有可能发生恶化钢的焊接性能,所以应将碳含量限制在最低[3]HIC,其主要是环境中的氢进入材料后引起。的需求范围。HI
8、C的过程一般分为2步:锰和硅都是固溶强化元素,但硅含
