海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及海洋资源开采及油气输送领域，特别是海洋环境用R-lay铺设方式所 用的抗大应变抗硫化氨腐蚀高强度无缝钢管的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着运输管线成本的降低，高强度大变形管线在穿越不连续的冻±层、高低起伏 的滑坡变形、深海R-Lay铺设等环境的需求。R-Lay(Reel-Lay，卷管铺设)最初是深水、超深 水管线铺设主要铺设方式之一，近年由于其铺设效率高，也适用于基于应变设计的浅海铺 设。基于应变设计有两个临界应变极限，一个是拉伸应变极限：另一个是压缩应变极限。对 于拉伸应变极限，需要优异的冲击初性，管材具有一定的止裂性能。对于临界应变极限，当 管线受到弯曲时需要一个防止管线屈曲的临界应变，需要管材具有低的屈强比和良好的均 匀延伸率。因此具有高拉伸应变极限和高压缩应变极限是基于应变设计管材急需要达到的 技术要求。
[0003] CN101914723A公开了一种热社抗大变形管线钢及其制备方法，该发明为热社卷 板。CN102534377A公开了一种初性优良的X70级抗大变形管线钢板及其制备方法，属于热社 钢板，低碳微合金钢技术领域，未提及抗腐蚀性能。CN102465235A、CN101962733A、 〔化026769524、〔化020801944、〔化018645354、〔化042507134等均为管线钢领域。4155?0尸作 为实际使用酸性环境中抗大应变和优异初性使用中最高钢级。高强度（含415MPa)抗大应变 性能并通过3%拉压循环3次试验的无缝管线管未见报道。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种海洋环境R-Lay铺设用 抗大应变抗腐蚀无缝管线管的制造方法，W满足深海等苛刻环境开发所需要的抗大应变性 能的管线管，解决管线管在反复使用的情况下，强度急剧下降而不能满足设计要求。
[0005] 为实现发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种海洋环境R-Lay铺设用抗大 应变抗腐蚀高强度无缝管线管的制造方法，该方法制造适用于浅海、深海卷管方式铺设用 的具有多次缠绕-拉直循环后仍能满足酸性环境用抗腐蚀高强度>415M化的管线管，该方 法包括W下步骤：
[0006] a.配料所述海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管的成分重量％为:〔 0.05~0.13%，Si0.20~0.40%，Mnl.0~1.40%，P<0.010%，S< 0.002%，Ni0.05~ 0.30%，Cr 0.05~0.30%，M〇0.05~0.15%，Als 0.010~0.050%，N<0.010%，Nb 0.010 ~0.050%，V0.03~0.08%，Cu0.05~0.25%，Ti 0.008~0.030%，Ca 0.0005~ 0.0040%，Pb < 0.020%，Sn < 0.020%，As < 0.030%，Sb < 0.015%，Bi < 0.015%，B< 0.0005%，余量为化和杂质；碳当量CEpcm < 0.22%，CE Π W < 0.39 % cNi+Mo+Cr+Cu < 0.8% ; Pb+Sn+As+訊+Bi < 0.030% ;
[0007] b.制管所述海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管的生产过程包括： 炼钢、两漉MPM或Ξ棍PQF连社机组连社机斜社、调质处理，采用二次巧处理降低杂质S含量， 微铁处理提高铸巧热塑性保证铸巧表面质量，末端电磁揽拌降低成分偏析;采用两漉MPM或 Ξ棍PQF连社机组连社获得60.3mm~508mm的规格系列，再结合720REM机组生产508~711mm 规格系列社态管;冷却后社态管经步进式高溫910~980°C加热炉加热后内喷外淋旋转式水 冷泽火、步进式低溫620~710°C加热炉回火空冷、热矫直、热定径得到最终尺寸合格的R- Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管；
[0008] C.所述步骤b生产得到的海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管的机 械性能：屈服强度> 415MPa、抗拉强度> 530MPa、屈强比< 0.90、在-20°C下横向全尺寸夏比 冲击功^ 300J，剪切面积100%、硬度^ 230HV10、晶粒度9级~14级、金相组织为双相组织帖 +F或复合组织帖+S回+F;
[0009] d.所述海洋环境R-Lay铺设方式用抗大应变抗硫化氨腐蚀高强度无缝管线管的抗 腐蚀性能试验:在NACE A溶液下浸泡96小时检验试样，均为出现裂纹，满足裂纹长度率< 5%、裂纹厚度率^3,裂纹敏感率^ 1.5%的抗HIC腐蚀性能要求;试样尺寸115mmxl5mmx5mm 在NACE A溶液下，加载100%最小屈服强度，试验时间^ 96h，试验结束后试样未有任何可见 超过0.1mm的开裂或裂纹；
[0010] e.所述海洋环境R-Lay铺设方式用抗大应变抗硫化氨腐蚀高强度无缝管线管的抗 大应变性能试验:先把具有步骤C中性能的试样采用专用的夹具在拉伸试验机中进行进行 抗大应变试验，首先试样拉到塑性3%变形后，再压回原长，如此循环Ξ次，试样长度保证能 在变形后满足后续试验所需要的长度，大变形后的试样在溫度为250°C时效，保溫1小时之 后进行加工，加工拉伸比例试样、硬度试样、冲击试样、HIC试样和SSC试样，进行拉伸试验、 硬度试验、纵向冲击试验、HIC和SS村式验，试验结果要满足下面要求：屈服强度^415MPa、抗 拉强度> 530MPa、屈强比<0.90、全尺寸夏比冲击功> 200J和剪切面积100%、HIC和SSC 96 小时后未出现开裂；
[0011] f.所述海洋环境R-Lay铺设方式用抗大应变抗硫化氨腐蚀高强度无缝管线管的尺 寸精度:管体外径公差< ±0.5%0D，管端外（内）径公差< ±1.6mm，最高精度可倒到-0.8mm ~+1.6mm，壁厚公差< ±10%t，楠圆度公差。％0D，长度公差< ±25.4mm。
[0012] 本发明的效果是采用该海底无缝管线管在3%应变下拉压循环3次能保证强度大 于415MPa，-20°C冲击功大于300J，未有明显的强度急剧降低，还具有良好的抗HIC和SSC性 能，裂纹敏感率、裂纹长度率和裂纹厚度率均为0,完全满足裂纹敏感率(CSR) ^ 1.5%，裂纹 长度率含5%，裂纹厚度率(CTR)含3%的腐蚀性能要求，同时720小时后未出现断裂和开裂。 本发明管线管已经试用于欧洲北海区域，使用效果良好，满足现场施工要求，具有良好的焊 接性能、抗腐蚀性能和抗大应变性能。
【附图说明】
[OOU]图巧本发明管线管实施例的金相组织帖+S回+F 500X;
[0014] 图2为本发明管线管实施例的金相组织B回+F500X ;
[0015] 图3为本发明管线管实施例的拉压循环图；
[0016] 图4本发明管线管实施例系列冲击功曲线图；
[0017] 图5为本发明方法微铁处理的效果。
【具体实施方式】
[0018] 结合附图对本发明的海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管的制造方 法加 W说明。
[0019] 本发明的海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀高强度无缝管线管的制造方法， 该方法制造适用于浅海、深海卷管方式铺设用的具有多次缠绕-拉直循环后仍能满足酸性 环境用抗腐蚀高强度^ 415MPa的管线管，该方法包括W下步骤：
[0020] a.配料所述海洋环境R-Lay铺设用抗大应变抗腐蚀无缝管线管的成分重量％为:〔 0.05~0.13%，Si0.20~0.40%，Mnl.0~1.40%，P<0.010%，S< 0.002%，Ni0.05~ 0.30%，Cr 0.05~0.30%，M〇0.05~0.15%，Als 0.010~0.050%，N<0.010%，Nb 0.010 ~0.050%，V0.03~0.08%，Cu0.05~0.25%，Ti 0.008~0.030%，Ca 0.0005~ 0.0040%，Pb < 0.020%，Sn < 0.020%，As < 0.030%，Sb < 0.015%，Bi < 0.015%，B< 0.0005%，余量为