Стальной трубопровод l555м (Новые технологические изобретения) с превосходной низкотемпературной вязкостью и методом ее изготовления

Стальная труба API 5L X65 против коррозии в морской воде. Сравнительное исследование поведения

сентябрь 14, 2023

НАВАРНАЯ НАКЛАДКА СТАЛЬНОЙ ТРУБЫ | ОБЛИЦОВОЧНАЯ ТРУБА

сентябрь 20, 2023

сталь л555м трубопровод (Новые технологические изобретения) с превосходной низкотемпературной вязкостью и методом ее изготовления

Техническая область

Изобретение относится к области получения высокопрочных низколегированных сталей для металлических материалов., конкретно относится к способу производства трубопроводной стали для трубопроводов транспортировки нефти и газа., и в частности к способу изготовления стальной трубопроводной стали Л555М с превосходной низкотемпературной вязкостью и ее горячекатаных рулонов..

Фоновая техника

В былые времена, строительство энергомагистралей развивалось быстрыми темпами. В целях повышения эффективности передачи и безопасности эксплуатации, требования к прочности и ударной вязкости выбираемого стального сырья становятся все выше и выше. В настоящий момент, На основных магистральных трубопроводах в стране и за рубежом в основном используются трубопроводные стали марок L485M и L555M..

Если участок трубопровода находится в крайне холодной зоне или транспортируемой средой является низкотемпературный сжиженный природный газ., с точки зрения эксплуатационной стабильности и безопасности, повышенные требования выдвигаются к низкотемпературному показателю вязкости сырья, такие как испытания на низкотемпературный падающий груз и испытание требований к температуре перехода от пластичного к хрупкому.. Температура ниже, а требования к энергии удара по Шарпи выше.. Следовательно, эти проекты выдвигают более высокие персонализированные требования. Уже недостаточно просто соответствовать спецификации API SPEC 5L..

Хотя в настоящее время имеется много информации о горячекатаных рулонах стального трубопровода Л555м в стране и за рубежом., очень немногие из них могут соответствовать требованиям вязкости разрушения при низких температурах ниже -30°C.. Ниже приводится краткое введение в несколько подобных документов.:

большого диаметра, большая толщина стенок X80 Спирально-дуговая сварная труба и способ ее изготовления. Запатентованные ингредиенты включают C≤0,06%., И 0,17%～0,25%, Мн≤1,6%, S≤0,004%, P≤0,012%, Кр 0,20%～0,30%, Мо 0,15%～0,30%, При 0,10%～0,20 %, Нб 0,07～0,10%, В≤0,05%, Ти≤0,03%, Медь 0,1%～0,2%, Ал≤0,05%, etc. В этом патенте добавлено больше драгоценных элементов сплава, чтобы компенсировать потерю прочности, вызванную низким содержанием C и Mn., что дорого.

Сталь для стальных трубопроводов l555m, описанная в вышеупомянутых документах, может соответствовать требованиям к индексу прочности., но большинству из них трудно соответствовать требованиям вязкости разрушения при низких температурах ниже -30°C.. Некоторые системы сплавов сложны., имеют много драгоценных элементов сплава, и имеют высокую стоимость. В некоторых процессах применяется обычное ламинарное охлаждение, которое не способствует измельчению зерна и однородности тканей., влияет на производительность продукта и увеличивает производственные затраты.

Содержание изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка простой и экономичной системы сплавов., соответствовать точной двухступенчатой контролируемой прокатке и сверхбыстрому охлаждению + ламинарный процесс охлаждения, и предоставим горячекатаный рулон стального трубопровода l555m с превосходной низкотемпературной вязкостью и методом его производства..

Л555М-СТАНДАРТОВ PSL2 содержание химических элементов (%)

	Элемент	С ^*	А также ^*	MN ^*	P	S	CR ^*	В ^*	с ^*	Для ^*	B	Более
сварная труба	минимальное значение	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	Nb+V+Ti≤0,15*
сварная труба	максимальное значение	0.12	0.45	1.85	0.025	0.015	0.5	1	0.5	0.5	0.001	Nb+V+Ti≤0,15*

Механические свойства L555M-PSL2

состояние	Температура испытания	Прочность на растяжение р _b MPa	Предел текучести р _s Мпа	Удлинение после разрыва или удлинение д %	Поглощенная энергия удара КВ2 J
сварная труба		625~ 825	555~ 705	*
Внешний диаметр D≤48	0° C				≥40
Наружный диаметр D>48~56	0° C				≥54
Наружный диаметр D>56~84	0° C				≥68

Конкретные технические решения:

Настоящее изобретение предлагает стальной трубопровод l555м с превосходной низкотемпературной вязкостью.. Его весовой процент по химическому составу составляет: С0,045%~0,065%, И 0,10%~0,25%, Мн 1,66%~1,76%, Нб 0,055%~0,075%, Ти0,010%～0,025%, Мо 0,21%～0,29%, Кр 0,11%～0,19%, Через 0,05%～0,15%, Альс0,015%～0,045%, P≤0,015%, S≤0,003%, Н≤0,006 %, остальное — железо и неизбежные примеси, и коэффициент чувствительности к холодным трещинам Pcm≤0,19%, где Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ни/60+Мо/15+В/10+5Б.

Идея расчета состава стальной трубопроводной стали l555m заключается в использовании микросплава C-Mn-Nb-Mo., и добавьте небольшое количество Cr, Ni, Ти и другие микросплавные элементы.. Двухэтапная контролируемая прокатка и сверхбыстрое охлаждение. + процесс ламинарного охлаждения для получения мелких частиц. Игольчатая ферритная структура обеспечивает высокую прочность трубопроводной стали., высокая ударная вязкость и превосходная вязкость разрушения при низких температурах. Его основные основные элементы и функции заключаются в следующем::

С: Содержание C в настоящем изобретении составляет 0.045% в 0.065%.
Si: Содержание Si в настоящем изобретении составляет 0.10% в 0.25%.
MN: Содержание Mn по настоящему изобретению составляет 1.66% в 1.76%.
NB: Nb — драгоценный элемент, и его стоимость высока.. Следовательно, содержание Nb в настоящем изобретении составляет 0.055% в 0.075%.
МО: Содержание Мо в настоящем изобретении составляет 0.21% в 0.29%.
Ti: Следовательно, содержание Ti в настоящем изобретении составляет 0.010% в 0.025%.
CR: Содержание Cr в настоящем изобретении составляет 0.11% в 0.19%.
Ni: Содержание Ni в настоящем изобретении составляет 0.05% в 0.15%.
ALS: Содержание Als по настоящему изобретению составляет 0.015%-0.045%.

Изобретение также предлагает способ изготовления горячекатаных рулонов из стали Л555М трубопроводной стали с хорошей низкотемпературной вязкостью с использованием процессов непрерывного литья и прокатки тонких слябов.. Процесс его производства включает в себя: предварительная обработка расплавленного железа – конвертерная плавка – внепечное рафинирование (относительной влажности + НЧ + лечение кальцием) – непрерывная разливка – плитовое отопление – прокатка – сверхбыстрое охлаждение + ламинарное охлаждение – свертывание.

Горячекатаные рулоны трубопроводной стали l555m согласно настоящему изобретению обладают превосходными комплексными свойствами.: Предел текучести 560-640МПа., предел прочности 660-750МПа., удлинение после разрыва ≥30%, коэффициент доходности ≤0,90; -40°C Энергия удара по Шарпи (3 образцы) Акв≥300Дж, -40℃ средняя площадь сдвига при испытании на разрыв при падающем весе (2 образцы) SA≥95%; твердость HV10≤240, квалифицированная холодная гибка.

Эффект реализации:

По сравнению с предшествующим уровнем техники, настоящее изобретение имеет следующие полезные эффекты:

(1) Конструкция сплава проста, с использованием микросплава C-Mn-Nb-Mo, и добавление небольшого количества Cr, Ni, Ти и другие микросплавные элементы., без меди, V, и т.п., и стоимость сплава низкая.
(2) Толщина сляба непрерывной разливки составляет ≤170 мм., и принят короткий производственный процесс непрерывного литья и проката., который очень эффективен и экономит энергию.
(3) Сверхбыстрое охлаждение + Охлаждение ламинарным потоком используется для управления охлаждением в два этапа, чтобы обеспечить мелкое зерно и однородную структуру..
(4) Продукт обладает отличными комплексными свойствами., особенно низкотемпературная вязкость. При -40°С, средняя площадь сдвига при испытании на разрыв падающим грузом составляет ≥95 %.
(5) Стальная трубопроводная сталь l555m, произведенная с использованием вышеуказанного процесса, может широко использоваться в холодных районах вблизи полюсов или в районах с суровыми природными условиями, такими как пустыни и глубокие моря..