海管用鋼HSL450S圓管坯的開發試制

海管用鋼HSL450S圓管坯的開發試制

海底管道是連接海洋鉆井各平臺之間或平臺與陸地處理廠之間的油氣生產通道。隨著海洋油氣的大力開采和輸送，性能優越的海底管線管的需求量日益增大。由于海底管線使用環境惡劣和復雜，高強度、高韌性、耐腐蝕和焊接性能良好是其基本要求，同時，部分油氣中含有H2S、CO2等腐蝕性氣體，必須防止氫致裂紋等缺陷的產生。為達到這些要求，鋼的成分合理設計是基礎，生產過程工藝控制是確保鋼質量良好的保證。某鋼管有限公司研制開發了HSL450S海底管線管，并采用EAF-LF-VD-CC工藝流程試生產出了HSL450S圓管坯。

HSL450S海管用鋼的化學成分為(wt%)：0.16C，0.45Si，1.65Mn，0.020P，0.008S，0.09V，0.06Ti， 0.15（Nb+V+Ti）。HSL450S鋼坯的生產工藝流程為:90tEAF→100tLF→100tVD→CC。

HSL450S海管用鋼主要采用錳元素來提高鋼的強度，并適當添加少量的鉬和鉻元素，這幾種元素起固溶強化作用。鉻元素還能提高鋼的抗腐蝕能力。另外，添加微量的鈮、鈦元素，利用它們的微合金化強化原理來提高材料的強韌性指標。同時，鈮和鈦通過在鋼中形成碳化物能穩定焊區驟熱激冷時碳在基體組織中的固溶度，從而使鋼的可焊性得到改善。鋼中w(S)高易引起硫化物應力腐蝕和氫致裂紋的產生，尤其是油氣中含有H2S、CO2等腐蝕性氣體時氫致裂紋更易發生。因此，控制w(Ca)/w(S)≥1以便對硫化物夾雜進行變性處理，降低氫致裂紋發生率。磷、砷、錫等元素對鋼的質量和性能有不利影響，應在工藝許可的條件下盡可能降低。

（摘自我的鋼鐵網2011-06-01作者子云）