一种具有防腐内层的天然气管道及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种具有防腐内层的天然气管道，该管道包括钢管体和设置在钢管内壁上的耐蚀层，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.041‑0.045%,Cr：8.65‑8.85%，Si：0.12‑0.13%,Mn：1.26‑1.47%,Co：0.22‑0.31%，V：0.031‑0.033%，Re：0.31‑0.35%，Al：0.17‑0.18%,Ti：0.021‑0.023%,Zr:0.31‑0.42%,Ca：0.004‑0.006%,Ni：0.21‑0.22%，Mo:0.15‑0.21%,P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23‑0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术通过合理的采用低碳无铌成分设计，通过基于氧化物冶金技术的冶炼工艺，在钢中形成细小化、弥散化、复合化的氧化物粒子，利用这些高温热稳定的细小弥散夹杂物粒子钉扎高热输入条件下焊接热影响区的奥氏体晶界，细化奥氏体晶粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管道及其加工工艺，具体的说是一种具有防腐内层的天然气管道及其加工工艺，属于天然气管道装备

技术介绍
将天然气从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道被称之为天然气管道，又称为输气管道。利用天然气管道进行天然气输送，是陆地上大量输送天然气的唯一方式；如果将世界上所有管道的长度连接在一起，天然气管道的长度约占总长度的一半，可见天然气管道在生活和生产中的重要性。在天然气运输过程中常常会出现因腐蚀或安装缺陷造成泄漏、噪声等问题，给人们造成极大的困扰。长期处于噪声环境下，容易出现头晕、耳鸣等现象，更严重的会出现精神疾病，对人体的生理和心理健康都造成极大的危害，同时，由于地理环境之间的差异，有些地方，比如东北地区在冬季的时候温度较低，天然气管道裸露在环境当中，受雨水腐蚀，容易发生损坏，且低温环境直接影响天然气输送能力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种具有防腐内层的天然气管道及其加工工艺，不仅能够满足管道耐压的要求，还能够大大降低外界因素和输送气体对管道本身的腐蚀，提高管道的使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的：提供一种具有防腐内层的天然气管道，该管道包括钢管体和设置在钢管内壁上的耐蚀层，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.041-0.045%,Cr：8.65-8.85%，Si：0.12-0.13%,Mn：1.26-1.47%,Co：0.22-0.31%，V：0.031-0.033%，Re：0.31-0.35%，Al：0.17-0.18%,Ti：0.021-0.023%,Zr:0.31-0.42%,Ca：0.004-0.006%,Ni：0.21-0.22%，Mo:0.15-0.21%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.23-0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：11-16%，Ho:4-7%,Lu：18-21%，Dy：7-10%，Gd：3-6%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂23-27份、钇微粉17-19份、陶瓷微粉5-7份、碳化硅6-8份、聚氯乙烯4-7份、二甲苯甲醛树脂6-8份、柠檬酸锌5-7份、甲醛次硫酸钠1-3份、乙酸丁酯2-3份、聚甲基丙烯酸甲酯2-5份。本专利技术的进一步限定技术方案，前述的具有防腐内层的天然气管道，所述钢管体的屈服强度≥530MPa，抗拉强度≥680MPa，适合焊接线能量为150-250kJ/cm，在150-250kJ/cm的大线能量焊接条件下，钢管体的HAZ在-40℃下的平均冲击功在150J以上。前述的具有防腐内层的天然气管道，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.041%,Cr：8.65%，Si：0.12%,Mn：1.26%,Co：0.22%，V：0.031%，Re：0.31%，Al：0.17%,Ti：0.021%,Zr:0.31%,Ca：0.004%,Ni：0.21%，Mo:0.15%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.23%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：11%，Ho:4%,Lu：18%，Dy：7%，Gd：3%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂23份、钇微粉17份、陶瓷微粉5份、碳化硅6份、聚氯乙烯4份、二甲苯甲醛树脂6份、柠檬酸锌5份、甲醛次硫酸钠1份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯2份。前述的具有防腐内层的天然气管道，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.043%,Cr：8.75%，Si：0.12%,Mn：1.37%,Co：0.27%，V：0.032%，Re：0.33%，Al：0.17%,Ti：0.022%,Zr:0.37%,Ca：0.005%,Ni：0.21%，Mo:0.18%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：14%，Ho:5%,Lu：20%，Dy：9%，Gd：5%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂25份、钇微粉18份、陶瓷微粉6份、碳化硅7份、聚氯乙烯6份、二甲苯甲醛树脂7份、柠檬酸锌6份、甲醛次硫酸钠2份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份。前述的具有防腐内层的天然气管道，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.045%,Cr：8.85%，Si：0.13%,Mn：1.47%,Co：0.31%，V：0.033%，Re：0.35%，Al：0.18%,Ti：0.023%,Zr:0.42%,Ca:0.006%,Ni：0.22%，Mo:0.21%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：16%，Ho:7%,Lu：21%，Dy：10%，Gd：6%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂27份、钇微粉19份、陶瓷微粉7份、碳化硅8份、聚氯乙烯7份、二甲苯甲醛树脂8份、柠檬酸锌7份、甲醛次硫酸钠3份、乙酸丁酯3份、聚甲基丙烯酸甲酯5份。一种具有防腐内层的天然气管道的加工工艺，包括以下步骤：(1)钢坯在环形炉中加热到1280-1290℃，通过穿孔机穿成毛管，再经过限动芯棒连轧机轧制成荒管，连轧温度为1100-1150℃，荒管通过冷床冷却到550℃以下，进入加热炉进行再加热进行在线常化，常化温度为870-890℃，然后采用定径机进行热定径，定径温度840-860℃，钢管在冷床上冷却到常温状态后，切头尾；(2）将钢管放入加热炉中加热至980-990℃，保温1-3小时，然后采用水冷，以20-25℃/s的速度冷却至室温，然后再以5-8℃/s的速度加热至650-670℃，保温5-8小时，然后空冷至室温；再对钢管进行两次回火，第一次回火：将钢管加热至545-565℃，回火30-40min后，保温2-3min，使钢管温度均匀化，之后采用水冷的方式以23-25℃/s的冷却速率冷却至380-390℃后，再空冷至室温；热处理后进入立式斜辊矫直机矫直；(3)后处理：矫直后的钢管通过无损探伤，成品管再进行静水压试验，合格的钢管进行定尺分切，管端倒坡口；在管道内壁内喷涂耐蚀层，烘干，戴管端保护帽。前述的具有防腐内层的天然气管道的加工工艺，包括以下步骤：(1)钢坯在环形炉中加热到1280℃，通过穿孔机穿成毛管，再经过限动芯棒连轧机轧制成荒管，连轧温度为1100℃，荒管通过冷床冷却到550℃以下，进入加热炉进行再加热进行在线常化，常化温度为870℃，然后采用定径机进行热定径，定径温度840℃，钢管在冷床上冷却到常温状态后，切头尾；(2）将钢管放入加热炉中加热至980℃，保温3小时，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷却至室温，然后再以5℃/s的速度加热至650℃，保温8小时，然后空冷至室温；再对钢管进行两次回火，第一次回火：将钢管加热至545℃，回火40min后，保温3min，使钢管温度均匀化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷却速率冷却至380℃后，再空冷至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有防腐内层的天然气管道，其特征在于：该管道包括钢管体和设置在钢管内壁上的耐蚀层，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.041‑0.045%,Cr：8.65‑8.85%，Si：0.12‑0.13%,Mn：1.26‑1.47%,Co：0.22‑0.31%，V：0.031‑0.033%，Re：0.31‑0.35%，Al：0.17‑0.18%,Ti：0.021‑0.023%,Zr:0.31‑0.42%,Ca：0.004‑0.006%,Ni：0.21‑0.22%，Mo:0.15‑0.21%,P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23‑0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：11‑16%，Ho:4‑7%,Lu：18‑21%，Dy：7‑10%，Gd：3‑6%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂23‑27份、钇微粉17‑19份、陶瓷微粉5‑7份、碳化硅6‑8份、聚氯乙烯4‑7份、二甲苯甲醛树脂6‑8份、柠檬酸锌5‑7份、甲醛次硫酸钠1‑3份、乙酸丁酯2‑3份、聚甲基丙烯酸甲酯2‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种具有防腐内层的天然气管道，其特征在于：该管道包括钢管体和设置在钢管内壁上的耐蚀层，所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.041-0.045%,Cr：8.65-8.85%，Si：0.12-0.13%,Mn：1.26-1.47%,Co：0.22-0.31%，V：0.031-0.033%，Re：0.31-0.35%，Al：0.17-0.18%,Ti：0.021-0.023%,Zr:0.31-0.42%,Ca：0.004-0.006%,Ni：0.21-0.22%，Mo:0.15-0.21%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.23-0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：11-16%，Ho:4-7%,Lu：18-21%，Dy：7-10%，Gd：3-6%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂23-27份、钇微粉17-19份、陶瓷微粉5-7份、碳化硅6-8份、聚氯乙烯4-7份、二甲苯甲醛树脂6-8份、柠檬酸锌5-7份、甲醛次硫酸钠1-3份、乙酸丁酯2-3份、聚甲基丙烯酸甲酯2-5份。2.根据权利要求1所述的具有防腐内层的天然气管道，其特征在于：所述钢管体的屈服强度≥530MPa，抗拉强度≥680MPa，适合焊接线能量为150-250kJ/cm，在150-250kJ/cm的大线能量焊接条件下，钢管体的HAZ在-40℃下的平均冲击功在150J以上。3.根据权利要求1所述的具有防腐内层的天然气管道，其特征在于：所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.041%,Cr：8.65%，Si：0.12%,Mn：1.26%,Co：0.22%，V：0.031%，Re：0.31%，Al：0.17%,Ti：0.021%,Zr:0.31%,Ca：0.004%,Ni：0.21%，Mo:0.15%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.23%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：11%，Ho:4%,Lu：18%，Dy：7%，Gd：3%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂23份、钇微粉17份、陶瓷微粉5份、碳化硅6份、聚氯乙烯4份、二甲苯甲醛树脂6份、柠檬酸锌5份、甲醛次硫酸钠1份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯2份。4.根据权利要求1所述的具有防腐内层的天然气管道，其特征在于：所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.043%,Cr：8.75%，Si：0.12%,Mn：1.37%,Co：0.27%，V：0.032%，Re：0.33%，Al：0.17%,Ti：0.022%,Zr:0.37%,Ca：0.005%,Ni：0.21%，Mo:0.18%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：14%，Ho:5%,Lu：20%，Dy：9%，Gd：5%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂25份、钇微粉18份、陶瓷微粉6份、碳化硅7份、聚氯乙烯6份、二甲苯甲醛树脂7份、柠檬酸锌6份、甲醛次硫酸钠2份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份。5.根据权利要求1所述的具有防腐内层的天然气管道，其特征在于：所述钢管体的化学成分质量百分比为：C：0.045%,Cr：8.85%，Si：0.13%,Mn：1.47%,Co：0.31%，V：0.033%，Re：0.35%，Al：0.18%,Ti：0.023%,Zr:0.42%,Ca:0.006%,Ni：0.22%，Mo:0.21%,P≤0.020%,S≤0.015%,稀土元素：0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：16%，Ho:7%,Lu：21%，Dy：10%，Gd：6%，余量为La；所述耐蚀层包含的各组分的按重量份数计包括：环氧树脂27份、钇微粉19份、陶瓷微粉7份、碳化硅8份、聚氯乙烯7份、二甲苯甲醛树脂8份、柠檬酸锌7份、甲醛次硫酸钠3份、乙酸丁酯3份、聚甲基丙烯酸甲酯5份。6.根据权利要求1所述的具有防腐内层的天然气管道的加工工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)钢坯在环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，
申请(专利权)人：苏州赛斯德工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32