【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢管制造，具体为一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管及制造方法。
技术介绍
1、海洋平台井口管道的材料选择是一个复杂的过程，需要综合考虑井口物流的压力、温度、腐蚀性以及材料的种类、壁厚、采购周期、重量等多种因素。由于井口处于高温、高湿、高盐分海风、盐雾、海水飞溅等复杂环境中，防腐蚀成为材料选择的主要考虑因素。其中，高湿度海风、盐雾中的氯离子对管道表面的侵蚀破坏以及管道内流体产生的内部腐蚀，特别是co2带来的腐蚀，是主要的腐蚀来源。
2、经检索，中国专利号为cn204163637u的专利，公开了一种加强型海洋平台采油管道，包括无缝钢管和多个支撑架，两者焊接成为一体，其特征还包括整体硫化橡胶和钢丝绳，钢丝绳沿螺旋线方向缠绕在无缝钢管及支撑架周围，硫化橡胶外表面是圆柱形，把钢丝绳、无缝钢管、支撑架全都包裹在里面，硫化橡胶内部相邻的两部分之间没有缝隙、没有空隙、没有连接界面，整体是连续相，硫化橡胶和贴在一起的无缝钢管表面、支撑架表面和钢丝绳绳丝表面紧密粘接在一起。
3、经检索，中国专利号为cn221683867u的专利，公开了一种恶劣工况海洋平台用焊接钢管，属于焊接钢管
，其包括第一管道；第二管道，第二管道设置于第一管道的上侧；以及对接机构，对接机构设置于第一管道和第二管道之间，用以对第一管道和第二管道进行对接，在恶劣工况海洋平台上，内螺纹孔与内螺纹管的螺纹对接过程中，多个插接块插接于多个固定块内，用以保证第一管道和第二管道准确对接，降低第一管道和第二管道对接难度，有效提高焊接钢管之间的对接施
4、上述的海洋平台，基于不锈钢良好的抗腐蚀性，特别是防止co2腐蚀的能力，一般会选用不锈钢作为主体材料，然而不锈钢的外表面容易受到点腐蚀与应力腐蚀等局部腐蚀的影响，这会影响不锈钢钢管本身的性质；同时，由于某些海洋平台井口的高温环境，为了满足设计压力、管道外径以及机械余量等要求，需要增大壁厚，但这同时也会增加过多的平台载重负荷，基于此，本专利技术设计了一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管及制造方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管及制造方法，解决了
技术介绍
中局部腐蚀与壁厚增加平台载重负荷的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管，所述钢管采用以下制造方法制成：
4、步骤a：冶炼，采用“三脱铁水+中频炉预溶液→aod→rh→模铸”精炼工艺，通过rh真空处理实现脱氢率80%以上，控制有害元素含量，并通过超低氧和夹杂物细小化、弥散化精炼技术降低全氧含量和夹杂物尺寸；步骤b：模铸，采用大方形钢锭进行模铸，钢锭尺寸为40"，重量为10.98吨，通过保护浇铸措施防止钢液二次氧化，得到表面质量良好的钢锭；步骤c：锻造，将钢锭锻制成圆坯，采用多火精密锻制工艺，包括一火平砧拔长至650mm²方、二火800℃装炉v砧φ550mm荒圆、三火室温装炉台式加热炉加热至1160℃后锻制成型，总压缩比为4.58，得到无缺陷圆钢；步骤d：穿孔与轧制，将圆钢加热后进行穿孔制备毛管，采用大直径锥形辊穿孔机组穿孔得到φ420×95mm的毛管，然后进行二次延伸轧制变形，得到φ405×85mm的荒管，荒管的壁厚在84.3-85.5之间；步骤e：热处理，对荒管进行细晶处理，采用晶粒细化淬化的方式，将荒管在台式热处理炉中升温至1020℃快速加热40分钟后出炉用水淬，得到晶粒度平均5.5级、混晶消除的钢管；步骤f：冷轧与钝化，将经过热处理的钢管上冷轧机进行成品轧制，然后在酸洗钝化缸中进行酸洗钝化处理，酸洗钝化时使用的酸液为浓度68%的硝酸和浓度40%的氢氟酸的混合酸，硝酸纯重量比为17%、氢氟酸纯重量比为5%，酸浸时间40分钟，达到完全干净钝化程度；步骤g：检验，对钢管进行最终检验，确保符合海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的技术要求；
5、所述钢管的化学成分包括但不限于co≈0.25%、v≈0.15%、cu≈0.10%、p≈0.045%，且通过上述工艺，使这些有害金属元素含量降低60%以上，co元素降低率可达到93%。
6、优选的，所述步骤a的精炼工艺还包括以下步骤：lf配制高含量mgo+al2o3渣系并使用强铝脱氧，进一步降低钢中全氧含量至15ppm以下，并将钢水中的夹杂物尺寸控制在15µm以下且数量明显减少，消除了大尺寸夹杂物。
7、优选的，所述步骤b中的保护浇铸措施包括保护模内上升的钢液面部不产生二次氧化，以及保护从钢水包流向中铸管的钢流不产生二次氧化，采用下铸方法，将钢水注入中心铸管，经过砌在锭盘上的汤道从底部注入锭模，同时铸多支锭，以提高钢锭的表面质量。
8、优选的，所述步骤c中的多火精密锻制工艺还包括在每次加热锻造前对圆钢进行完全冷却，以消除内应力、细化晶粒并优化组织性能，三火锻造后的圆钢压下量为20%，确保无缺陷。
9、优选的，所述步骤d中的穿孔制备毛管采用锥形辊穿孔机组，其中锥形辊的辗轧角β设计为15°，前进角γ为11°，以控制周向剪切变形和表面扭曲变形，确保毛管质量；所述步骤d中的二次延伸轧制变形在斜轧管机中进行，使用短芯棒辗轧带长至60mm的芯棒，以得到壁厚尺寸精确和内表面光滑无波纹的荒管，荒管的晶粒度平均在2.5级，需进行细晶处理。
10、优选的，所述步骤e中的细晶处理还包括将荒管在台式热处理炉中升温至奥氏体稳定区域1020℃，快速加热40分钟后出炉用水淬，水温为20°，冷却时间为2分钟，以提升晶粒度至平均5.5级，并消除混晶现象。
11、优选的，所述步骤f中的冷轧与钝化还包括在冷轧前对钢管进行超声波清洗，以去除表面的油渍污秽物，清洗介质为高效弱酸环保型去油剂，超声波清洗机为压电式200khz高频换能器，清洗后的钢管再进行固溶热处理；所述步骤f中的酸洗钝化处理还包括在酸洗钝化缸中用浓度为68%的硝酸和浓度为40%的氢氟酸的混合酸进行酸洗，硝酸纯重量比为17%、氢氟酸纯重量比为5%，酸浸时间40分钟后捞出清水冲洗再热水浸泡10分钟，以达到完全干净钝化程度。
12、优选的，所述钢管的化学成分还包括c≤0.03%、si≤1.0%、mn≤2.0%、cr:16.0%-18.0%、ni:10.0%-14.0%；所述钢管在制造过程中，还需进行环境适应性测试，包括但不限于耐盐雾测试与耐海水腐蚀测试，以确保钢管在海洋环境下的长期稳定性能；所述钢管在制造完成后，还需进行包装和储存，采用防潮、防腐蚀的包装材料，并在干燥、通风的环境下储存，以保护钢管免受外界环境的影响。
13、优选的，所述步骤g中的检验包括对钢管的化学成分、尺寸精度、表面质量、内部组织和力学性能进行全面检测，确保钢管满足海洋平台的特殊要求。
14、优选的，所述步骤f中，冷轧成型后，还需进行矫直处理，以确保钢管的直线度和圆度，矫直过程中采用连续矫直机，通过调整辊缝和压力，实现钢管的精确矫本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管，其特征在于，所述钢管采用以下制造方法制成：
2.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤A的精炼工艺还包括以下步骤：LF配制高含量MgO+Al2O3渣系并使用强铝脱氧，进一步降低钢中全氧含量至15ppm以下，并将钢水中的夹杂物尺寸控制在15µm以下且数量明显减少，消除了大尺寸夹杂物。
3.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤B中的保护浇铸措施包括保护模内上升的钢液面部不产生二次氧化，以及保护从钢水包流向中铸管的钢流不产生二次氧化，采用下铸方法，将钢水注入中心铸管，经过砌在锭盘上的汤道从底部注入锭模，同时铸多支锭，以提高钢锭的表面质量。
4.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤C中的多火精密锻制工艺还包括在每次加热锻造前对圆钢进行完全冷却，以消除内应力、细化晶粒并优化组织性能，三火锻造后的圆钢压下量为20%，确保无缺陷。
5.根据权利要求1所述
6.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤E中的细晶处理还包括将荒管在台式热处理炉中升温至奥氏体稳定区域1020℃，快速加热40分钟后出炉用水淬，水温为20°，冷却时间为2分钟，以提升晶粒度至平均5.5级，并消除混晶现象。
7.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤F中的冷轧与钝化还包括在冷轧前对钢管进行超声波清洗，以去除表面的油渍污秽物，清洗介质为高效弱酸环保型去油剂，超声波清洗机为压电式200KHz高频换能器，清洗后的钢管再进行固溶热处理；所述步骤F中的酸洗钝化处理还包括在酸洗钝化缸中用浓度为68%的硝酸和浓度为40%的氢氟酸的混合酸进行酸洗，硝酸纯重量比为17%、氢氟酸纯重量比为5%，酸浸时间40分钟后捞出清水冲洗再热水浸泡10分钟，以达到完全干净钝化程度。
8.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述钢管的化学成分还包括C≤0.03%、Si≤1.0%、Mn≤2.0%、Cr:16.0%-18.0%、Ni:10.0%-14.0%；所述钢管在制造过程中，还需进行环境适应性测试，包括但不限于耐盐雾测试与耐海水腐蚀测试，以确保钢管在海洋环境下的长期稳定性能；所述钢管在制造完成后，还需进行包装和储存，采用防潮、防腐蚀的包装材料，并在干燥、通风的环境下储存，以保护钢管免受外界环境的影响。
9.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤G中的检验包括对钢管的化学成分、尺寸精度、表面质量、内部组织和力学性能进行全面检测，确保钢管满足海洋平台的特殊要求。
10.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤F中，冷轧成型后，还需进行矫直处理，以确保钢管的直线度和圆度，矫直过程中采用连续矫直机，通过调整辊缝和压力，实现钢管的精确矫直；所述步骤F中的钝化处理后，还需进行最终的表面检验，包括但不限于目视检查与无损检测，以确保钢管表面无缺陷，满足耐腐蚀性能的要求。
...【技术特征摘要】
1.一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管，其特征在于，所述钢管采用以下制造方法制成：
2.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤a的精炼工艺还包括以下步骤：lf配制高含量mgo+al2o3渣系并使用强铝脱氧，进一步降低钢中全氧含量至15ppm以下，并将钢水中的夹杂物尺寸控制在15µm以下且数量明显减少，消除了大尺寸夹杂物。
3.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤b中的保护浇铸措施包括保护模内上升的钢液面部不产生二次氧化，以及保护从钢水包流向中铸管的钢流不产生二次氧化，采用下铸方法，将钢水注入中心铸管，经过砌在锭盘上的汤道从底部注入锭模，同时铸多支锭，以提高钢锭的表面质量。
4.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤c中的多火精密锻制工艺还包括在每次加热锻造前对圆钢进行完全冷却，以消除内应力、细化晶粒并优化组织性能，三火锻造后的圆钢压下量为20%，确保无缺陷。
5.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤d中的穿孔制备毛管采用锥形辊穿孔机组，其中锥形辊的辗轧角β设计为15°，前进角γ为11°，以控制周向剪切变形和表面扭曲变形，确保毛管质量；所述步骤d中的二次延伸轧制变形在斜轧管机中进行，使用短芯棒辗轧带长至60mm的芯棒，以得到壁厚尺寸精确和内表面光滑无波纹的荒管，荒管的晶粒度平均在2.5级，需进行细晶处理。
6.根据权利要求1所述的一种海洋平台用特大壁厚不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述步骤e中的细晶处理还包括将荒管在台式热处理炉中升温至奥氏体稳定区域1020℃，快速加热40分钟后出炉用水淬，水温为20°，冷却时间为2分钟，以提...
【专利技术属性】
技术研发人员：林日和，姜骋阳，李钊，王如意，林一鹏，
申请(专利权)人：浙江卓业能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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