L210NS钢级耐酸性腐蚀换热器用无缝钢管的研制
2021-11-30丰小冬贺景春米永峰张行刚石晓霞
丰小冬,张 昭,贺景春,米永峰,张行刚,石晓霞
(内蒙古包钢钢联股份有限公司,内蒙古 包头014010)
加工高硫原油会对设备带来低温、中温和高温的腐蚀问题,在低温环境中的H2S腐蚀尤为突出。低温H2S腐蚀主要有HIB(氢致鼓泡)、SSCC(硫化物应力腐蚀开裂)、HIC(氢致开裂)和SOHIC(应力导向氢致开裂)4种破坏形式[1],低温H2S腐蚀属于材料的局部酸性腐蚀,很难进行检测和预防。
内蒙古包钢钢联股份有限公司(简称包钢公司)根据我国石化行业某客户的要求,开发了L210NS钢级耐酸性腐蚀换热器用无缝钢管(简称L210NS无缝钢管),L210NS无缝钢管的耐酸性腐蚀性能应优于API Spec 5L—2018《管线钢管规范》要求。现对该产品的研制情况进行介绍。
1 试验材料
1.1 钢种成分设计
为了保证材料具有良好的焊接性能,包钢公司采用低碳当量成分设计;为了提高材料的耐H2S腐蚀性能,采用低P、低S,添加Cr、Mo元素的成分设计[2-3];同时,为了保证材料具有良好的强韧性能,复合添加微合金元素Nb、Ti和Al[4];设计钢种为L210NS,具体限量要求见表1。

表1 L210NS钢的化学成分(质量分数)限量要求%
1.2 试制过程
由于换热器用无缝钢管的直径较小,因此采用热轧穿孔+冷拔制管的工艺进行生产,为:铁水预处理→顶底复吹转炉冶炼→LF钢包精炼炉精炼→VD真空炉真空处理→喂CaSi线→电磁搅拌→圆坯连铸→铸坯加热→轧制管坯→加热→穿孔→毛管轧头→酸洗→磷化→皂化→冷拔→热处理→矫直→无损探伤。
包钢公司试制了1炉L210NS钢,铸坯规格为Φ180.0 mm;对铸坯进行轧制,管坯规格为Φ50.0 mm;随后对管坯进行穿孔、冷拔,并进行正火处理,穿孔之后毛管的规格为Φ52.0 mm×4.20 mm,冷拔之后钢管的规格为Φ45.0 mm×3.50 mm。……
