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PLAQUE D'ACIER ET TUYAU EN ACIER POUR TUYAUX EN LIGNE

Ceci est un §371 de la demande internationale Non. PCT / JP2008 / 070726, avec une date de dépôt international de novembre. 7, 2008 (WO 2009/061006 Al, publié en mai 14,2009), qui est basée sur la demande de brevet japonais n. 2007-290220, déposé novembre. 7,2007, l'objet est incorporé par référence.

DOMAINE TECHNIQUE

Cette invention se rapporte à une plaque d'acier à haute résistance pour les conduites, qui est utilisé pour le transport de pétrole brut, le gaz naturel ou similaire, et qui est excellent en contre hydrogène fissuration induite (ci-après dénommé résistance HIC), et un tuyau en acier pour tubes en ligne produit par l'utilisation de la plaque d'acier; et se rapporte à une plaque d'acier et un tuyau en acier pour les conduites particulièrement favorables pour les conduites ayant une épaisseur de tube d'au moins 20 mm et doit avoir une excellente résis tance HIC.

CONTEXTE

In general, les conduites sont réalisées par formation d'une plaque d'acier produit dans un broyeur à plaque ouun laminoir à chaud, par un procédé de formation d'UOE, presse procédé de formation de pli, rouleau de formage ou analogue. les conduites pour l'utilisation pour le transport de l'hydrogène sulfuré- contenant du pétrole brut ou de gaz naturel (ci-après ceci peut être désigné comme « tuyaux de ligne pour le service de gaz acide ») sont nécessaires pour satisfaire à ce qu'on appelle la « résistance » aigre telles que la résistance à la fissuration induite par l'hydrogène (résistance HIC), résistance aux anti-stress corrosion fissuration (résistance SCC) etc, en plus de la force, ténacité et soudabilité. la fissuration induite par l'hydrogène (ci-après dénommé HIC) de l'acier est dit comme suit: Les ions hydrogène de la réaction de corrosion adhèrent à la surface de l'acier et pénètrent à l'intérieur de l'acier comme hydrogènes atomiques, puis diffuser et accumuler autour des inclusions non-métalliques, tels que MnS et la deuxième phase comme ou en acier dur et ensuite former de l'hydrogène gazeux de craquage ainsi l'acier en raison de la pression interne de celui-ci.

Jusqu'à maintenant, pour empêcher une telle ing fissure induite par l'hydrogène, certaines méthodes ont été proposées. Par exemple, JP-A 54-110119 propose une technique de réduction de la teneur S de l'acier et en ajoutant une quantité appropriée de Ca, REM (métal de terre rare) ou analogue à l'acier afin d'empêcher ainsi la formation de MnS de longue extension et de convertir la forme d'une inclusion dans CaS sphérique finement dis persed. En conséquence, la contrainte con centration par l'inclusion de sulfure est réduit et le craquage est donc empêché d'initiation et la propagation d'améliorer ainsi la résistance de l'acier HIC.

JP-A 61-60866 et JP-A 61-165207 proposer une technique de ségrégation centrale réduisant par la réduction des éléments présentant une forte tendance à la ségrégation (C, Mn, P,etc.) ou par trempage traitement thermique dans un procédé de chauffage de la brame, et la modification de la microstructure de l'acier dans la phase de bainite par un refroidissement accéléré après laminage à chaud. En conséquence, formation d'une martensite île (M-A constituant) comme un point d'initiation de fissuration dans la zone de ségrégation centrale, ainsi que la formation d'une structure durcie telle que la martensite ou analogue à un trajet de propagation de la fissuration peut être évitée. JP-A 5-255747 propose une formule équivalente de carbone à base d'un coefficient de ségrégation, et propose un procédé de dégazage avant le craquage dans la zone de ségrégation centrale par le contrôle à un niveau prédéterminé ou moins.

Plus loin, que des contre-mesures à la fissuration dans la zone de ségrégation centrale, JP-A 2002-363689 propose un procédé de fixation du degré de séparation de Nb et Mn dans la zone de ségrégation centrale soit pas plus d'un niveau prédéterminé, et JP-A 2006-63351 propose un procédé de définition de la taille de l'inclusion d'être le point d'initiation de HIC et la dureté de la zone de ségrégation centrale.

toutefois, tuyaux à paroi lourde ayant une épaisseur de paroi d'au moins 20 mm augmentent pour les conduites ces dernières pour le service de gaz acide; et dans de tels tuyaux à paroi lourde, la quantité d'éléments d'alliage à ajouter doit être augmentée pour la fixation de celui-ci la force. Dans ce cas, même lorsque la formation de MnS est empêché ou la structure micro de la zone de ségrégation centrale est améliorée selon les procédés de l'art antérieur mentionnés ci-dessus, la dureté de la zone de ségrégation centrale peut augmenter et HIC peut se produire à partir de Nb carbonitrure. La fissuration de Nb carbonitrure a un petit rapport de longueur de fissure, et, par conséquent, il n'a jusqu'ici pas été spécialement considéré comme un pro blème dans l'exigence conventionnelle de résistance HIC. Comment jamais, récemment, plus une plus grande résistance HIC est nécessaire, et il est devenu nécessaire pour empêcher HIC de Nb carbonitrure.

La méthode de réduction de la taille d'une bonitride voiture contenant Nb à une taille extrêmement petite 5 jimor plus petit, comme dans le document JP-A 2006-63351, peut-être efficace pour prévenir la HIC se rence dans la zone de ségrégation centre. En réalité, toutefois, carbonitrure de Nb grossier peut former souvent dans la zone fiée finalement-solidifiée dans la coulée en lingotière ou coulée continue; et pour la demande sévère mentionnée ci-dessus pour la résistance HIC, le matériau de la zone de ségrégation centrale doit être très strictement contrôlée pour empêcher l'initiation de HIC et pour empêcher la propagation de la fissuration de la Carboni Nb- TRIDE qui peut se former à une certaine fréquence. En tant que procédé de commande de la matière de la zone de ségrégation centrale, on mentionne la formule équivalent carbone proposée par JP-A 5-255747 dans lequel un coefficient de ségrégation est pris en considération. toutefois, étant donné que le coefficient de ségrégation est obtenue expérimentalement par analyse avec une sonde électronique micro analyseur, il peut être obtenu seulement en tant que valeur moyenne dans la plage de mesure de la taille du point de, par exemple, autour de 10 |im ou si. Aussi, ce ne sont pas un procédé capable d'estimer strictement la concentration de la zone de ségrégation centrale.

En conséquence, il pourrait être utile de fournir une plaque d'acier pour les conduites à haute résistance excellente résistance HIC, notam ment, une plaque d'acier pour les conduites à haute résistance pour le service de gaz acide qui a une excellente résistance HIC capable de satisfaire suffi samment l'exigence sévère de résistance HIC nécessaire pour les conduites de service de gaz acide ayant une épaisseur de tuyau de 20 mm ou plus.
Il pourrait également être utile de fournir un tuyau en acier pour les conduites, qui est formé de la plaque d'acier à haute résistance pour les conduites ayant ces excellentes capacités.

RÉSUMÉ

Les tubes d'acier à laquelle cette divulgation est dirigée est un tube en acier ayant une qualité API ofX65 ou ultérieure (ayant une limite d'élasticité d'au moins 65 ksi et au moins 450 MPa), et est un tube en acier à haute résistance ayant une résistance à la traction d'au moins 535 MPa.

Nous fournissons donc:

Une plaque d'acier pour les conduites contenant, en termes de% en poids, C: 0.02 pour 0.06%, Si: 0.5% ou moins, Mn: 0.8 pour
1.6%, P: 0.008% ou moins, S: 0.0008% ou moins, Al: 0.08%
ou moins, N.-b.: 0.005 pour 0.035%, TI: 0.005 pour 0.025%, et
comme: 0.0005 pour 0.0035%, avec un équilibre de Fe et inevi

impuretés de table, qui a, comme représenté par la formule sui- fol, une valeur de CP de 0.95 ou moins et une valeur de Ceq 0.30 ou plus:
CP = 4.46C(%)+2.37mk(%)/6+{1.18Cr(%)+1.95
m?(%)+1.74r(%)}/5+{1.74C «(%)+l .7M(%)}/
15+22.36P(%),
Qu'est-ce que ^ = C(%)+MK(%)/6+{Cr(%)+Mo(%)+r(%)}/5+
{C «(%)+m(%)}/15.

2. La plaque d'acier pour les conduites de ce qui précède

1, qui contient en outre, en terme de % par poids, une ou plusieurs de Cu: 0.5% ou moins, Ni: 1% ou moins, Cr: 0.5% ou moins, Mo: 0.5% ou moins, et V: 0.1% ou moins.
3. La plaque d'acier pour les conduites de ce qui précède 1 or 2, dans lequel la dureté de la zone de ségrégation centrale est HV 250 ou plus bas, et la longueur du carbonitrure de Nb dans la zone de ségrégation centrale est au plus 20 [m ou moins.

4. La plaque d'acier pour les conduites de tout ce qui précède 1 pour 3, dans lequel la microstructure de la tôle d'acier a une phase de bainite 75% ou plus comme la fraction volumique de celui-ci
5. Un tuyau en acier pour les conduites, produit par mise en forme de la tôle d'acier selon l'une quelconque de ce qui précède 1 pour 4 en une forme tubulaire par formage à froid, suivie par couture-souder les parties d'aboutement de ceux-ci.
La plaque d'acier et le tuyau en acier pour les conduites ont prêté excel résistance HIC et peuvent satisfaire suffisamment les exiger ment de la résistance HIC sévère particulièrement nécessaire pour les conduites ayant une épaisseur de tuyau de 20 mm ou plus.

DESCRIPTION BRÈVE DES DESSINS

FIGUE. 1: Un graphique montrant la relation entre la dureté de la zone de ségrégation centrale et le rapport de la surface des fissures dans un test HIC d'une plaque d'acier ayant MnS ou Nb nitrure de carbo formées dans la zone de ségrégation centrale de celui-ci.
FIGUE. 2: Un graphique montrant la relation entre la valeur de CP d'une plaque d'acier et le de celui-ci de rapport de surface de la fissure dans un essai HIS.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Nous avons étudié en détail l'apparition de la fissuration et de comportement de propagation de celui-ci dans un essai HIC du point de vue de l'initiation de la fissuration et la microstructure de la zone de ségrégation centrale et, Par conséquent, ont obtenu les résultats suivants.
Premier, pour empêcher la fissuration dans la zone de ségrégation centrale, une propriété de matériau approprié de la zone de ségrégation centrale est nécessaire en conformité avec le type de l'inclusion qui doit être le point d'initiation de fissuration figure. 1 montre un exemple du résultat d'un test HIC (la méthode d'essai est la même que dans les exemples donnés ci-dessous) d'une plaque d'acier ayant MnS ou Nb carbonitrure formées dans la zone de ségrégation centrale de celui-ci. Selon ce, Il est connu que, dans le cas où MnS existe dans la zone de ségrégation centre, le rapport de surface de la fissure augmente encore la dureté est faible et, donc, le contrôle de la croissance de MnS est extrêmement important. toutefois, même lorsque la formation de MnS pourraient être évités, dans le cas où la zone de ségrégation centrale contient un carbonitrure de Nb et lorsque la dureté est de celle-ci sur un niveau prédéterminé (dans ce, dureté Vickers, HV 250), puis le craquage se produit dans le test HIC.
Pour résoudre ce problème, il est nécessaire de contrôler strictement les compositions chimiques de la plaque d'acier et de contrôler le ness dur de la zone de ségrégation centrale pour être non supérieure à un niveau prédéterminé (de préférence au maximum HV 250). Nous Ther modynamically analysé le comportement de distribution (ou incras- comportement sate) de la composition chimique dans la zone de ségrégation centrale et ayant obtenu le coefficient de ségrégation des éléments d'alliage individuels. Le calcul du coefficient de ségrégation est selon le processus suivant. Premier, dans la zone finalement solidifiée dans la coulée, on cavité formée (ou vides) en raison de retrait de solidification ou bombé; et l'acier fondu périphérique enrichi circule dans la cavité pour former des points de séparation du constituant enrichi. Prochain, le processus de solidification des points distincts comprend le changement constituant dans la limite de solidification sur la base du coefficient de répartition d'équilibre thermodynamique, et donc, la con centration de la zone de ségrégation finalement formé peut être déterminé ther modynamically. Utilisation de la ségrégation coeffi- cace obtenu grâce à l'analyse thermodynamique mentionné ci-dessus, la valeur CP est obtenu, correspondant à la formule voiture bon équivalent dans la zone de ségrégation centrale repré senté par la formule suivante. Nous avons trouvé que, lorsque la valeur de CP est commandé pour être non supérieure à un niveau prédéterminé, puis la dureté de la zone de ségrégation centrale peut être contrôlée de manière à ne pas être plus grande que la dureté critique pour provoquer la fissuration figure. 2 montre la relation entre la valeur de CP représenté par la formule suivante et le rapport de surface de fissure de celui-ci dans un essai HIS (la méthode d'essai est la même que dans le
25 Les exemples ci-dessous). Selon ce, lorsque l'augmentation de la valeur de CP, alors le rapport de la surface de la fissure augmente rapidement, mais la fissuration de HIC peut être réduit en contrôlant la valeur de CP pour être non supérieure à un niveau prédéterminé.

CP = 4.46C(%)+2.37mk(%)/6+{ 1.18Cr(%)+l .95
m?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74C «(%)+1.7m(%)}/
15+22.36corps(%).
en outre, lorsque la taille du carbonitrure de Nb pour être le point d'initiation de la fissuration dans un testicule HIC commandé pour être non supérieure à un niveau prédéterminé, et lorsque le micro fiirther- structure est constitué principalement de bainite amende, puis la propagation de craquage peut être empêchée. Aussi, lorsqu'il est combiné avec les contre-mesures mentionnées ci-dessus, Voici plus excellent

40 la résistance peut être obtenue de manière stable.
Les détails de la plaque d'acier pour les conduites sont décrites ci-dessous.
Premier, la raison de la définition de la composition chimique est décrite ci-dessous. % indiquant la quantité de l'constitu-
45 ent est tout « % en poids. »
C: 0.02 pour 0.06%:
C est l'élément le plus efficace pour augmenter la résistance de la tôle d'acier devant être produit par un refroidissement accéléré. toutefois, lorsque la quantité de C est inférieure à 0.02%, puis un
50 une résistance suffisante ne pouvait pas être assurée; mais d'autre part, lorsque plus 0.06%, puis la ténacité et la résistance HIC peuvent se détériorer. En conséquence, la quantité de C est de 0.02 pour 0.06%.
Si: 0.5% ou moins:
55 Si est ajouté pour la désoxydation dans le processus de fabrication de l'acier. toutefois, lorsque la quantité de Si est de plus de 0.5%, puis la ténacité et la soudabilité peuvent se détériorer. En conséquence, Si la quantité est 0.5% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Si est de préférence plus 0.3% ou moins.
60 Mn: 0.8 pour 1.6%:
Mn est ajouté pour améliorer la résistance et la ténacité de l'acier; mais lorsque la quantité de Mn est inférieure à 0.8%, alors son effet est insuffisant. toutefois, lorsque plus de 1,6&, puis la soudabilité et la propriété anti-HIC peuvent se détériorer.
65 En conséquence, la quantité de Mn est dans une plage allant de 0.8 pour 1.6%. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Mn est de préférence de plus 0.8 pour 1.3%.

P: 0.008% ou moins:
Pisan élément inévitable impureté, et augmente le ness dur de la zone de ségrégation centrale à se détériorer la résistance HIC. Cette tendance est remarquable quand la quantité est plus 0.008%. En conséquence, la quantité de P est 0.008% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de P est de manière davantage préférée au plus 0.006% ou moins.
S: 0.0008% ou moins:
S forme généralement une inclusion MnS en acier, mais tion Ca Addi apporte le contrôle de la morphologie d'inclusion à une inclusion CaS de l'inclusion MnS. toutefois, lorsque la quantité S est trop, le montant de l'inclusion CaS peut augmenter, et dans un matériau à haute résistance, il peut être un point de départ de la fissuration. Cette tendance est remarquable quand la quantité de S est plus 0.008%. En conséquence, la quantité de S est 0.0008% ou moins.
Al: 0.08% ou moins:
Alis ajouté en tant qu'agent de désoxydation dans le processus de fabrication de l'acier. Lorsque montant Theal est plus 0.08%, puis de la propreté peut diminuer de se détériorer la ductilité. En conséquence, la quantité A1 est 0.08% ou moins. plus de préférence, il est ou moins 0.06%. N.-b.: 0.005 pour 0.035%

 

Nb est un élément pour empêcher la croissance des grains lors du laminage de la plaque, renforçant ainsi la ténacité du fait de la pour mation de grains fins, et il améliore la trempabilité de l'acier pour augmenter la résistance après un refroidissement accéléré. Comment jamais, lorsque la quantité de Nb est inférieure à 0.005%, alors l'effet est insuffisant. D'autre part, lorsque plus 0.035%, non seulement la ténacité de la zone affectée par la chaleur soudé peut se détériorer, mais aussi un carbonitrure Nb grossier peut être formé de se détériorer ainsi la résistance HIC. En particulier, dans la zone finalement solidifiée dans le processus de coulée, les éléments d'alliage sont enrichis et la vitesse de refroidissement est lent et, donc, Nb carbonitrure peut facilement se former dans la zone de ségrégation centre. Le carbonitrure de Nb en tant que telle demeure même dans la plaque d'acier laminée à, et dans un test HIC, la plaque d'acier peut se fissurer du carbonitrure de Nb. La taille du carbonitrure de Nb dans la zone de ségrégation centrale est influencée par la quantité de Nb ajoutée et, donc, lorsque la limite supérieure de la quantité de Nb à ajouter est défini comme étant tout au plus 0.035%, alors la taille peut être contrôlée pour être au plus 20 jim. en consé quence, la quantité de Nb est 0.005 pour 0.035%. Du point de vue mentionné ci-dessus, le montant Nb est plus préfèrent habilement de 0.010 pour 0.030%.
TI: 0.005 pour 0.025%:
Ti forme TiN et empêche par conséquent la croissance des grains dans le chauffage de la brame et, De plus,, elle empêche la croissance des grains dans la zone affectée thermiquement soudée à améliorer ainsi la ness difficile en raison de microstructure du métal de base et la zone affectée par la chaleur soudée. toutefois, lorsque la quantité de Ti est inférieure à 0.005%, alors l'effet est insuffisant. D'autre part, lorsque plus 0.025%, puis la ténacité peut dété riorate. En conséquence, la quantité de Ti est de 0.005 pour 0.025%. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Ti est de préférence de plus 0.005 pour 0.018%.
comme: 0.0005 pour 0.0035%:
Ca est un élément efficace pour le contrôle de la morphologie des inclusions de sulfure d'améliorer ainsi la ductilité et la résis tance de HIC. Lorsque la quantité est inférieure à Ca 0.0005%, alors l'effet est insuffisant. toutefois, D'un autre côté, même lorsque Ca est ajouté en une quantité de plus de 0.0035%, son effet peut-être saturé mais la ténacité peut diminuer en raison de la réduction de propreté et la, si c'est le cas, De plus,, la quantité d'oxyde à base de Ca dans l'acier peut augmenter et l'acier peut se fissurer de celui-ci avec le résultat que la résistance HIC peut également se détériorer. En conséquence, la quantité de Ca est de 0.0005 pour 0.0035%. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Ca est de préférence de 0.0010 pour 0.030%.
La plaque d'acier peut iurther contenir un ou plusieurs éléments choisis parmi Cu, Ni, Cr, Mo et V dans une gamme mentionnée ci-dessous.
5 avec: 0.5% ou moins:
Cu est un élément efficace pour améliorer la ténacité et la résistance à l'augmentation de la. Pour obtenir l'effet, la quantité est de préférence d'au moins 0.02%. toutefois, lorsque la quantité de Cu est de plus de 0.5%, puis la soudabilité peut se détériorer.
10 En conséquence, dans le cas où Cu est ajouté, sa quantité est
0.5% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Cu est de préférence plus 0.3% ou moins.
Ni: 1% ou moins:
Ni est un élément efficace pour améliorer la ténacité et 15 pour augmenter la résistance; mais pour obtenir l'effet, le
quantité est de préférence 0.02% ou plus. toutefois, lorsque la quantité de Ni est plus que 1.0%, puis la soudabilité peut deterio taux. En conséquence, dans le cas où Ni est ajouté, sa quantité est 1.0% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, dans le
20 quantité est de préférence 0.5% ou moins.
Cr: 0.5% ou moins:
Cr est un élément efficace pour améliorer la trempabilité afin d'augmenter ainsi la force. Pour obtenir l'effet, la quantité est de préférence 0.02% ou plus. toutefois, lorsque le Cr
25 quantité est supérieure à 0.5%, puis la soudabilité peut deterio taux. En conséquence, au cas où Cr est ajouté, sa quantité est 0.5% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Cr est de préférence de plus 0.3% ou moins.
Mo: 0.5% ou moins:
30 Mo est un élément efficace pour améliorer la ténacité et la résistance à l'augmentation de la; mais pour obtenir l'effet, la quantité est de préférence 0.02% ou plus. toutefois, lorsque la quantité de Mo est supérieure à 0.5%, puis la soudabilité peut deterio taux. En conséquence, dans le cas où Mo est ajouté, son montant
35 est 0.5% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de Mo est de préférence plus 0.3% ou moins.
V: 0.1% ou moins:
Vis un élément d'augmentation de la résistance ne se détériore pas la dureté. Pour obtenir l'effet, la quantité est de préférence
40 0.01% ou plus. toutefois, lorsque la quantité de V est plus que 0.1%, puis la soudabilité peut grandement se détériorer. en consé quence, dans le cas où V est ajouté, sa quantité est 0.1% ou moins. Du point de vue mentionné ci-dessus, la quantité de V est plus préférentiellement 0.05% ou moins.
45 Le reste de la plaque d'acier est Fe et inévitable impuri
liens.
La valeur de CP et la valeur Ceq représentés par les formules ING de suivi sont définies.
valeur CP: 0.95 ou moins:
50
CP = 4.46C(%)+2.37mk(%)/6+{1.18Cr(%)+1.95
m?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74C «(%)+1.7m(%)}/
15+22.36corps(%)_
Dans ce, C(%), Mn(%)5 Cr(%), Mo(%),V(%), avec(%), Ni(%)
55 et P(%) sont chacun le contenu des éléments respectifs.
La formule mentionnée ci-dessus se rapportant à la valeur de CP est une formule formulée pour estimer le matériau du centre
zone de ségrégation de la teneur en éléments d'alliage respectifs. Lorsque la valeur de CP est plus élevée, la concentration de
60 la zone de ségrégation centrale est plus élevé, et la dureté de la zone de ségrégation centrale augmente. Comme le montre la figure. 2, quand
la valeur CP est 0.95 ou moins, puis la dureté de la zone de ségrégation centre pourrait être suffisamment faible (préférence HV
250 ou plus bas) et à la fissuration lors d'un essai HIC peut être ainsi 65 empêché. En conséquence, la valeur CP est défini comme étant 0.95 or
Moins. en outre, lorsque la valeur de CP est plus petite, puis la dureté de la zone de ségrégation centrale est inférieure. Donc, dans le cas où une résistance HIC plus élevée est souhaitée, la valeur CP est de préférence 0.92 ou moins. Plus loin, lorsque la valeur de CP est plus petite, puis la dureté de la zone de ségrégation centrale est plus faible et l'augmentation de la résistance au HIC et, donc, la limite inférieure de la valeur CP est pas définie. toutefois, pour obtenir une résistance appropriée, la valeur CP est de préférence 0.60 ou plus.
Valeur CEQ: 0.30 ou plus:
Qu'est-ce que ^ = C(%)+MK(%)/6+{Cr(%)+Mo(%)+r(%)}/5+
{ctt(%)+m(%)}/15.
Ceq est un équivalent carbone de l'acier, et ceci est un durcissent- indice de capacité. Lorsque la valeur est supérieure Ceq, puis la résistance de l'acier est supérieure.
Notre approche améliore la résistance de HIC les conduites à paroi épaisse pour le service de gaz acide ayant une épaisseur de paroi épaisse de 20 mm ou plus, et pour obtenir des tubes à paroi lourde ayant une résistance suffisante, la valeur Ceq doit être 0.30 ou plus. En conséquence, la valeur Ceq est 0.30 ou plus. Lorsque la valeur est supérieure Ceq, puis la force peut être plus élevée et par conséquent des tubes en acier ayant une épaisseur de tuyau plus grande peut être produite. toutefois, lorsque la concentration en élément d'alliage est trop élevée, puis la dureté de la zone de séparation centrale peut également augmenter la résistance et de HIC peut se détériorer. Donc, la limite supérieure de la valeur Ceq est de préférence 0.42%.
La plaque d'acier et le tuyau en acier satisfont de préférence aux conditions suivantes en ce qui concerne la dureté de la zone de ségrégation centrale et le carbonitrure de Nb comme un point d'initiation de HIC.
La dureté du Centre Ségrégation Zone: dureté Vickers, HV 250 ou plus bas:
Comme décrit ci-dessus, le mécanisme de croissance des fissures dans HIC est que l'hydrogène accumule autour de l'inclusion et analogues en acier pour provoquer la fissuration, et la fissuration autour de l'inclusion se propage provoquant ainsi de grandes fissures. Dans ce, la zone de ségrégation centrale est un site pour être le plus facilement craqué, la fissuration se propage facilement. Donc, lorsque la dureté de la zone de ségrégation centrale est lai ^ er, puis le craquage se produit plus facilement. Dans le cas où la dureté de la zone de ségrégation centrale est HV 250 ou plus bas, et même si petit Nb carbonitrure peut rester dans le centre Segre zone gation, la fissuration ne serait guère propager et, il y a donc, le rapport de surface des fissures dans l'essai HIC peut être réduite. toutefois, lorsque la dureté de la zone de ségrégation centrale est supérieure à HV 250, le craquage peut facilement se propager et, en particulier, les fissures générées dans le Nb carbonitrure facilement se propagent. En conséquence, la dureté de la zone de ségrégation centrale est de préférence HV 250 ou moins et, dans le cas où la résistance HIC sévère est nécessaire, la dureté de la zone de ségrégation centrale doit être réduite et ilirther, dans ce cas, la dureté de la zone de ségrégation centrale est de préférence HV 230 ou plus bas.
Longueur du Nb carbonitrure dans la zone Centre Ségrégation: 20 \im ou moins:
Le carbonitrure de Nb formé dans la zone de ségrégation centrale est un point d'accumulation d'hydrogène dans l'essai HIC, et des fissures peuvent se produire lancer à partir du point. Lorsque la taille de la carbonitrure Nb est plus grande, alors les fissures peuvent facilement se propager et, même si la dureté de la zone de ségrégation centrale ne dépasse pas HV 250, les fissures peuvent se propager. Dans le cas où la longueur de la carbonitrure Nb est 20 jimor moins, alors les fissures peut-être empêché de se propager lorsque la dureté de la zone de ségrégation centrale ne dépasse pas HV 250. En conséquence, la longueur du carbonitrure de Nb est 20 jim ou moins, de préférence moins lOfxmor. La longueur du nitrure de carbo Nb moyen de la longueur maximale du grain.

Notre approche est favorable en particulier pour des plaques d'acier pour les conduites de service de gaz acide ayant une épaisseur de paroi 20 mm ou plus. Ceci est dû au fait, en général, lorsque l'épaisseur de la tôle (l'épaisseur de la paroi du tuyau) est inférieur à 20 mm, le montant de l'élément d'alliage ajouté est petite et, donc, la RNS dur de la zone de ségrégation centre pourrait être faible et, dans ce cas, la plaque d'acier pourrait facilement avoir une bonne HIC tance RESIS. Dans le cas où les plaques d'acier sont plus épaisses, la quantité de l'élément d'alliage dans celui-ci augmente et, donc, il devient difficile de réduire la dureté de la zone de centre Segre gation dans des plaques épaisses. En particulier, pour de telles plaques d'acier épaisses ayant une épaisseur de tôle de plus de 25 mm, notre approche peut présenter plus efficacement ses avantages.
Les tubes en acier sont tous les tuyaux en acier ayant une qualité API X65 ou plus (la limite d'élasticité d'au moins 65 ksi et au moins 450 MPa), et sont des tubes en acier à haute résistance ayant une résistance à la traction d'au moins 535 MPa.
La structure métallique de la tôle d'acier (et le tuyau d'acier) a de préférence une phase de bainite de 75% ou plus comme la fraction volumique de celui-ci, plus préférablement 90% ou plus. La phase bainitique est une microstructure excellente résistance et la ténacité, et dans le cas où la fraction de volume de celui-ci est 75% ou plus, puis la propagation de craquage peut être empêchée dans la plaque d'acier, et la plaque d'acier peut avoir une résistance mécanique élevée et une résistance élevée à HIC. D'autre part, dans une microstructure dans laquelle la fraction en volume d'une phase de bainite est faible, par exemple, dans une structure mixte de ferrite, pearlite, MA (île martensite), martensite ou la microstructure similaire et une phase de bain ite, la propagation de fissuration dans l'interface de phase peut être favorisée et la résistance HIC peut être deterio ainsi notés. Dans le cas où la fraction volumique de la struc ture micro (ferrite, pearlite, martensite ou similaires) à l'exception d'une phase de bainite est inférieure à 25%, puis la détérioration de HIC tance RESIS peut être petite et, donc, la fraction volumique de la phase de bainite est de préférence 75% ou plus. Dans la même optique, la fraction volumique de la phase de bainite est plus préférentiellement 90% ou plus.
La plaque d'acier est défini au point de la compo sition chimique, la dureté de la zone de ségrégation centrale et de la taille du carbonitrure de Nb comme ci-dessus, et en outre sa microstructure est définie comme étant une structure de bainite et surtout, en conséquence, la plaque d'acier peut avoir une excellente résistance -HIC même lorsque son épaisseur de la plaque est grande. Donc, la plaque d'acier peut être produit essentiellement selon le même procédé de fabrication que précédemment. toutefois, pour obtenir non seulement la résis tance HIC, mais aussi la force et la ténacité optimale, la plaque d'acier est de préférence réalisé sous la condition mentionnée ci-dessous.
Slab Température de chauffage: 1000 à 1200 ° C:
Dans le cas où la température de chauffage de la brame à un laminage à chaud d'une brame inférieure à 1000 ° C, alors une résistance suffisante ne pouvait pas être obtenue. D'autre part, si elle est supérieure à 1200 ° C., puis la ténacité et la propriété DWTT (déposer propriété de test de déchirure en poids) peut se détériorer. En conséquence, la température de chauffage de la brame est de préférence de 1000 à 1200 ° C.
Pour obtenir une dureté de métal de base élevé dans le processus de laminage à chaud, la température de fin de laminage à chaud est de préférence inférieure, mais au contraire, l'efficacité de roulement peut diminuer. Il fore, la température de fin de laminage à chaud peut être définie comme une température appropriée en tenant compte de la dureté du métal de base nécessaires et l'efficacité de laminage. Pour l'obtention d'une ténacité élevée en métal de base, le rapport de réduction dans la zone de température sans recristallisation est de préférence d'au moins 60% ou plus.
Après le laminage à chaud, refroidissement accéléré est appliqué de préférence dans les conditions suivantes. Plaque en acier Température au début du refroidissement accéléré: pas inférieur à (Ar3-10 ° C.):
Le Ar3 est une température de transformation ferrite qui est donnée Ar3(° C)= 910-310C(%)-80Mn(%)-20avec(%)-15Cr(%) 55Ni(%)-80Mo(%), à partir des compositions chimiques d'acier. Dans le cas où la température de la plaque d'acier au début de
le refroidissement accéléré est faible, puis la fraction volumique de ferrite avant le refroidissement accéléré est grand et, en particulier, dans le cas où la température est inférieure à la température Ar3 de plus de 10 ° C, puis la résistance HIC peut se détériorer. en outre, la structure micro de la plaque en acier ne pouvait pas obtenir une fraction volumique suffisante de la phase de bainite (de préférence 75% ou plus). En conséquence, la température de la plaque en acier au début du refroidissement accéléré est de préférence non inférieure à Ar3-10 ° C.). Vitesse de refroidissement dans un refroidissement accéléré: pas inférieure à 5 ° C par seconde:
La vitesse de refroidissement dans le refroidissement accéléré est de préférence non inférieure à 5 ° C par seconde pour obtenir une résistance suffisante de manière stable le.
Plaque en acier Température à l'arrêt de refroidissement accéléré: Le refroidissement accéléré est un processus important pour obtenir une résistance élevée ing par transformation bainitique. toutefois, lorsque la température de la plaque en acier au moment de l'arrêt du refroidissement accéléré est supérieure à 600 ° C., puis la transfor mation bainitique peut-être incomplète et une résistance suffisante ne pouvait être obtenue. D'autre part, lorsque la température de l'acier au moment de l'arrêt du refroidissement accéléré est inférieure à 250 ° C, alors une structure dure telle que MA (île martensite) ou analogue peut être formée et, si c'est le cas, non seulement la RESIS tance HIC peut facilement se détériorer, mais aussi la dureté de la surface de la plaque d'acier peut être trop élevé, et la planéité de la tôle d'acier peut être facilement détériorée et l'aptitude au formage de celle-ci peut se détériorer. En conséquence, la température de l'acier à l'arrêt du refroidissement accéléré est de 250 à 600 ° C.
En ce qui concerne la température de la plaque d'acier mentionné ci-dessus, dans le cas où la plaque d'acier a une distribution de température dans la direction d'épaisseur de plaque, puis la température de la plaque d'acier est la température moyenne dans la direction d'épaisseur de plaque. Comment jamais, dans le cas où la distribution de température dans la direction d'épaisseur de la plaque est relativement faible, puis la tempéra ture de la surface de la plaque d'acier peut être la température de la plaque en acier. Immédiatement après le refroidissement accéléré, il peut y avoir une différence de température entre la surface et l'intérieur de la plaque d'acier. toutefois, la différence de température peut être rapidement diminuée par conduction thermique, et la plaque d'acier peut avoir une distribution de température uniforme dans la direction d'épaisseur de plaque. En conséquence, sur la base de la température sur la face de la plaque d'acier après homogénéisation dans le sens de l'épaisseur, la température de la plaque en acier à l'arrêt du refroidissement accéléré peut être déterminée.
Après le refroidissement accéléré, la plaque d'acier peut être maintenue refroidie dans l'air, mais dans le but d'homogénéiser la propriété rial mate à l'intérieur de la plaque d'acier, il mon être réchauffés dans un four à combustion de gaz ou par chauffage par induction.
Prochain, le tuyau en acier pour les conduites est décrite. Le tuyau en acier pour les conduites est un tuyau d'acier produite par la formation de la plaque d'acier comme décrit ci-dessus, en une forme tubulaire par formage à froid, suivie par couture-souder les parties d'aboutement de ceux-ci.
Le procédé de formage à froid peut être toute méthode, dans lequel, en général, la plaque d'acier est façonné en une forme tubulaire suivant un procédé UOE ou par cintrage à la presse ou analogue,. Le procédé de soudage à joint les parties d'aboutement est pas spécifiquement défini et peut être tout procédé capable d'atteindre la résistance du joint et une ténacité suffisante joint. toutefois, du point de vue point de la qualité de soudage et l'efficacité de la production, particulièrement préféré est le soudage à l'arc submergé. Après le soudage de la couture des pièces de jonction, le tuyau est traité pour l'expansion mécanique dans le but d'enlever la soudure ing contrainte résiduelle et améliorer la rondeur de tuyaux en acier. In
5 ce, le rapport d'expansion mécanique est de préférence de 0.5 pour 1.5% sous la condition que l'on peut obtenir une rondeur de tuyaux en acier prédéterminé et la contrainte résiduelle peut être éliminée.

EXEMPLES

grosseurs d'acier ayant les compositions chimiques montrées dans le tableau 1 (Les aciers A à V) ont été produites par un procédé de coulée continue et, l'utilisation de ces, des plaques d'acier épaisses ayant une plaque
15 épaisseur de 25.4 mm et 33 mm ont été produites.
Une dalle chauffée était laminée à chaud, et ensuite accélérés refroidi à avoir une résistance prédéterminée. Dans ce, la température de chauffage de la brame était 1050。C » la température de fin de laminage était 840 à 800 ° C, et la température de début de refroidissement accéléré
20 était 800 à 760 ° C. La température d'arrêt de refroidissement accéléré était 450 pour 550。C. Toutes les plaques d'acier obtenues satisfait à la force de l'API X65, et sa résistance à la traction était de 570 pour 630 MPa. En ce qui concerne la propriété de traction des plaques d'acier, un échantillon d'essai d'épaisseur de iull dans la direc transversale-
25 tion de laminage a été utilisé dans un essai de traction afin de déterminer sa résistance à la traction.
De 6 pour 9 pièces d'essai HIC ont été prises à partir de la plaque d'acier à des positions différentes de celui-ci, et testé pour la résis tance HIC de celui-ci. La résistance HIC a été déterminée comme suit:
30 La pièce d'essai a été plongé dans une solution aqueuse de 5% NaCl + 0,5% CH3COOH saturé avec du sulfure d'hydrogène hav ing un pH d'environ 3 (solution NACE ordinaire) for 96 heures, puis toute la surface de la pièce d'essai a été vérifié pour les fissures par détection de défauts par ultrasons, et l'éprouvette
35 a été évaluée sur la base du rapport de la surface de la fissure (VOITURE) en. Un des 6 pour 9 des éprouvettes de la plaque d'acier ayant le plus grand rapport de surface de la fissure est pris comme le rapport de surface de la fissure typique de la plaque d'acier, et ceux ayant un rapport de surface de la fissure d'au plus 6% sont bonnes.
40 La dureté de la zone de ségrégation centrale a été déter miné comme suit: Les sections découpées dans le sens de l'épaisseur de plaque d'une pluralité d'échantillons prélevés dans la tôle d'acier ont été polies, puis légèrement gravé, et la partie où les lignes ont été observées tion segrega a été testé avec un appareil de mesure de dureté Vickers
45 sous une charge de 50 g, et la valeur maximale a été prise comme la dureté de la zone de ségrégation centrale.
La longueur du carbonitrure Nb dans la zone de ségrégation centre a été déterminé comme suit: La surface de rupture de la partie où l'échantillon a été craqué dans le test HIC était
50 observée avec un microscope électronique, et la longueur maximale des grains de carbonitrures Nb dans la surface de rupture a été mesurée, et ceci est la longueur du carbonitrure de Nb dans la zone de ségrégation centrale. Les fissurée à peine dans le test HIC ont été traités comme suit: une pluralité de sections transversales de la
55 éprouvettes HIC ont été polies, puis légèrement gravé, et la partie où les lignes de séparation ont été observées ont été analysées pour la cartographie élémentaire par une sonde électronique micro analyseur (APEM) pour identifier le carbonitrure Nb, et la longueur maximale des grains a été mesurée à la longueur du Nb
60 carbonitrure dans la zone de ségrégation centrale. En ce qui concerne la microstructure, échantillons ont été observés au microscope optique au niveau de la partie centrale de la plaque d'épaisseur de celle-ci et à la position de t / 4 de celui-ci, et les images graphiques photo ainsi-prises ont été traitées image pour mesurer la surface
65 fraction de la phase de bainite. La fraction de surface de bainite est mesurée dans 3 pour 5 vues, et les données ont été moyennées à la fraction volumique de la phase de bainite.

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Les résultats d'essai et de mesure mentionnés ci-dessus sont présentés dans le tableau 2.
dans le tableau 1 et le tableau 2, les plaques d'acier (aciers) des numéros. A à K etU etV sont des exemples qui ont tous un faible rapport de la surface de la fissure dans le test HIC, et ont une très bonne résistance HIC.
Contrairement à ces, les plaques d'acier (aciers) L à O qui sont des échantillons comparatifs ont une valeur de CP de plus de 0.95, ou qui est, la dureté de la zone de ségrégation centrale de celle-ci est élevée, et elles ont un rapport de surface élevée de la fissure dans le test HIC, et ont une mauvaise propriété HIC. De même, dans les plaques d'acier (aciers) P et Q, la quantité de Mn ou de la quantité de S est plus grande que la gamme de, et MnS donc formée dans la zone de ségrégation centrale de ces plaques d'acier. En conséquence, les plaques d'acier fendus de MnS et de leur résistance à la HIC est faible. De même aussi, dans la plaque d'acier (en acier) R, le montant Nb est laigerthan notre gamme et, donc, Nb grossier carbonitrure formé dans la zone de ségrégation centrale de la plaque d'acier et, en conséquence, la résistance HIC de celle-ci est faible par la valeur de CP tombe de celui-ci au sein de notre gamme. De même, no Ca a été ajouté à la plaque d'acier (en acier) S, qui n'a donc pas soumis à la morphologie con trôle de l'inclusion de sulfure par Ca et, en conséquence, la résistance HIC de la plaque d'acier est faible. De même, dans la plaque d'acier (en acier) T, le montant Ca est plus grand que notre gamme et, il y a donc, la quantité d'oxyde Ca augmente dans l'acier. En conséquence, la plaque d'acier craqué à partir du point de l'oxyde de départ, et la résistance HIC de la plaque d'acier est faible.
Des plaques d'acier présentés dans le tableau 2 ont été formés dans des tuyaux en acier. concrètement, la plaque d'acier a été laminé à froid selon un procédé UOE pour donner une forme tubulaire, et les parties d'aboutement

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ceux-ci ont été soudés par soudage à l'arc submeiged (ing cordon de soudure) une couche de chacune des faces interne et externe, puis ceux-ci ont été traités pour l'expansion mécanique de 1% en ce qui concerne le changement de la périphérie extérieure du tube d'acier, ainsi produc-
5 ing tubes en acier ayant un diamètre extérieur de 711 mm.
Les tubes en acier produites ont été testées dans le même test HIC que pour les plaques d'acier mentionnés ci-dessus. Les résultats sont présentés dans le tableau 3. La résistance HIC a été déterminée comme suit: Une éprouvette est coupé en quartiers dans la longueur
10 direction, et la section transversale est observée, et l'échantillon est évalué en fonction du rapport de longueur de fissure (CLR) (valeur moyenne de [total de longueur de fissure / largeur (20 mm) de l'éprouvette]).
dans le tableau 3, nous. 1 pour 10 et 18 et 19 sont nos tubes en acier, et le rapport de la longueur de fissure dans le test HIC de celui-ci ne soit pas supérieure
15 que 10%, et les tubes en acier ont une excellente résis tance HIC. D'autre part, les tuyaux en acier des exemples comparatifs, nous. 11 pour 17 tous ont une faible résistance HIC. Application industrielle
des plaques d'acier épaisses ayant une épaisseur de plaque de 20 mm ou
20 plus ont une très excellente résistance HIC. Ils sont applicables aux tuyaux en ligne qui sont nécessaires pour répondre à la récente, Résistance HIC sévère.
Notre approche est efficace lorsqu'il est appliqué à des tuyaux à paroi épaisse possédant une épaisseur de paroi de 20 mm ou plus; et tuyaux en acier
25 ayant une épaisseur de paroi plus grande nécessite l'addition de ele ments d'alliage, et il peut être difficile de réduire la dureté de la zone de ségrégation centre de celui-ci. En conséquence, nos aciers peuvent présenter son effet lorsqu'il est appliqué sur des plaques d'acier épaisses de plus de 25 mm d'épaisseur.

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