本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种深海抗酸管线钢及制管方法。
背景技术：
石油能源对于国家经济发展至关重要，随着石油需求量的增加，海洋石油开发得到各国的支持，深海石油运输采用船运不但运输节奏慢、运输量少且污染环境，因此，开发深海石油管道运输是未来发展的方向，深海管道受海洋洋流影响，承受来自不同方向的压力，对管道母材质量要求极高。
抗酸耐蚀管线钢主要是抗hic、ssc性能，硫化氢是一种弱酸性电解质，在ph为1～5的水溶液中主要以分子态形式存在，硫化氢与金属发生腐蚀反应：h2s+fe→fes+2h生成原子氢，h2s作为氢复合成氢分子的毒化剂，使得原子氢易于进入钢的基体。进入钢中的氢原子通过扩散达到缺陷处，并析出成氢分子，产生很高的压力。有应力存在时，在拉伸应力（外加的或/和残余的）作用下，氢在冶金缺陷（夹杂、晶界、相界、位错、裂纹等）提供的三项拉应力区富集，当偏聚的氢浓度达到临界值时，高强度钢、高内应力构件等便会在氢和应力场的联合作用下开裂。从反应机理上看，酸性腐蚀主要发生的是电化学反应，制管后因受力拉伸组织发生一定形变，此时抗酸性能会有所下降。因此，需要设计一种高质量深海抗酸管线钢满足产品性能要求，同时解决制管时组织形变对产品性能的影响问题。
技术实现要素：
为了解决以上技术问题，本发明提供一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.020%～0.040%，si：0.30%～0.40%，mn：1.00%～1.20%，p≤0.010%，s≤0.0010%，nb：0.030%～0.040%，ti：0.010%～0.030%，ni：0.20%～0.30%，cr：0.10%～0.30%，mo：0.10%～0.20%，cu≤0.010%，v：0.010%,alt：0.015%～0.050%，ceq：0.25%～0.38%，pcm：0.10%～0.17%，余量为fe和杂质。
技术效果：本发明依据产品性能要求，科学设计产品成分，采用独特的制造工艺，有效减轻了带状组织对产品的不利影响，细化了深海抗酸用管线钢的组织晶粒度，开发了深海抗酸管线用钢板；同时，通过减少扩径率方法尽可能减少组织迁移，从而达到不影响产品深海抗酸性能的稳定。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.023%，si：0.33%，mn：1.18%，p：0.009%，s：0.0009%，nb：0.036%，ti：0.015%，ca：0.0016%，ni：0.23%，cr：0.23%，mo：0.18%，cu：0.002%，v：0.010%,alt：0.036%，ceq：0.25%～0.38%，pcm：0.15%，余量为fe和杂质。
前所述的一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.036%，si：0.38%，mn：1.08%，p：0.006%，s：0.0006%，nb：0.033%，ti：0.015%，ca：0.0018%，ni：0.26%，cr：0.15%，mo：0.16%，cu：0.002%，v：0.010%,alt：0.039%，ceq：0.25%～0.38%，pcm：0.15%，余量为fe和杂质。
本发明的另一目的在于提供一种深海抗酸管线钢制管方法，钢板在表检后进行铣边处理，铣边处理合格后进行预弯，预弯后进行成形，采用埋弧式焊接，对焊接处进行探伤，并采用1.03～1.05倍进行扩径，扩径后进行水压试验。
前所述的一种深海抗酸管线钢制管方法，
s1、产品表检合格后进行钢板探伤，探伤合格后送至铣边处理；
s2、上下边按45度进行铣边处理，铣边宽度2～3mm，并对边部宽度方向50mm内进行除锈处理，铣边结束后进行预弯；
s3、采用多道次压制进行预弯处理，每20cm进行一道压制，预弯后保证铣边边部上、下坡口对应完好；
s4、预弯结束后进行焊接，预焊采用gmaw方法，填充金属直径φ3mm，电流280a，电压38v，焊接速度30cm/min，预焊结束后对焊接效果进行检查，对焊接处进行修整，不符合要求及时进行补焊；预焊结束后进行内外弧精焊，焊接方法saw，内焊前丝电流950a、电压33v，后丝电流1、2、3电流电压设定为700a、37v，500a、40v，500a、40v；外焊前丝电流950a、电压33v,后丝电流1、2、3电流电压设定为750a、37v，550a、40v，500a、40v，焊接结束后进行修磨并用斜探头对焊接处及热影响区进行探伤；
s5、探伤结束后送至扩径位进行冷扩径处理，扩径率按1.03～1.05倍进行扩径；
s6、扩径结束后进行水压试验，水压试验后再次进行焊缝探伤检测，探伤合格后入库。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过成份设计，改变钢板内的组织结构，得到了组织更稳定、韧性更优异的产品，减轻了有害气体氢气、二氧化碳的侵蚀；cr、ni、cu有效抑制了有害气体氢气、二氧化碳的腐蚀速率；cr、mo合金改善了钢板厚度方向组织异性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；产品的碳当量在合理范围内，对焊接性影响不大，满足产品制管工艺要求；
（2）本发明过低碳锰、适量添加铬钼合金的成份设计保证轧板厚度方向的组织均匀性，通过低倍数扩径率减少制管对产品的组织的致密的影响，从而使深海抗酸耐蚀管线钢的基体满足深海抗酸耐蚀性能；
（3）本发明中添加cr、mo合金，可以明显改善厚规格钢板的在机械轧制过程中的淬透性，通过轧后快冷消除或减轻了带状组织的不利因素，提高了心表组织的均匀性，改善厚规格产品在厚度方向的性能稳定性，提高了产品的抗酸耐蚀性能；
（4）本发明采用埋弧焊接工艺，强化了焊缝产品质量；
（5）本发明中扩径过程中采用1.03～1.05倍扩径率进行扩径，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响；
（6）本发明提高了产品冷变形后的深海抗酸耐蚀性能，从而提高了经济效益。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种深海抗酸管线钢，其化学成分及质量百分比如下：c：0.023%，si：0.33%，mn：1.18%，p：0.009%，s：0.0009%，nb：0.036%，ti：0.015%，ca：0.0016%，ni：0.23%，cr：0.23%，mo：0.18%，cu：0.002%，v：0.010%,alt：0.036%，ceq：0.25%～0.38%，pcm：0.15%，余量为fe和杂质。
上述深海抗酸管线钢制管方法：
s1、产品表检合格后进行钢板探伤，探伤合格后送至铣边处理；
s2、上下边按45度进行铣边处理，铣边宽度2～3mm，并对边部宽度方向50mm内进行除锈处理，铣边结束后进行预弯；
s3、采用多道次压制进行预弯处理，每20cm进行一道压制，预弯后保证铣边边部上、下坡口对应完好；
s4、预弯结束后进行焊接，预焊采用gmaw方法，填充金属直径φ3mm，电流280a，电压38v，焊接速度30cm/min，预焊结束后对焊接效果进行检查，对焊接处进行修整，不符合要求及时进行补焊；预焊结束后进行内外弧精焊，焊接方法saw，内焊前丝电流950a、电压33v，后丝电流1、2、3电流电压设定为700a、37v，500a、40v，500a、40v；外焊前丝电流950a、电压33v,后丝电流1、2、3电流电压设定为750a、37v，550a、40v，500a、40v，焊接结束后进行修磨并用斜探头对焊接处及热影响区进行探伤；
s5、探伤结束后送至扩径位进行冷扩径处理，扩径率按1.03～1.05倍进行扩径；
s6、扩径结束后进行水压试验，水压试验后再次进行焊缝探伤检测，探伤合格后入库。
实施例2
本实施例提供的一种深海抗酸管线钢，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：c：0.036%，si：0.38%，mn：1.08%，p：0.006%，s：0.0006%，nb：0.033%，ti：0.015%，ca：0.0018%，ni：0.26%，cr：0.15%，mo：0.16%，cu：0.002%，v：0.010%,alt：0.039%，ceq：0.25%～0.38%，pcm：0.15%，余量为fe和杂质。
上述深海抗酸管线钢制管方法：钢板在表检后进行铣边处理，铣边处理合格后进行预弯，预弯后进行成形，采用埋弧式焊接，对焊接处进行探伤，并采用1.03～1.05倍进行扩径，扩径后进行水压试验。
实施例1、实施例2生产的深海抗酸管线钢的hic性能检测实验按照nacetm0248-a实验溶液标准进行，（ctr）≤5%，（csr）≤2%，（clr）≤15%；ssc性能按astmg39标准进行四点弯曲试验，在nacetm0177的a溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80%。试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向无裂纹。
本发明的碳当量上限0.50，其强度达到500mpa级别，这种强度的钢板保证抗酸性能难度极大，制管是一种冷变形过程，扩径同样存在冷变形过程，这种过程对制管后hic、ssc性能影响很大。因此，本发明采用1.03～1.05倍进行扩径，减小钢板横向变形量，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响，从而提高产品冷变形后的深海抗酸耐蚀性能，提高了经济效益。
综上所述，本发明的深海抗酸管线钢通过独特的成份设计、低倍率扩径技术，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响，满足了不同规格产品hic、ssc性能要求。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。