大型原油儲(chǔ)罐用鋼試制實(shí)踐

1、527大型原油儲(chǔ)罐用鋼試制實(shí)踐【摘要】本文介紹了鄂鋼4300mm寬厚板廠采用先進(jìn)的軋鋼設(shè)備、輻射管加熱氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛無(wú)氧化輥底式熱處理爐和輥壓式淬火機(jī)試制12MnNiVR鋼板的過(guò)程。通過(guò)控制軋制和調(diào)質(zhì)處理，鋼板金相組織為回火索氏體；各項(xiàng)指標(biāo)均滿足GB191892003的要求，外形、尺寸均滿足GB7092006。【關(guān)鍵詞】12MnNiVR試制調(diào)質(zhì)1.前言大型原油儲(chǔ)罐用鋼12MnNiVR系以CMn鋼為基礎(chǔ)，適量添加合金化元素且抗拉強(qiáng)度不低于6

2、10MPa的低合金高強(qiáng)度鋼板。能承受大線能量焊接，主要用于制作10m3大型石油儲(chǔ)蓄罐。【1，2】其安全可靠性要求很高，在選材方面要綜合考慮鋼板的強(qiáng)度、韌性、焊接性及壓力容器選用的安全系數(shù)等。12MnNiVR鋼屬于大型原油儲(chǔ)罐用鋼中的大線能量焊接鋼板，通過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理使合金化元素充分固溶、析出，可以滿足高強(qiáng)度、高韌性、低屈強(qiáng)比的性能要求。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)12MnNiVR鋼主要通過(guò)在線淬火高溫回火和離線淬火高溫回火兩種模式，本文介紹鄂鋼4300

3、mm寬厚板廠采用控制軋制技術(shù)，結(jié)合輻射管加熱氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛無(wú)氧化輥底式熱處理爐和輥壓式淬火機(jī)，進(jìn)行12MnNiVR試制。2.主要工藝技術(shù)及裝備鄂鋼4300mm寬厚板廠廣泛采用當(dāng)今寬厚板領(lǐng)域最新技術(shù)及裝備：包括雙排布料步進(jìn)式加熱爐、高精度軋制技術(shù)(厚度自動(dòng)控制技術(shù)AGC、SmartCrown技術(shù))及高剛性四輥可逆式精軋機(jī)、TMCP技術(shù)及鋼板快速冷卻裝置MULPIC、矯直自動(dòng)化控制技術(shù)及四重9輥全液壓可逆式熱矯直機(jī)、自動(dòng)化剪切技術(shù)及滾切式剪切

4、機(jī)、在線自動(dòng)化探傷技術(shù)、無(wú)氧化熱處理技術(shù)及輻射管加熱氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛無(wú)氧化輥底式熱處理爐和輥壓式淬火機(jī)、自動(dòng)標(biāo)記等，以滿足用戶對(duì)高等級(jí)寬厚鋼板的高尺寸精度、高性能的要求。3.試制工藝先后對(duì)12MnNiVR進(jìn)行3輪小批量試制，經(jīng)檢驗(yàn)性能合格率為100%，板型良好，按照J(rèn)BT4730.3要求探傷，合格等級(jí)為一級(jí)，合格率為100%。3.13.1試制規(guī)格及工藝流程為熟悉新設(shè)備的功能和技術(shù)參數(shù)，摸索出適合鄂鋼4300mm寬厚板廠設(shè)備的生產(chǎn)工藝，試制鋼

5、板規(guī)格按照目前通行的10萬(wàn)m3、15萬(wàn)m3大型原油儲(chǔ)蓄罐用鋼板的尺寸，見(jiàn)表1。生產(chǎn)工藝流程為：板坯驗(yàn)收→板坯加熱→高壓水除磷→軋制→冷卻→矯直→探傷→淬火回火→精整→檢驗(yàn)入庫(kù)。表112MnNiVR試制板坯及產(chǎn)品規(guī)格坯料鋼板厚度(mm)寬度（mm）長(zhǎng)度（mm）厚度(mm)寬度（mm）長(zhǎng)度（mm）250155030704030001000025015503120322440128603.23.2化學(xué)成分大型原油儲(chǔ)罐用鋼板以低CMn鋼為基礎(chǔ)，

6、低硫低磷，合金化，鋼質(zhì)純凈【3】。為使該鋼種保持較高的強(qiáng)度、韌性以及良好的焊接性能，在化學(xué)成分設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)添加的各元素含量也進(jìn)行了控制，限制碳當(dāng)量Ceq≤0.42%和焊接裂紋敏感性組成Pcm≤0.22%。具體化學(xué)成分見(jiàn)表2。表212MnNiVR化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）化學(xué)元素CSiMnPSNiCrMoVPcmCeq12MnNiVR≤0.150.15～0.41.2～1.6≤0.015≤0.0070.15～0.4≤0.3≤0.30.02～0.06

7、≤0.24≤0.443.33.3加熱工藝12MnNiVR含有Ni、V等合金元素，因此對(duì)加熱溫度和加熱時(shí)間進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，保證合金元素充分529鋼板高溫回火處理后，表面金相組織為回火索氏體，板厚14、12處金相組織為回火索氏體貝氏體少量的鐵素體，見(jiàn)圖4、圖5、圖6。4.2.2力學(xué)性能調(diào)質(zhì)熱處理能促進(jìn)相變，并達(dá)到有效的鋼板強(qiáng)韌化目的【5】。12MnNiVR經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后，性能符合GB191892003要求且有一定的富余量，屈強(qiáng)比。通過(guò)收集試制鋼