本發明涉及一種管道及其加工工藝，具體的說是一種耐壓防蝕天然氣管道及其加工工藝，屬于天然氣管道裝備技術領域。
背景技術：
將天然氣從開采地或處理廠輸送到城市配氣中心或工業企業用戶的管道被稱之為天然氣管道，又稱為輸氣管道。利用天然氣管道進行天然氣輸送，是陸地上大量輸送天然氣的唯一方式；如果將世界上所有管道的長度連接在一起，天然氣管道的長度約占總長度的一半，可見天然氣管道在生活和生產中的重要性。
在天然氣運輸過程中常常會出現因腐蝕或安裝缺陷造成泄漏、噪聲等問題，給人們造成極大的困擾。長期處于噪聲環境下，容易出現頭暈、耳鳴等現象，更嚴重的會出現精神疾病，對人體的生理和心理健康都造成極大的危害，同時，由于地理環境之間的差異，有些地方，比如東北地區在冬季的時候溫度較低，天然氣管道裸露在環境當中，受雨水腐蝕，容易發生損壞，且低溫環境直接影響天然氣輸送能力。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術的缺點，提出一種耐壓防蝕天然氣管道及其加工工藝，不僅能夠滿足管道耐壓的要求，還能夠大大降低外界因素和輸送氣體對管道本身的腐蝕，提高管道的使用壽命。
為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是通過以下方式實現的：提供一種耐壓防蝕天然氣管道，該管道包括鋼管體和設置在鋼管內壁上的耐蝕層，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.031-0.035%,Cr：7.65-7.95%，Si：0.12-0.13%,Mn：1.76-1.77%,Co：0.37-0.41%，B：0.031-0.033%，Re：0.21-0.25%，Al：0.017-0.018%, Ti：0.021-0.023%,Ca：0.004-0.006%,Ni：0.21-0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23-0.26%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm：11-16%，Lu：18-21%，Dy：7-10%，Gd：3-6%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉17-19份、陶瓷微粉5-7份、碳化硅6-8份、聚氯乙烯2-3份、二甲苯甲醛樹脂6-8份、檸檬酸鋅1-2份、環氧樹脂3-7份、甲醛次硫酸鈉1-3份、乙酸丁酯2-3份、聚甲基丙烯酸甲酯2-5份。
本發明進一步限定的技術方案是：前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的屈服強度≥530MPa，抗拉強度≥680MPa，適合焊接線能量為150-250kJ/cm，在150-250kJ/cm的大線能量焊接條件下，鋼管體的HAZ在-40℃下的平均沖擊功在150J以上。
前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.031%,Cr：7.65%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.37%，B：0.031%，Re：0.21%，Al：0.017%,Ti：0.021%,Ca：0.004%,Ni：0.21%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm：11%，Lu：18%，Dy：7%，Gd：3%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉17份、陶瓷微粉5份、碳化硅6份、聚氯乙烯2份、二甲苯甲醛樹脂6份、檸檬酸鋅1份、環氧樹脂3份、甲醛次硫酸鈉1份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯2份。
前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.033%,Cr：7.75%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.39%，B：0.032%，Re：0.23%，Al：0.018%,Ti：0.022%,Ca：0.005%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.25%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm：14%，Lu：19%，Dy：9%，Gd：5%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉18份、陶瓷微粉6份、碳化硅7份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹脂7份、檸檬酸鋅1份、環氧樹脂5份、甲醛次硫酸鈉2份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份。
前述的耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.035%,Cr：7.95%，Si：0.13%,Mn：1.77%,Co：0.41%，B：0.033%，Re：0.25%，Al：0.018%,Ti：0.023%,Ca：0.006%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.26%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm： 16%，Lu：21%，Dy：10%，Gd：6%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉19份、陶瓷微粉7份、碳化硅8份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹脂8份、檸檬酸鋅2份、環氧樹脂7份、甲醛次硫酸鈉3份、乙酸丁酯3份、聚甲基丙烯酸甲酯5份。
一種耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1280-1290℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1100-1150℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為870-890℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度840-860℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至980-990℃，保溫1-3小時，然后采用水冷，以20-25℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5-8℃/s的速度加熱至650-670℃，保溫5-8小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至545-565℃，回火30-40min后，保溫2-3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以23-25℃/s的冷卻速率冷卻至380-390℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1280℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1100℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為870℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度840℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至980℃，保溫3小時，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至650℃，保溫8小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至545℃，回火40min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷卻速率冷卻至380℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1285℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1130℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為880℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度850℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至985℃，保溫2小時，然后采用水冷，以23℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以7℃/s的速度加熱至660℃，保溫7小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至555℃，回火35min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以24℃/s的冷卻速率冷卻至385℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
進一步的，前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1290℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1150℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為890℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度860℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至990℃，保溫1小時，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至670℃，保溫5小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至565℃，回火30min后，保溫2min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以25℃/s的冷卻速率冷卻至390℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
本發明的有益效果是：⑴通過合理的采用低碳無鈮成分設計，通過基于氧化物冶金技術的冶煉工藝，在鋼中形成細小化、彌散化、復合化的氧化物粒子，利用這些高溫熱穩定的細小彌散夾雜物粒子釘扎高熱輸入條件下焊接熱影響區的奧氏體晶界，細化奧氏體晶粒。同時利用這些氧化物作為晶內針狀鐵素體IAF的形核點，使焊接熱影響區內形成強韌性較好的IAF組織，進而顯著提高大熱輸入焊接熱影響區的韌性。⑵本發明通過在鋼管的內表面上噴涂耐蝕層使天然氣管道具有優異的抗 HIC 性能，完全滿足酸性條件下對輸送管的耐腐蝕性能要求。抗硫化氫應力腐蝕開裂性能依據 NACE-0177-2005 標準采用應力環進行測試，其抗硫化氫應力腐蝕開裂性能滿足NACE-0177-2005標準要求。
具體實施方式
下面對本發明做進一步的詳細說明：
實施例1
本實施例提供的一種耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.031%,Cr：7.65%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.37%，B：0.031%，Re：0.21%，Al：0.017%,Ti：0.021%,Ca：0.004%,Ni：0.21%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.23%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm：11%，Lu：18%，Dy：7%，Gd：3%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉17份、陶瓷微粉5份、碳化硅6份、聚氯乙烯2份、二甲苯甲醛樹脂6份、檸檬酸鋅1份、環氧樹脂3份、甲醛次硫酸鈉1份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯2份。
本實施例的前述的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1280℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1100℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為870℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度840℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至980℃，保溫3小時，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至650℃，保溫8小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至545℃，回火40min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷卻速率冷卻至380℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
實施例2
本實施例提供的一種耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.033%,Cr：7.75%，Si：0.12%,Mn：1.76%,Co：0.39%，B：0.032%，Re：0.23%，Al：0.018%,Ti：0.022%,Ca：0.005%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.25%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm：14%，Lu：19%，Dy：9%，Gd：5%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉18份、陶瓷微粉6份、碳化硅7份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹脂7份、檸檬酸鋅1份、環氧樹脂5份、甲醛次硫酸鈉2份、乙酸丁酯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份。
本實施例的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1285℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1130℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為880℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度850℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至985℃，保溫2小時，然后采用水冷，以23℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以7℃/s的速度加熱至660℃，保溫7小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至555℃，回火35min后，保溫3min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以24℃/s的冷卻速率冷卻至385℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
實施例3
本實施例提供的一種耐壓防蝕天然氣管道，所述鋼管體的化學成分質量百分比為：C：0.035%,Cr：7.95%，Si：0.13%,Mn：1.77%,Co：0.41%，B：0.033%，Re：0.25%，Al：0.018%,Ti：0.023%,Ca：0.006%,Ni：0.22%，P ≤0.020%,S ≤0.015%,稀土元素：0.26%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述稀土金屬的化學成分質量百分比為：Pm： 16%，Lu：21%，Dy：10%，Gd：6%，余量為La；
所述耐蝕層包含的各組分的按重量份數計包括：釔微粉19份、陶瓷微粉7份、碳化硅8份、聚氯乙烯3份、二甲苯甲醛樹脂8份、檸檬酸鋅2份、環氧樹脂7份、甲醛次硫酸鈉3份、乙酸丁酯3份、聚甲基丙烯酸甲酯5份。
本實施例的耐壓防蝕天然氣管道的加工工藝，包括以下步驟：
(1) 鋼坯在環形爐中加熱到1290℃，通過穿孔機穿成毛管，再經過限動芯棒連軋機軋制成荒管，連軋溫度為1150℃，荒管通過冷床冷卻到550℃以下，進入加熱爐進行再加熱進行在線常化，常化溫度為890℃，然后采用定徑機進行熱定徑，定徑溫度860℃，鋼管在冷床上冷卻到常溫狀態后，切頭尾；
(2）將鋼管放入加熱爐中加熱至990℃，保溫1小時，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷卻至室溫，然后再以5℃/s的速度加熱至670℃，保溫5小時，然后空冷至室溫；再對鋼管進行兩次回火，第一次回火：將鋼管加熱至565℃，回火30min后，保溫2min，使鋼管溫度均勻化，之后采用水冷的方式以25℃/s的冷卻速率冷卻至390℃后，再空冷至室溫；熱處理后進入立式斜輥矯直機矯直；
(3)后處理：矯直后的鋼管通過無損探傷，成品管再進行靜水壓試驗，合格的鋼管進行定尺分切，管端倒坡口；在管道內壁內噴涂耐蝕層，烘干，戴管端保護帽。
以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。