耐腐蝕性優(yōu)異的焊接接頭及原油罐制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供能夠大幅減少原油罐中產(chǎn)生的整面腐蝕、局部腐蝕的焊接接頭和具有該焊接接頭的原油罐。具體而言，一種原油罐，具有焊接接頭，所述焊接接頭是將以質(zhì)量%計(jì)，含有C：0.03～0.16%、Si：0.05～1.50%、Mn：0.1～2.0%、P：0.025%以下、S：0.010s%以下、Al：0.005～0.10%、N：0.008%以下、Cr超過(guò)0.1%且為0.5%以下、Cu：0.03～0.4%，且含有選自W：0.01～1.0%、Mo：0.01～0.5%、Sn：0.001～0.2s%以及Sb：0.001～0.4%中的1種或2種以上的鋼材彼此焊接而形成的，焊接金屬中的Cu、Mo以及W滿足3＜｛焊接金屬中的（Mo＋W）｝／｛母材中的（Mo＋W）｝≤8以及0.2≤（焊接金屬中的Cu）／｛焊接金屬中的（Mo＋W）｝≤3。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及將鋼材焊接而形成的原油船(crude oil tanker)的油槽(oil tank)、用于輸送或儲(chǔ)藏原油(crude oil)的罐(以下，通稱為“原油罐(crude oil tank)”)，具體而言，涉及減輕了上述原油罐中的局部腐蝕(local corrosion )(點(diǎn)蝕(pittingcorrosion))的焊接接頭(weld joint)和具有該焊接接頭的原油罐。應(yīng)予說(shuō)明,本專利技術(shù)的原油罐中使用的鋼材包括厚鋼板(thick steel plate)、薄鋼板(thin steel sheet)以及型鋼(shaped steel)。
技術(shù)介紹
以往，已知在油船的原油罐內(nèi)表面、特別是上甲板(sun deck)背面(back side)以及側(cè)壁上部所使用的鋼材會(huì)產(chǎn)生整面腐蝕。作為發(fā)生該整面腐蝕的原因，可舉出以下幾項(xiàng) 坐寸ο(I)因晝夜的溫度差所致的在鋼板表面結(jié)露(dew drop)與干燥(干濕(wettingand drying))的反復(fù)發(fā)生，(2)用于防爆而被封入原油罐內(nèi)的惰性氣體(inert gases)(以約5vol%的02、約13vol%的CO2、約0. 01vol%的SO2、余量的N2為代表組成的鍋爐(boiler)或發(fā)動(dòng)機(jī)(engine)的排出氣體(exhaust gas)等)中的 02、C02、S02 向結(jié)露水(dew condensation water)的溶入，(3)從原油中揮發(fā)的H2S等腐蝕性氣體(corrosive gas)向結(jié)露水的溶入，(4)原油罐清洗中使用的海水的殘留。這些原因也可以從以下內(nèi)容中窺知在每2. 5年進(jìn)行的實(shí)船的碼頭檢查(dockinspection)的調(diào)查中，在強(qiáng)酸性的結(jié)露水中，檢測(cè)出硫酸離子、氯化物離子(chlorideion) (Cr)。進(jìn)而，若以因腐蝕而生成的鐵銹作為催化劑來(lái)氧化H2S,則固體S層狀地生成在鐵銹中，但這些腐蝕生成物容易剝離并脫落，堆積在原油罐的底部。因此，現(xiàn)狀是在碼頭檢查中，耗費(fèi)大量費(fèi)用來(lái)進(jìn)行罐上部的修補(bǔ)、罐底部堆積物的回收。另一方面，認(rèn)為在油船的原油罐等的底板中使用的鋼材通過(guò)原油本身的腐蝕抑制作用、在原油罐內(nèi)表面形成的來(lái)自原油的保護(hù)性涂層(protective coating)(油層(oilcoating))的腐蝕抑制作用(corrosion suppression action)而不會(huì)產(chǎn)生腐蝕。但是,通過(guò)最近的研究，查明罐底板的鋼材中產(chǎn)生碗型(bowl-shaped)局部腐蝕(local corrosion)(點(diǎn)蝕(pitting corrosion))。作為發(fā)生該局部腐蝕的原因,可舉出以下幾項(xiàng)等(I)以氯化鈉(sodium chloride)為代表的鹽類高濃度地溶解而成的凝集水(brine，鹽水)的存在，(2)因過(guò)度清洗所致的油層脫離，(3)原油中含有的硫化物(sulfide)的高濃度化，(4)溶入結(jié)露水的防爆用惰性氣體中的02、CO2, SO2等的高濃度化。實(shí)際上，在實(shí)船的碼頭檢查時(shí)分析滯留在原油罐內(nèi)的水的結(jié)果中，檢測(cè)到高濃度的氯化物離子和硫酸離子。然而，防止上述那樣的整面腐蝕和局部腐蝕的最有效的方法是通過(guò)在鋼材表面實(shí)施重涂覆(heavy coating),將鋼材從腐蝕環(huán)境(corrosion environment)隔斷。但是,就原油罐的涂覆作業(yè)而言，其涂布的面積龐大，另外，由于涂膜劣化，導(dǎo)致約10年就需要重新涂覆I次，所以在檢查、涂覆中產(chǎn)生龐大的費(fèi)用。進(jìn)而，經(jīng)重涂覆的涂膜受損的部分被指出在原油罐的腐蝕環(huán)境下反而會(huì)助長(zhǎng)腐蝕。針對(duì)上述那樣的腐蝕問(wèn)題，提出了若干改善鋼材本身的耐腐蝕性而改善原油罐在腐蝕環(huán)境下的耐腐蝕性的技術(shù)。例如在專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù)將以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 001 0. 2%、Si 0. 01 2. 5%、Mn :0. I 2%、P :0. 03% 以下、S :0. 02% 以下、Cu :0. 01 I. 5%、A1 0. 001 0. 3%, N 0. 001 0. 01%，進(jìn)而含有 Mo 0. 01 0. 5% 和 W :0. 01 1% 中的I種或2種，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼材彼此焊接而形成焊接接頭時(shí)，以焊接金屬中的Cu、Mo、W的含量滿足下述3個(gè)式子的方式形成焊接接頭。3彡焊接金屬的Cu含量(質(zhì)量％) /鋼材的Cu含量(質(zhì)量％)彡0. 153彡(焊接金屬的Mo含量+W含量(質(zhì)量％))/(鋼材的Mo含量+W含量(質(zhì)量％))^ 0. 15·- 0. 3彡(焊接金屬的Cu含量(質(zhì)量％) —鋼材的Cu含量(質(zhì)量％))彡0. 5另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下技術(shù)將以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 001 0.2%、Si 0. 01 2. 5%、Mn 0. I 2%、P 0. 03% 以下、S 0. 02% 以下、Cu 0. 01 I. 5%、Al 0. 001 0. 3%、Ν:0· 001 0.01%，進(jìn)而含有Mo :0.01 0. 5%和W :0. 01 1%中的I種或2種，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼材彼此焊接而形成原油油槽時(shí)，以焊接金屬中的Cu、Mo、W的含量滿足下述2個(gè)式子的方式形成焊接接頭。3彡焊接金屬的Cu含量(質(zhì)量％) /鋼材的Cu含量(質(zhì)量％)彡0. 153彡(焊接金屬的Mo含量+W含量(質(zhì)量％))/(鋼材的Mo含量+W含量(質(zhì)量％))^ 0. 15專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-21981號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-23421號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
然而,在專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中,難以將油船底板和焊接接頭中產(chǎn)生的局部腐蝕(點(diǎn)蝕)在2. 5年間抑制在4_以下。就是說(shuō)，近年的實(shí)船的腐蝕調(diào)查中，查明了產(chǎn)生于油船底板和焊接部的點(diǎn)蝕內(nèi)部的溶液的PH為1.0以下(參考文獻(xiàn)第242研究部會(huì)原油船的新形腐蝕舉動(dòng)的研究參照平成13年度報(bào)告書/社團(tuán)法人日本造船研究部會(huì)刊)。通常，眾所周知的是酸性液中的鋼材腐蝕速度由氫還原反應(yīng)所控制，在PH降低的同時(shí)腐蝕速度飛躍地增大。因此，像上述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2的實(shí)施例中記載的那樣的在PH2. O下的浸潰試驗(yàn)中，未充分反映出實(shí)船的腐蝕環(huán)境。另外，就上述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2等現(xiàn)有技術(shù)的鋼材而言，作為提高耐腐蝕性的元素，必須添加Cu，但Cu的添加在熱軋時(shí)導(dǎo)致表面裂紋，所以存在損害制造穩(wěn)定性的問(wèn)題。因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種將熱軋時(shí)不引起裂紋等問(wèn)題的制造性(manufacturability)優(yōu)異的鋼材進(jìn)行焊接而形成的、在油船油槽部等的原油罐中的耐整面腐蝕性、耐局部腐蝕性優(yōu)異的焊接接頭和具有該焊接接頭的原油罐。本專利技術(shù)人等為了解決上述課題進(jìn)行了反復(fù)深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在焊接將鋼的成分組成控制在適宜范圍來(lái)提高耐腐蝕性的鋼材而形成原油罐時(shí)，將焊接接頭的焊接金屬中含有的Cu、Mo以及W的含量控制在適宜范圍，能夠顯著減輕原油罐的焊接接頭中產(chǎn)生的整面腐蝕、局部腐蝕，從而完成本專利技術(shù)。S卩，本專利技術(shù)是一種耐腐蝕性優(yōu)異的焊接接頭，其特征在于，是將如下鋼材彼此焊接 而形成的原油罐的焊接接頭，所述鋼材含有C :0. 03 O. 16質(zhì)量％、Si 0. 05 I. 50質(zhì)量％、Mn :0. I 2. O本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：釣之郎，小森務(wù)，角博幸，大井健次，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杰富意鋼鐵株式會(huì)社，
類型：
國(guó)別省市：