Σωλήνες γραμμής Χάλυβες
Πλεονεκτήματα: Υψηλή αντοχή, βάρος και ικανότητα εξοικονόμησης υλικού
Τυπική εφαρμογή: σωλήνες μεγάλης διαμέτρου για τη μεταφορά πετρελαίου και φυσικού αερίου
Επίδραση μολυβδαινίου: εμποδίζει το σχηματισμό περλίτη μετά την τελική έλαση, προάγοντας έναν καλό συνδυασμό αντοχής και ανθεκτικότητας σε χαμηλές θερμοκρασίες
Για περισσότερα από πενήντα χρόνια, ο πιο οικονομικός και αποτελεσματικός τρόπος μεταφοράς φυσικού αερίου και αργού πετρελαίου σε μεγάλες αποστάσεις είναι μέσω σωλήνων από χάλυβα μεγάλης διαμέτρου. Αυτοί οι μεγάλοι σωλήνες κυμαίνονται σε διάμετρο από 20″ έως 56″ (51 cm έως 142 cm), αλλά τυπικά ποικίλλουν από 24″ έως 48″ (61 cm έως 122 cm).
Καθώς η παγκόσμια ζήτηση ενέργειας αυξάνεται και ανακαλύπτονται νέα πεδία φυσικού αερίου σε όλο και πιο δύσκολες και απομακρυσμένες τοποθεσίες, η ανάγκη για μεγαλύτερη μεταφορική ικανότητα και αυξημένη ασφάλεια των αγωγών οδηγεί τις τελικές προδιαγραφές και το κόστος του σχεδιασμού. Οι ταχέως αναπτυσσόμενες οικονομίες όπως η Κίνα, η Βραζιλία και η Ινδία έχουν ενισχύσει περαιτέρω τη ζήτηση αγωγών.
Η ζήτηση για σωλήνες μεγάλης διαμέτρου έχει υπερβεί τη διαθέσιμη προσφορά σε παραδοσιακά κανάλια παραγωγής που χρησιμοποιούν βαριές πλάκες σε σωλήνες UOE (U-forming O-forming E-xpansion), οδηγώντας σε σημεία συμφόρησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Ως εκ τούτου, η συνάφεια των σπειροειδών σωλήνων μεγάλης διαμέτρου και μεγάλου διαμετρήματος που παράγονται από θερμές ταινίες έχει αυξηθεί σημαντικά.
Η χρήση του χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής (HSLA) καθιερώθηκε στη δεκαετία του 1970 με την εισαγωγή της διαδικασίας θερμομηχανικής έλασης, η οποία συνδύαζε τη μικροκράμα με νιόβιο (Nb), βανάδιο (V). και/ή τιτάνιο (Ti), επιτρέποντας υψηλότερη απόδοση αντοχής. Ο χάλυβας υψηλής αντοχής μπορεί να παραχθεί χωρίς την ανάγκη δαπανηρών πρόσθετων διεργασιών θερμικής επεξεργασίας. Συνήθως, αυτοί οι σωληνοειδείς χάλυβες της πρώιμης σειράς HSLA βασίστηκαν σε μικροδομές περλίτη-φερρίτη για την παραγωγή σωληνοειδών χάλυβων έως και X65 (ελάχιστη αντοχή διαρροής 65 ksi).
Με την πάροδο του χρόνου, η ανάγκη για σωλήνες υψηλότερης αντοχής οδήγησε σε εκτεταμένη έρευνα στη δεκαετία του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980 για την ανάπτυξη αντοχής X70 ή μεγαλύτερης χρησιμοποιώντας σχέδια χάλυβα χαμηλού άνθρακα, πολλά από τα οποία χρησιμοποιούν την ιδέα του κράματος μολυβδαινίου-νιοβίου. Ωστόσο, με την εισαγωγή νέας τεχνολογίας διεργασιών, όπως η επιταχυνόμενη ψύξη, κατέστη δυνατή η ανάπτυξη υψηλότερων αντοχών με πολύ πιο αδύνατα σχέδια κράματος.
Ωστόσο, όποτε τα ελασματουργεία δεν είναι σε θέση να εφαρμόσουν τους απαιτούμενους ρυθμούς ψύξης στο εξαντλημένο τραπέζι ή δεν διαθέτουν καν τον απαραίτητο εξοπλισμό ταχείας ψύξης, η μόνη πρακτική λύση είναι η χρήση επιλεγμένων προσθηκών στοιχείων κράματος για την ανάπτυξη των επιθυμητών ιδιοτήτων χάλυβα. . Με το X70 να γίνεται ο άξονας εργασίας των σύγχρονων έργων αγωγών και την αυξανόμενη δημοτικότητα των σπειροειδών σωλήνων, η ζήτηση για οικονομικά αποδοτικές πλάκες βαρέως μετρητή και ρόλους θερμής έλασης που παράγονται τόσο σε μύλους Steckel όσο και σε συμβατικούς μύλους θερμής ταινίας έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. χρόνια.
Πιο πρόσφατα, τα πρώτα έργα μεγάλης κλίμακας που χρησιμοποιούν υλικό ποιότητας X80 για σωλήνες μεγάλης διαμέτρου μεγάλων αποστάσεων πραγματοποιήθηκαν στην Κίνα. Πολλά από τα ελαιοτριβεία που προμηθεύουν αυτά τα έργα χρησιμοποιούν ιδέες κράματος που περιλαμβάνουν προσθήκες μολυβδαινίου με βάση τις μεταλλουργικές εξελίξεις που έγιναν κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970. Τα σχέδια κράματος με βάση το μολυβδαίνιο έχουν επίσης αποδείξει την αξία τους για ελαφρύτερους σωλήνες μέσης διαμέτρου. Η κινητήρια δύναμη εδώ είναι η αποτελεσματική εγκατάσταση σωλήνων και η υψηλή λειτουργική αξιοπιστία.
Από την εμπορευματοποίηση, η πίεση λειτουργίας των αγωγών αερίου αυξήθηκε από 10 σε 120 bar. Με την ανάπτυξη του τύπου X120, η πίεση λειτουργίας μπορεί να αυξηθεί περαιτέρω στα 150 bar. Οι αυξανόμενες πιέσεις απαιτούν τη χρήση χαλύβδινων σωλήνων με παχύτερα τοιχώματα και/ή υψηλότερες αντοχές. Δεδομένου ότι το συνολικό κόστος υλικών μπορεί να αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 30% του συνολικού κόστους αγωγών για ένα χερσαίο έργο, η μείωση της ποσότητας χάλυβα που χρησιμοποιείται μέσω υψηλότερης αντοχής μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση πόρων.