צינורות קו פלדות
יתרונות: חוזק גבוה, משקל ויכולת חיסכון בחומרים
יישום אופייני: צינורות בקוטר גדול להובלת נפט וגז
השפעת מוליבדן: מונע היווצרות של פרלייט לאחר גלגול סופי, מקדם שילוב טוב של חוזק ועמידות בטמפרטורה נמוכה
במשך יותר מחמישים שנה, הדרך החסכונית והיעילה ביותר להעביר גז טבעי ונפט גולמי למרחקים ארוכים היא באמצעות צינורות העשויים מפלדה בקוטר גדול. צינורות גדולים אלה נעים בקוטר בין 20 אינץ' ל-56 אינץ' (51 ס"מ עד 142 ס"מ), אך בדרך כלל משתנים בין 24 אינץ' ל-48 אינץ' (61 ס"מ עד 122 ס"מ).
ככל שהביקוש העולמי לאנרגיה עולה ושדות גז חדשים מתגלים במקומות קשים ומרוחקים יותר ויותר, הצורך בקיבולת הובלה גדולה יותר ובטיחות מוגברת של צינורות מוביל את מפרטי התכנון והעלויות הסופיים. כלכלות צומחות במהירות כמו סין, ברזיל והודו הגבירו עוד יותר את הביקוש לצינורות.
הביקוש לצינורות בקוטר גדול עלה על ההיצע הזמין בערוצי ייצור מסורתיים המשתמשים בלוחות כבדים בצינורות UOE (U-forming O-forming E-xpansion), מה שמוביל לצווארי בקבוק במהלך התהליך. לכן, הרלוונטיות של צינורות ספירלה בקוטר גדול ובקליבר גדול המיוצרים מרצועות חמות גדלה באופן משמעותי.
השימוש בפלדה בעלת חוזק נמוך (HSLA) הוקם בשנות ה-70 עם כניסת תהליך הגלגול התרמו-מכני, ששילב מיקרו סגסוגת עם ניוביום (Nb), ונדיום (V). ו/או טיטניום (Ti), המאפשר ביצועי חוזק גבוהים יותר. ניתן לייצר פלדה בעלת חוזק גבוה ללא צורך בתהליכי טיפול בחום נוספים. בדרך כלל, הפלדות הצינוריות המוקדמות הללו מסדרת HSLA התבססו על מיקרו-מבנים פרליט-פריט לייצור פלדות צינוריות עד X65 (חוזק תפוקה מינימלי של 65 ksi).
עם הזמן, הצורך בצינורות בעלי חוזק גבוה יותר הוביל למחקר מקיף בשנות ה-70 ובתחילת שנות ה-80 לפיתוח חוזק של X70 ומעלה באמצעות עיצובי פלדה דלי פחמן, שרבים מהם משתמשים במושג סגסוגת מוליבדן-ניוביום. עם זאת, עם כניסתה של טכנולוגיית תהליך חדשה כגון קירור מואץ, ניתן היה לפתח עוצמות גבוהות יותר עם עיצובי סגסוגת רזים בהרבה.
עם זאת, בכל פעם שמפעלי הגלגול אינם מסוגלים ליישם את קצבי הקירור הנדרשים על טבלת האאוט, או אפילו אין להם את ציוד הקירור המואץ הדרוש, הפתרון המעשי היחיד הוא שימוש בתוספות נבחרות של אלמנטים מתגזרים כדי לפתח את תכונות הפלדה הרצויות . עם הפיכת X70 לסוס העבודה של פרויקטים מודרניים של צינורות והפופולריות הגוברת של צינורות קו ספירלה, הדרישה ללוחות מדדים כבדים חסכוניים ולסלילים מגולגלים חמים המיוצרים במפעלי Steckel ובמפעלי פס חם קונבנציונליים גדלה באופן משמעותי במהלך השנים האחרונות שנים.
לאחרונה, הפרויקטים הראשונים בקנה מידה גדול המשתמשים בחומר בדרגת X80 עבור צינורות בקוטר גדול למרחקים ארוכים התממשו בסין. רבים מהמפעלים המספקים פרויקטים אלה משתמשים במושגי סגסוג הכוללים תוספות מוליבדן המבוססות על פיתוחים מתכותיים שנעשו במהלך שנות ה-70. עיצובי סגסוגת מבוססי מוליבדן הוכיחו גם את ערכם עבור צינורות קלים יותר בקוטר בינוני. הכוח המניע כאן הוא התקנת צנרת יעילה ואמינות תפעולית גבוהה.
מאז המסחור, לחץ ההפעלה של צינורות הגז גדל מ-10 ל-120 בר. עם הפיתוח של סוג X120, ניתן להגדיל עוד יותר את לחץ ההפעלה ל-150 בר. הגברת הלחצים מחייבת שימוש בצינורות פלדה בעלי קירות עבים יותר ו/או חוזק גבוה יותר. מכיוון שעלויות החומר הכוללות יכולות להוות יותר מ-30% מסך עלויות הצינור עבור פרויקט יבשתי, הפחתת כמות הפלדה המשמשת באמצעות חוזק גבוה יותר יכולה לגרום לחיסכון משמעותי.