Lijnpijpen Staal
Voordelen: Hoge sterkte, gewicht en materiaalbesparend vermogen
Typische toepassing: buizen met grote diameter voor het transport van olie en gas
Effect van molybdeen: voorkomt de vorming van perliet na het laatste walsen, waardoor een goede combinatie van sterkte en duurzaamheid bij lage temperaturen wordt bevorderd
Al meer dan vijftig jaar is de meest economische en efficiënte manier om aardgas en ruwe olie over lange afstanden te transporteren via pijpen gemaakt van staal met een grote diameter. Deze grote pijpen variëren in diameter van 20″ tot 56″ (51 cm tot 142 cm), maar variëren doorgaans van 24″ tot 48″ (61 cm tot 122 cm).
Naarmate de mondiale vraag naar energie toeneemt en nieuwe gasvelden worden ontdekt op steeds moeilijkere en afgelegen locaties, drijft de behoefte aan grotere transportcapaciteit en verhoogde veiligheid van pijpleidingen de uiteindelijke ontwerpspecificaties en kosten op. Snelgroeiende economieën zoals China, Brazilië en India hebben de vraag naar pijpleidingen verder gestimuleerd.
De vraag naar buizen met een grote diameter is groter dan het beschikbare aanbod in traditionele productiekanalen die zware platen gebruiken in UOE-buizen (U-forming O-forming E-xpansion), wat tijdens het proces tot knelpunten leidde. Daarom is de relevantie van spiraalbuizen met grote diameter en groot kaliber, geproduceerd uit hete strips, aanzienlijk toegenomen.
Het gebruik van laaggelegeerd staal met hoge sterkte (HSLA) werd in de jaren zeventig ingevoerd met de introductie van het thermomechanische walsproces, waarbij microlegeringen werden gecombineerd met niobium (Nb) en vanadium (V). en/of titanium (Ti), waardoor hogere sterkteprestaties mogelijk zijn. hogesterktestaal kan worden geproduceerd zonder de noodzaak van dure extra warmtebehandelingsprocessen. Meestal waren deze stalen buizen uit de vroege HSLA-serie gebaseerd op perliet-ferrietmicrostructuren om buisstaal tot X65 te produceren (minimale vloeigrens van 65 ksi).
In de loop van de tijd leidde de behoefte aan buizen met een hogere sterkte in de jaren zeventig en begin jaren tachtig tot uitgebreid onderzoek om een ​​sterkte van X70 of hoger te ontwikkelen met behulp van staalontwerpen met een laag koolstofgehalte, waarvan er vele het concept van molybdeen-niobiumlegeringen gebruiken. Met de introductie van nieuwe procestechnologie zoals versnelde koeling werd het echter mogelijk om hogere sterkten te ontwikkelen met veel slankere legeringsontwerpen.
Niettemin, wanneer walserijen niet in staat zijn de vereiste koelsnelheden op de uitlooptafel toe te passen, of zelfs niet over de noodzakelijke versnelde koelapparatuur beschikken, is de enige praktische oplossing het gebruik van geselecteerde toevoegingen van legeringselementen om de gewenste staaleigenschappen te ontwikkelen. . Nu de X70 het werkpaard is geworden van moderne pijpleidingprojecten en de toenemende populariteit van spiraalleidingpijpen, is de vraag naar kosteneffectieve dikke platen en warmgewalste rollen, geproduceerd in zowel Steckel-fabrieken als conventionele warmbandfabrieken, de afgelopen jaren aanzienlijk gegroeid. jaar.
Meer recentelijk werden in China de eerste grootschalige projecten gerealiseerd waarbij materiaal van X80-kwaliteit werd gebruikt voor pijpleidingen met grote diameter over lange afstanden. Veel van de fabrieken die aan deze projecten leveren, maken gebruik van legeringsconcepten waarbij molybdeen wordt toegevoegd, gebaseerd op metallurgische ontwikkelingen uit de jaren zeventig. Op molybdeen gebaseerde legeringsontwerpen hebben ook hun waarde bewezen voor lichtere buizen met een gemiddelde diameter. De drijvende kracht hierbij is een efficiënte leidinginstallatie en een hoge bedrijfszekerheid.
Sinds de commercialisering is de werkdruk van gasleidingen gestegen van 10 naar 120 bar. Met de ontwikkeling van het type X120 kan de werkdruk verder worden verhoogd tot 150 bar. Toenemende drukken vereisen het gebruik van stalen buizen met dikkere wanden en/of hogere sterkten. Omdat de totale materiaalkosten meer dan 30% van de totale pijpleidingkosten voor een onshore-project kunnen uitmaken, kan het verminderen van de hoeveelheid staal die wordt gebruikt door hogere sterkte tot aanzienlijke besparingen leiden.