Rury liniowe Stale
Zalety: Wysoka wytrzymałość, waga i oszczędność materiału
Typowe zastosowanie: rury o dużej średnicy do transportu ropy i gazu
Działanie molibdenu: zapobiega tworzeniu się perlitu po końcowym walcowaniu, zapewniając dobre połączenie wytrzymałości i trwałości w niskich temperaturach
Od ponad pięćdziesięciu lat najbardziej ekonomicznym i wydajnym sposobem transportu gazu ziemnego i ropy naftowej na duże odległości są rury wykonane ze stali o dużej średnicy. Te duże rury mają średnicę od 20 do 56 cali (51 cm do 142 cm), ale zazwyczaj mają średnicę od 24 do 48 cali (61 cm do 122 cm).
W miarę wzrostu globalnego zapotrzebowania na energię i odkrywania nowych złóż gazu w coraz trudniejszych i bardziej odległych lokalizacjach, potrzeba większej przepustowości transportowej i zwiększonego bezpieczeństwa rurociągów wpływa na ostateczne specyfikacje i koszty projektu. Szybko rozwijające się gospodarki, takie jak Chiny, Brazylia i Indie, jeszcze bardziej zwiększyły popyt na rurociągi.
Zapotrzebowanie na rury o dużej średnicy przekroczyło dostępną podaż w tradycyjnych kanałach produkcyjnych, w których stosuje się ciężkie blachy w rurach UOE (formowanie U-formowanie O-formowanie E-rozszerzanie), co prowadzi do wąskich gardeł w procesie. Dlatego znacznie wzrosło znaczenie rur spiralnych o dużej średnicy i dużym kalibrze wytwarzanych z gorących taśm.
Zastosowanie wysokowytrzymałej stali niskostopowej (HSLA) ugruntowało się w latach 70. XX wieku wraz z wprowadzeniem procesu walcowania termomechanicznego, w którym połączono mikrostopy z niobem (Nb), wanadem (V). i/lub tytanu (Ti), co pozwala na wyższą wytrzymałość. stal o wysokiej wytrzymałości może być produkowana bez konieczności stosowania kosztownych dodatkowych procesów obróbki cieplnej. Zazwyczaj te wczesne stale rurowe serii HSLA były oparte na mikrostrukturach perlitowo-ferrytowych w celu wytworzenia stali rurowych do X65 (minimalna granica plastyczności 65 ksi).
Z biegiem czasu zapotrzebowanie na rury o większej wytrzymałości doprowadziło do szeroko zakrojonych badań w latach 70. i na początku 80. XX wieku w celu opracowania wytrzymałości X70 lub większej przy użyciu konstrukcji stalowych o niskiej zawartości węgla, z których wiele wykorzystuje koncepcję stopu molibdenu i niobu. Jednakże wraz z wprowadzeniem nowej technologii procesowej, takiej jak przyspieszone chłodzenie, możliwe stało się uzyskanie wyższych wytrzymałości przy znacznie cieńszych konstrukcjach stopów.
Niemniej jednak, gdy walcownie nie są w stanie zastosować wymaganych szybkości chłodzenia na stole wybiegowym lub nawet nie posiadają niezbędnego sprzętu do przyspieszonego chłodzenia, jedynym praktycznym rozwiązaniem jest zastosowanie wybranych dodatków pierwiastków stopowych w celu uzyskania pożądanych właściwości stali . Ponieważ X70 stał się podstawą nowoczesnych projektów rurociągów i rosnącą popularnością spiralnych rur przewodowych, zapotrzebowanie na opłacalne grube blachy i zwoje walcowane na gorąco produkowane zarówno w hutach Steckel, jak i konwencjonalnych walcowniach taśm na gorąco znacznie wzrosło w ciągu ostatnich kilku lat lata.
Niedawno w Chinach zrealizowano pierwsze projekty na dużą skalę, w których wykorzystano materiał klasy X80 do produkcji rur o dużej średnicy na duże odległości. Wiele hut realizujących te projekty stosuje koncepcje stopowe z dodatkiem molibdenu, oparte na osiągnięciach metalurgicznych dokonanych w latach siedemdziesiątych. Konstrukcje stopów na bazie molibdenu sprawdziły się również w przypadku lżejszych rur o średniej średnicy. Siłą napędową jest tutaj wydajny montaż rur i wysoka niezawodność działania.
Od czasu komercjalizacji ciśnienie robocze gazociągów wzrosło z 10 do 120 barów. Wraz z rozwojem typu X120 ciśnienie robocze można jeszcze zwiększyć do 150 barów. Rosnące ciśnienia wymagają stosowania rur stalowych o grubszych ściankach i/lub większej wytrzymałości. Ponieważ całkowite koszty materiałów mogą stanowić ponad 30% całkowitych kosztów rurociągu w przypadku projektu lądowego, zmniejszenie ilości użytej stali poprzez wyższą wytrzymałość może skutkować znacznymi oszczędnościami.