Linijske cevi jekla
Prednosti: visoka trdnost, teža in sposobnost varčevanja z materialom
Tipična uporaba: cevi velikega premera za transport nafte in plina
Učinek molibdena: preprečuje nastanek perlita po končnem valjanju, spodbuja dobro kombinacijo trdnosti in vzdržljivosti pri nizkih temperaturah
Že več kot petdeset let je najbolj ekonomičen in učinkovit način za transport zemeljskega plina in surove nafte na velike razdalje skozi jeklene cevi velikega premera. Te velike cevi imajo premer od 20″ do 56″ (51 cm do 142 cm), vendar se običajno razlikujejo od 24″ do 48″ (61 cm do 122 cm).
Ker se globalno povpraševanje po energiji povečuje in se nova plinska polja odkrivajo na vse bolj težavnih in oddaljenih lokacijah, potreba po večji transportni zmogljivosti in večji varnosti cevovodov poganja končne specifikacije in stroške zasnove. Hitro rastoča gospodarstva, kot so Kitajska, Brazilija in Indija, so dodatno povečala povpraševanje po plinovodih.
Povpraševanje po ceveh velikega premera je preseglo razpoložljivo ponudbo v tradicionalnih proizvodnih kanalih, ki uporabljajo težke plošče v UOE (U-forming O-forming E-xpansion) ceveh, kar vodi do ozkih grl med postopkom. Zato se je pomembnost spiralnih cevi velikega premera in velikega kalibra, izdelanih iz vročih trakov, znatno povečala.
Uporaba visokotrdnega nizkolegiranega jekla (HSLA) se je uveljavila v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja z uvedbo termomehanskega postopka valjanja, ki je združeval mikrolegiranje z niobijem (Nb), vanadijem (V). in/ali titana (Ti), kar omogoča večjo trdnost. jeklo visoke trdnosti se lahko proizvaja brez potrebe po dragih dodatnih postopkih toplotne obdelave. Običajno so ta zgodnja cevasta jekla serije HSLA temeljila na perlitno-feritnih mikrostrukturah za proizvodnjo cevastih jekel do X65 (najmanjša meja tečenja 65 ksi).
Sčasoma je potreba po ceveh z večjo trdnostjo privedla do obsežnih raziskav v 1970-ih in zgodnjih 1980-ih, da bi razvili trdnost X70 ali več z uporabo jeklenih konstrukcij z nizko vsebnostjo ogljika, od katerih mnoge uporabljajo koncept zlitine molibden-niobij. Vendar pa je z uvedbo nove procesne tehnologije, kot je pospešeno hlajenje, postalo mogoče razviti višje trdnosti z veliko vitkejšimi zasnovami zlitin.
Kljub temu je edina praktična rešitev uporaba izbranih dodatkov legirnih elementov za razvoj želenih lastnosti jekla vedno, kadar valjarne niso sposobne uporabiti zahtevanih stopenj hlajenja na izstopni mizi ali nimajo niti potrebne opreme za pospešeno hlajenje. . Ker je X70 postal delovni konj sodobnih projektov cevovodov in čedalje bolj priljubljene spiralne cevi, je povpraševanje po stroškovno učinkovitih debelih ploščah in vroče valjanih zvitkih, proizvedenih tako v Stecklovih kot v običajnih valjarnah za vroče trakove, v zadnjih nekaj letih močno naraslo. leta.
Pred kratkim so bili na Kitajskem realizirani prvi obsežni projekti z uporabo materiala razreda X80 za cevi velikega premera na dolge razdalje. Številni obrati, ki dobavljajo te projekte, uporabljajo koncepte legiranja, ki vključujejo dodatke molibdena, ki temeljijo na metalurškem razvoju v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Zasnove zlitin na osnovi molibdena so se izkazale tudi za lažje cevi srednjega premera. Gonilna sila pri tem je učinkovita namestitev cevi in ​​visoka obratovalna zanesljivost.
Od komercializacije se je obratovalni tlak plinovodov povečal z 10 na 120 barov. Z razvojem tipa X120 se lahko delovni tlak še poveča na 150 barov. Naraščajoči pritiski zahtevajo uporabo jeklenih cevi z debelejšimi stenami in/ali večjo trdnostjo. Ker lahko skupni stroški materiala predstavljajo več kot 30 % skupnih stroškov cevovoda za projekt na kopnem, lahko zmanjšanje količine uporabljenega jekla z večjo trdnostjo povzroči znatne prihranke.