ท่อเหล็กเส้น
ข้อดี: มีความแข็งแรงสูง น้ำหนัก และความสามารถในการประหยัดวัสดุ
การใช้งานทั่วไป: ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับการขนส่งน้ำมันและก๊าซ
ผลของโมลิบดีนัม: ป้องกันการเกิดเพอร์ไลต์หลังการรีดครั้งสุดท้าย ช่วยให้มีความแข็งแรงและทนทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดี
เป็นเวลากว่าห้าสิบปีที่วิธีที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพที่สุดในการขนส่งก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบในระยะทางไกลคือการใช้ท่อที่ทำจากเหล็กกล้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ท่อขนาดใหญ่เหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 20″ ถึง 56″ (51 ซม. ถึง 142 ซม.) แต่โดยทั่วไปจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 24″ ถึง 48″ (61 ซม. ถึง 122 ซม.)
เนื่องจากความต้องการพลังงานทั่วโลกเพิ่มขึ้นและแหล่งก๊าซใหม่ถูกค้นพบในสถานที่ที่ยากลำบากและห่างไกลมากขึ้น ความต้องการความสามารถในการขนส่งที่มากขึ้นและความปลอดภัยของท่อส่งก๊าซที่เพิ่มขึ้นกำลังผลักดันข้อกำหนดและต้นทุนการออกแบบขั้นสุดท้าย เศรษฐกิจที่เติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น จีน บราซิล และอินเดีย ได้เพิ่มความต้องการท่อส่งก๊าซมากขึ้น
ความต้องการท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่มีมากกว่าอุปทานที่มีอยู่ในช่องทางการผลิตแบบดั้งเดิมที่ใช้เพลตหนักในท่อ UOE (U-forming O-forming E-xpansion) ซึ่งนำไปสู่ปัญหาคอขวดในระหว่างกระบวนการ ดังนั้นความเกี่ยวข้องของท่อเกลียวเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และขนาดใหญ่ที่ผลิตจากแถบร้อนจึงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
การใช้เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง (HSLA) ก่อตั้งขึ้นในทศวรรษ 1970 โดยมีการนำกระบวนการรีดแบบเทอร์โมเมคานิกส์มาใช้ ซึ่งผสมผสานไมโครอัลลอยด์กับไนโอเบียม (Nb) วานาเดียม (V) และ/หรือไทเทเนียม (Ti) ทำให้มีความแข็งแรงสูงขึ้น เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงสามารถผลิตได้โดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนเพิ่มเติมซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าท่อในซีรีส์ HSLA ในยุคแรกๆ เหล่านี้ใช้โครงสร้างจุลภาคของเพิร์ลไลต์-เฟอร์ไรต์เพื่อผลิตเหล็กกล้าชนิดท่อสูงถึง X65 (ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำที่ 65 ksi)
เมื่อเวลาผ่านไป ความต้องการท่อที่มีความแข็งแรงสูงขึ้นนำไปสู่การวิจัยอย่างกว้างขวางในช่วงทศวรรษปี 1970 และต้นทศวรรษ 1980 เพื่อพัฒนาความแข็งแกร่งของ X70 ขึ้นไปโดยใช้การออกแบบเหล็กที่มีคาร์บอนต่ำ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้แนวคิดโลหะผสมโมลิบดีนัม-ไนโอเบียม อย่างไรก็ตาม ด้วยการเปิดตัวเทคโนโลยีกระบวนการใหม่ เช่น การเร่งความเย็น ทำให้สามารถพัฒนาความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นด้วยการออกแบบโลหะผสมที่บางลงมาก
อย่างไรก็ตาม เมื่อใดก็ตามที่โรงรีดไม่สามารถใช้อัตราการทำความเย็นที่ต้องการบนโต๊ะการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ หรือแม้แต่ไม่มีอุปกรณ์ทำความเย็นแบบเร่งที่จำเป็น วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติเพียงอย่างเดียวคือการใช้องค์ประกอบโลหะผสมเพิ่มเติมที่เลือกไว้เพื่อพัฒนาคุณสมบัติของเหล็กที่ต้องการ . เนื่องจาก X70 กลายเป็นส่วนสำคัญของโครงการวางท่อที่ทันสมัย ​​และความนิยมที่เพิ่มขึ้นของท่อแบบเกลียว ความต้องการแผ่นหนาและเหล็กแผ่นรีดร้อนที่คุ้มค่าคุ้มราคาที่ผลิตในโรงงาน Steckel และโรงงานรีดร้อนแบบธรรมดาได้เติบโตขึ้นอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปี.
เมื่อเร็วๆ นี้ โครงการขนาดใหญ่โครงการแรกๆ ที่ใช้วัสดุเกรด X80 สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ระยะไกลได้เกิดขึ้นในประเทศจีน โรงงานหลายแห่งที่จัดหาโครงการเหล่านี้ใช้แนวคิดการผสมที่เกี่ยวข้องกับการเติมโมลิบดีนัมโดยอาศัยการพัฒนาทางโลหะวิทยาที่เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 การออกแบบโลหะผสมที่ใช้โมลิบดีนัมยังพิสูจน์คุณค่าของท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลางที่เบากว่าอีกด้วย แรงผลักดันที่นี่คือการติดตั้งท่อที่มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานสูง
นับตั้งแต่ดำเนินการเชิงพาณิชย์ แรงดันใช้งานของท่อส่งก๊าซเพิ่มขึ้นจาก 10 เป็น 120 บาร์ ด้วยการพัฒนาประเภท X120 แรงดันใช้งานจึงเพิ่มขึ้นเป็น 150 บาร์ แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นจำเป็นต้องใช้ท่อเหล็กที่มีผนังหนาขึ้นและ/หรือมีความแข็งแรงสูงกว่า เนื่องจากต้นทุนวัสดุทั้งหมดสามารถคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 30% ของต้นทุนท่อทั้งหมดสำหรับโครงการบนบก การลดปริมาณเหล็กที่ใช้ผ่านความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นอาจส่งผลให้ประหยัดได้มาก