Hat Borusu Çelikleri
Avantajları: Yüksek mukavemet, ağırlık ve malzemeden tasarruf etme yeteneği
Tipik uygulama: Petrol ve gazın taşınması için büyük çaplı borular
Molibdenin etkisi: Son haddelemeden sonra perlit oluşumunu engeller, mukavemet ve düşük sıcaklıkta dayanıklılık arasında iyi bir kombinasyon sağlar
Elli yılı aşkın süredir, doğal gaz ve ham petrolün uzun mesafelere taşınmasının en ekonomik ve verimli yolu, geniş çaplı çelikten yapılmış borulardır. Bu büyük boruların çapı 20" ile 56" (51 cm ile 142 cm) arasında değişir, ancak tipik olarak 24" ile 48" (61 cm ile 122 cm) arasında değişir.
Küresel enerji talebi arttıkça ve giderek zorlaşan ve uzak yerlerde yeni gaz sahaları keşfedildikçe, daha fazla taşıma kapasitesi ve artan boru hattı güvenliği ihtiyacı, nihai tasarım spesifikasyonlarını ve maliyetleri artırıyor. Çin, Brezilya ve Hindistan gibi hızla büyüyen ekonomiler boru hattı talebini daha da artırdı.
UOE (U-forming O-forming E-genleşme) borularında ağır plakalar kullanan geleneksel üretim kanallarında geniş çaplı borulara olan talep mevcut arzı aştı ve bu durum süreç sırasında darboğazlara yol açtı. Bu nedenle sıcak şeritlerden üretilen büyük çaplı ve büyük kalibreli spiral boruların önemi önemli ölçüde arttı.
Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çeliğin (HSLA) kullanımı, 1970'lerde mikro alaşımlamayı niyobyum (Nb) ve vanadyum (V) ile birleştiren termomekanik haddeleme işleminin tanıtılmasıyla kurulmuştur. ve/veya titanyum (Ti), daha yüksek mukavemet performansı sağlar. yüksek mukavemetli çelik, maliyetli ek ısıl işlemlere gerek kalmadan üretilebilmektedir. Tipik olarak bu ilk HSLA serisi boru şeklindeki çelikler, X65'e kadar (minimum akma dayanımı 65 ksi) boru şeklinde çelikler üretmek için perlit-ferrit mikroyapılarına dayanıyordu.
Zamanla, daha yüksek mukavemetli borulara olan ihtiyaç, 1970'lerde ve 1980'lerin başında, çoğu molibden-niyobyum alaşımı konseptini kullanan, düşük karbonlu çelik tasarımları kullanarak X70 veya daha yüksek mukavemet geliştirmek için kapsamlı araştırmalara yol açtı. Ancak hızlandırılmış soğutma gibi yeni proses teknolojilerinin kullanıma sunulmasıyla birlikte, daha yalın alaşım tasarımlarıyla daha yüksek dayanımlar geliştirmek mümkün hale geldi.
Bununla birlikte, haddehanelerin çıkış tablasında gerekli soğutma oranlarını uygulayamadığı veya gerekli hızlandırılmış soğutma ekipmanına bile sahip olmadığı durumlarda, tek pratik çözüm, istenen çelik özelliklerini geliştirmek için seçilmiş alaşım elementleri ilavelerinin kullanılmasıdır. . X70'in modern boru hattı projelerinin beygir gücü haline gelmesi ve spiral hat borularının popülaritesinin artmasıyla birlikte, hem Steckel fabrikalarında hem de geleneksel sıcak şerit fabrikalarında üretilen uygun maliyetli ağır levhalara ve sıcak haddelenmiş rulolara olan talep son birkaç yılda önemli ölçüde arttı. yıllar.
Yakın zamanda, uzun mesafeli geniş çaplı borular için X80 sınıfı malzeme kullanan ilk büyük ölçekli projeler Çin'de gerçekleştirildi. Bu projelere tedarik sağlayan fabrikaların çoğu, 1970'lerde yapılan metalurjik gelişmelere dayanan molibden ilavelerini içeren alaşımlama konseptlerini kullanıyor. Molibden bazlı alaşım tasarımları aynı zamanda daha hafif orta çaplı borular için de değerini kanıtlamıştır. Buradaki itici güç, verimli boru kurulumu ve yüksek operasyonel güvenilirliktir.
Ticarileşmesinden bu yana gaz boru hatlarının çalışma basıncı 10'dan 120 bar'a çıktı. X120 tipinin geliştirilmesiyle çalışma basıncı 150 bar'a daha da yükseltilebilir. Artan basınçlar, daha kalın duvarlı ve/veya daha yüksek mukavemetli çelik boruların kullanılmasını gerektirir. Toplam malzeme maliyetleri karadaki bir proje için toplam boru hattı maliyetlerinin %30'undan fazlasını oluşturabildiğinden, daha yüksek dayanım yoluyla kullanılan çelik miktarının azaltılması önemli tasarruflarla sonuçlanabilir.