Лінійні труби сталі
Переваги: ​​Висока міцність, вага, матеріалоощадність
Типове застосування: труби великого діаметру для транспортування нафти та газу
Вплив молібдену: запобігає утворенню перліту після остаточної прокатки, сприяючи хорошому поєднанню міцності та довговічності при низьких температурах
Вже більше п'ятдесяти років найбільш економічним і ефективним способом транспортування природного газу і сирої нафти на великі відстані є труби зі сталі великого діаметру. Діаметр цих великих труб варіюється від 20″ до 56″ (51 см до 142 см), але зазвичай коливається від 24″ до 48″ (61 см до 122 см).
Оскільки глобальний попит на енергію зростає, а нові газові родовища відкриваються у дедалі складніших і віддалених місцях, потреба у більшій транспортній потужності та підвищеній безпеці трубопроводів визначає остаточні специфікації проекту та витрати. Швидко зростаючі економіки, такі як Китай, Бразилія та Індія, ще більше підвищили попит на трубопроводи.
Попит на труби великого діаметру перевищив доступну пропозицію в традиційних виробничих каналах, які використовують важкі листи в UOE (U-forming O-forming E-xpansion) трубах, що призвело до вузьких місць під час процесу. Тому актуальність спіральних труб великого діаметра і великого калібру, виготовлених з гарячої смуги, значно зросла.
Використання високоміцної низьколегованої сталі (HSLA) було встановлено в 1970-х роках із впровадженням процесу термомеханічної прокатки, який поєднував мікролегування ніобієм (Nb), ванадієм (V). та/або титан (Ti), що забезпечує більш високу міцність. високоміцну сталь можна виготовляти без необхідності проведення дорогих додаткових процесів термічної обробки. Як правило, ці перші трубчасті сталі серії HSLA базувалися на перлітно-феритових мікроструктурах для виробництва трубних сталей до X65 (мінімальна межа текучості 65 ksi).
Згодом потреба в трубах з більшою міцністю призвела до масштабних досліджень у 1970-х і на початку 1980-х років для досягнення міцності X70 або більше, використовуючи сталеві конструкції з низьким вмістом вуглецю, багато з яких використовують концепцію молібден-ніобієвого сплаву. Однак із запровадженням нової технології процесу, такої як прискорене охолодження, стало можливим розвинути більш високу міцність зі значно меншими конструкціями сплавів.
Тим не менш, коли прокатні стани не здатні застосовувати необхідні швидкості охолодження робочого столу або навіть не мають необхідного обладнання для прискореного охолодження, єдиним практичним рішенням є використання вибраних добавок легуючих елементів для досягнення бажаних властивостей сталі. . Оскільки X70 стає робочою конячкою сучасних трубопровідних проектів і зростаюча популярність спіральних лінійних труб, попит на рентабельні товстолистові листи та гарячекатані рулони, які виробляються як на станах Стеккеля, так і на звичайних станах гарячої прокатки, значно зріс за останні кілька років. років.
Зовсім нещодавно в Китаї були реалізовані перші масштабні проекти з використанням матеріалу марки X80 для труб великого діаметру великої протяжності. Багато заводів, які постачають ці проекти, використовують концепції легування, що включають додавання молібдену на основі металургійних розробок, зроблених протягом 1970-х років. Конструкції зі сплавів на основі молібдену також довели свою цінність для легших труб середнього діаметру. Рушійною силою тут є ефективний монтаж труб і висока експлуатаційна надійність.
З моменту комерціалізації робочий тиск газопроводів збільшився з 10 до 120 бар. З розвитком типу X120 робочий тиск можна збільшити до 150 бар. Підвищення тиску вимагає використання сталевих труб із товщими стінками та/або більшою міцністю. Оскільки загальні витрати на матеріали можуть становити понад 30% загальних витрат на трубопроводи для наземного проекту, зменшення кількості використовуваної сталі за рахунок підвищення міцності може призвести до значної економії.