خط أنابيب الصلب l555m (اختراعات تكنولوجية جديدة) مع صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة وطريقة التصنيع الخاصة بها

الفولاذ l555m خط أنابيب (اختراعات تكنولوجية جديدة) مع صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة وطريقة التصنيع الخاصة بها

المجال التقني

ينتمي الاختراع إلى مجال الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك للمواد المعدنية, يتعلق على وجه التحديد بطريقة تصنيع أنابيب الصلب لخطوط أنابيب نقل النفط والغاز, وعلى وجه الخصوص، طريقة تصنيع فولاذ خطوط الأنابيب الفولاذية l555m ذات المتانة الممتازة في درجات الحرارة المنخفضة والملفات المدرفلة على الساخن.

تقنية الخلفية

فى السنوات الاخيرة, لقد تطور بناء خطوط أنابيب نقل الطاقة بسرعة. من أجل تحسين كفاءة النقل وسلامة التشغيل, إن متطلبات قوة ومتانة المواد الخام الفولاذية المختارة تزداد أكثر فأكثر. في الوقت الحاضر, تستخدم خطوط خطوط الأنابيب الرئيسية في الداخل والخارج بشكل أساسي درجات خطوط الأنابيب الفولاذية L485M وl555m.

عندما تكون منطقة خط الأنابيب في منطقة شديدة البرودة أو تكون وسيلة النقل هي الغاز الطبيعي المسال ذو درجة الحرارة المنخفضة, من منظور الاستقرار والسلامة التشغيلية, يتم طرح متطلبات أعلى لمؤشر صلابة المواد الخام في درجات الحرارة المنخفضة, مثل انخفاض الوزن في درجات الحرارة المنخفضة واختبار متطلبات درجة الحرارة الانتقالية الهشة القابلة للسحب. درجة الحرارة أقل ومتطلبات طاقة تأثير شاربي أعلى. لذلك, لقد طرحت هذه المشاريع متطلبات شخصية أعلى. لم يعد يكفي مجرد تلبية مواصفات API SPEC 5L.

على الرغم من وجود الكثير من المعلومات حاليًا حول الملفات المدرفلة على الساخن لخطوط أنابيب الصلب l555m في الداخل والخارج, هناك عدد قليل جدًا من العناصر التي يمكنها تلبية متطلبات صلابة الكسر في درجات الحرارة المنخفضة أقل من -30 درجة مئوية. وفيما يلي مقدمة موجزة للعديد من الوثائق المماثلة:

ذات قطر كبير, سمك الجدار الكبير X80 الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الحلزوني وطريقة تصنيعها. تشمل المكونات الحاصلة على براءة اختراع C<0.06%, و0.17%~0.25%, من ≥1.6%, S<0.004%, P ≥0.012٪, الكروم 0.20٪ ～ 0.30٪, مو 0.15%~0.30%, عند 0.10%~0.20 %, ملحوظة: 0.07～0.10%, V<0.05%, تي أقل من 0.03%, النحاس 0.1%~0.2%, آل ≥0.05%, إلخ. تضيف براءة الاختراع هذه المزيد من عناصر السبائك الثمينة لتعويض فقدان القوة الناتج عن انخفاض درجة C وانخفاض المنغنيز, وهو أمر مكلف.

يمكن لأنابيب الصلب l555m التي تم الكشف عنها في الوثائق المذكورة أعلاه أن تلبي جميع متطلبات مؤشر القوة, لكن معظمها يصعب تلبية متطلبات صلابة الكسر في درجات الحرارة المنخفضة أقل من -30 درجة مئوية. بعض أنظمة السبائك معقدة, لديها العديد من عناصر السبائك الثمينة, ومرتفعة التكلفة. تعتمد بعض العمليات التبريد الصفحي التقليدي لا يفضي إلى صقل الحبوب وتوحيد الأنسجة, يؤثر على أداء المنتج ويزيد من تكاليف الإنتاج.

محتويات الاختراع

الغرض من هذا الاختراع هو تصميم نظام سبائك بسيط واقتصادي, تطابق الدرفلة الدقيقة التي يتم التحكم فيها على مرحلتين والتبريد فائق السرعة + عملية التبريد الصفحي, وتوفير لفائف مدرفلة على الساخن لخط أنابيب فولاذي l555m مع صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة وطريقة التصنيع الخاصة بها.

الحلول التقنية المحددة هي:

يقترح الاختراع الحالي خط أنابيب فولاذي l555m مع صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة. نسبة وزن التركيب الكيميائي هي: C0.045٪ ~ 0.065٪, Si 0.10٪ ~ 0.25٪, مينيسوتا 1.66٪ ~ 1.76٪, ملحوظة 0.055٪ ~ 0.075٪, Ti0.010٪ ~ 0.025٪, مو 0.21٪ ~ 0.29٪, الكروم 0.11٪ ~ 0.19٪, ني 0.05٪ ~ 0.15٪, Als0.015٪ ~ 0.045٪, ف≤0.015٪, ق≤0.003٪, N≤0.006 %, التوازن هو الحديد والشوائب التي لا مفر منها, ومعامل حساسية الكراك البارد Pcm≤0.19٪, حيث Pcm = C + Si / 30+(Mn + Cu + Cr)/20+ني / 60 + مو / 15 + فولت / 10 + 5 ب.

فكرة تصميم تكوين الصلب خط أنابيب الصلب l555m هو اعتماد تصميم سبائك صغيرة C-Mn-Nb-Mo, وإضافة كمية صغيرة من الكروم, ني, Ti وعناصر السبائك الدقيقة الأخرى. الدرفلة التي يتم التحكم فيها على مرحلتين والتبريد فائق السرعة + عملية التبريد الصفحي الحصول على جزيئات دقيقة. يضمن هيكل الفريت الدقيق أن يكون لفولاذ خط الأنابيب قوة عالية, صلابة عالية وصلابة ممتازة للكسر في درجات الحرارة المنخفضة. عناصرها ووظائفها الأساسية الرئيسية هي كما يلي:

ج: محتوى C في الاختراع الحالي هو 0.045% إلى 0.065%.
الاشتراكية الدولية: محتوى Si في الاختراع الحالي هو 0.10% إلى 0.25%.
يغطي الأسود الملحوم وغير الملحوم والساخن: محتوى Mn للاختراع الحالي هو 1.66% إلى 1.76%.
ملحوظة:: Nb عنصر ثمين وتكلفته عالية. لذلك, محتوى Nb في الاختراع الحالي هو 0.055% إلى 0.075%.
مو: محتوى Mo في الاختراع الحالي هو 0.21% إلى 0.29%.
منظمة الشفافية الدولية: لذلك, محتوى Ti في الاختراع الحالي هو 0.010% إلى 0.025%.
الجمهورية التشيكية: محتوى Cr في الاختراع الحالي هو 0.11% إلى 0.19%.
ني: محتوى Ni في الاختراع الحالي هو 0.05% إلى 0.15%.
لو: محتوى Als للاختراع الحالي هو 0.015%-0.045%.

يقترح الاختراع أيضًا طريقة لتصنيع ملفات مدرفلة على الساخن من فولاذ خطوط الأنابيب الفولاذية l555m ذات صلابة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة باستخدام عمليات الصب والدرفلة المستمرة للألواح الرقيقة. تتضمن عملية إنتاجها: المعالجة المسبقة للحديد المنصهر – صهر المحول – تكرير الفرن الخارجي (ر.س + اذا + علاج الكالسيوم) – الصب المستمر – تسخين البلاطة – المتداول – تبريد فائق السرعة + التبريد الصفحي – اللف.

تتمتع الملفات المدرفلة على الساخن من درجة أنابيب الصلب l555m للاختراع الحالي بخصائص شاملة ممتازة: قوة الخضوع هي 560-640MPa, قوة الشد هي 660-750MPa, استطالة بعد الاستراحة ≥30%, نسبة العائد .90.90; -40درجة مئوية طاقة تأثير شاربي (3 عينات) أكف≥300J, -40℃ متوسط ​​انخفاض الوزن منطقة القص اختبار المسيل للدموع (2 عينات) SA≥95%; صلابة HV10 ≥240, الانحناء البارد مؤهل.

تأثير الإدراك:

بالمقارنة مع الفن السابق, الاختراع الحالي له التأثيرات المفيدة التالية:

(1) تصميم السبائك بسيط, باستخدام تصميم السبائك الدقيقة C-Mn-Nb-Mo, وإضافة كمية صغيرة من الكروم, ني, Ti وعناصر السبائك الدقيقة الأخرى, بدون النحاس, V, إلخ, وتكلفة السبائك منخفضة.
(2) سمك لوح الصب المستمر هو ≥170mm, ويتم اعتماد عملية إنتاج الصب والدرفلة المستمرة ذات العملية القصيرة, وهو ذو كفاءة عالية ويوفر الطاقة.
(3) تبريد فائق السرعة + يتم استخدام التبريد بالتدفق الصفحي للتحكم في التبريد على مرحلتين لضمان الحبوب الدقيقة والبنية الموحدة.
(4) المنتج لديه خصائص شاملة ممتازة, وخاصة صلابة درجات الحرارة المنخفضة. عند -40 درجة مئوية, متوسط ​​مساحة القص في اختبار تمزق الوزن المنخفض هو ≥95%.
(5) يمكن استخدام أنابيب الصلب l555m المصنوعة باستخدام العملية المذكورة أعلاه على نطاق واسع في المناطق الباردة بالقرب من القطبين أو المناطق ذات البيئات الطبيعية القاسية مثل الصحاري وأعماق البحار.