ท่อเหล็ก API 5L X65 กับการกัดกร่อนในการศึกษาเปรียบเทียบพฤติกรรมของน้ำทะเล
กันยายน 14, 2023
เชื่อมท่อเหล็กซ้อนทับ | ท่อหุ้ม
กันยายน 20, 2023
เหล็ก l555m ไปป์ไลน์ (สิ่งประดิษฐ์ทางเทคโนโลยีใหม่ๆ) ด้วยความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ยอดเยี่ยมและวิธีการผลิต
สาขาเทคนิค
สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นของเหล็กโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับวัสดุโลหะ, เกี่ยวข้องโดยเฉพาะกับวิธีการผลิตเหล็กท่อสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ, และโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการผลิตเหล็กกล้าท่อ l555m ที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ดีเยี่ยมและเหล็กแผ่นรีดร้อน.
เทคนิคพื้นหลัง
ในปีที่ผ่านมา, การก่อสร้างท่อส่งพลังงานมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว. เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านและความปลอดภัยในการดำเนินงาน, ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงและความเหนียวของวัตถุดิบเหล็กที่เลือกมีเพิ่มมากขึ้น. ในปัจจุบัน, ท่อส่งหลักในและต่างประเทศโดยทั่วไปใช้เกรดท่อเหล็ก L485M และ l555m.
เมื่อพื้นที่ท่ออยู่ในเขตเย็นจัดหรือตัวกลางในการขนส่งเป็นก๊าซธรรมชาติเหลวอุณหภูมิต่ำ, จากมุมมองของความมั่นคงและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน, ข้อกำหนดที่สูงขึ้นถูกหยิบยกขึ้นมาสำหรับดัชนีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของวัตถุดิบ, เช่น การทดสอบน้ำหนักที่ลดลงที่อุณหภูมิต่ำ และการทดสอบความต้องการอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเหนียว-เปราะ. อุณหภูมิต่ำลงและความต้องการพลังงานกระแทกแบบชาร์ปีจะสูงขึ้น. ดังนั้น, โครงการเหล่านี้ได้หยิบยกความต้องการส่วนบุคคลที่สูงขึ้น. การปฏิบัติตามข้อกำหนด API SPEC 5L เท่านั้นไม่เพียงพออีกต่อไป.
แม้ว่าปัจจุบันจะมีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วนขนาด l555m ทั้งในและต่างประเทศ, มีน้อยมากที่สามารถตอบสนองข้อกำหนดสำหรับความเหนียวแตกหักที่อุณหภูมิต่ำต่ำกว่า -30°C. ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับเอกสารที่คล้ายกันหลายฉบับ:
มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่, ความหนาของผนังขนาดใหญ่ X80 ท่อเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำแบบเกลียวและวิธีการผลิต. ส่วนผสมที่ได้รับการจดสิทธิบัตร ได้แก่ C≤0.06%, และ 0.17%~0.25%, Mn≤1.6%, S≤0.004%, P≤0.012%, โครเมียม 0.20%~0.30%, โม 0.15%~0.30%, ที่ 0.10%~0.20 %, หมายเหตุ 0.07~0.10%, V≤0.05%, ทิ≤0.03%, ลูกบาศ์ก 0.1% ~ 0.2%, อัล≤0.05%, ฯลฯ. สิทธิบัตรนี้เพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมอันล้ำค่าเพื่อชดเชยการสูญเสียความแข็งแรงที่เกิดจาก C ต่ำและ Mn ต่ำ, ซึ่งมีราคาแพง.
เหล็กท่อเหล็กกล้า l555m ที่เปิดเผยในเอกสารข้างต้นสามารถตอบสนองความต้องการดัชนีความแข็งแรงได้, แต่ส่วนใหญ่เป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการด้านความทนทานต่อการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำต่ำกว่า -30°C. ระบบโลหะผสมบางระบบมีความซับซ้อน, มีธาตุโลหะผสมอันล้ำค่ามากมาย, และมีต้นทุนสูง. กระบวนการบางอย่างใช้การระบายความร้อนแบบลามิเนตธรรมดาไม่เอื้อต่อการปรับแต่งเกรนและความสม่ำเสมอของเนื้อเยื่อ, ส่งผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และเพิ่มต้นทุนการผลิต.
เนื้อหาของการประดิษฐ์
จุดประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือการออกแบบระบบโลหะผสมที่เรียบง่ายและประหยัด, จับคู่การควบคุมการหมุนสองขั้นตอนที่แม่นยำและการระบายความร้อนที่รวดเร็วเป็นพิเศษ + กระบวนการทำความเย็นแบบลามิเนต, และจัดหาเหล็กม้วนรีดร้อนแบบท่อส่งก๊าซขนาด l555m ที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ดีเยี่ยมและวิธีการผลิต.
โซลูชั่นทางเทคนิคเฉพาะคือ:
สิ่งประดิษฐ์ปัจจุบันเสนอท่อเหล็ก l555m ที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำดีเยี่ยม. เปอร์เซ็นต์น้ำหนักองค์ประกอบทางเคมีคือ: C0.045%~0.065%, และ 0.10%~0.25%, ล้าน 1.66%~1.76%, หมายเหตุ 0.055%~0.075%, Ti0.010%~0.025%, โม 0.21%~0.29%, โครเมียม 0.11%~0.19%, ใน 0.05%~0.15%, นอกจากนี้ 0.015%~0.045%, P≤0.015%, S≤0.003%, N≤0.006 %, ความสมดุลคือธาตุเหล็กและสิ่งสกปรกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้, และค่าสัมประสิทธิ์ความไวของรอยแตกเย็นPcm≤0.19%, โดยที่ Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+ไน/60+โม/15+วี /10+5B.
แนวคิดการออกแบบองค์ประกอบของเหล็กท่อเหล็กกล้า l555m คือการนำการออกแบบไมโครอัลลอยด์ C-Mn-Nb-Mo มาใช้, และเพิ่ม Cr เล็กน้อย, Ni, Ti และส่วนประกอบไมโครอัลลอยด์อื่นๆ. การกลิ้งแบบควบคุมสองขั้นตอนและการระบายความร้อนที่รวดเร็วเป็นพิเศษ + กระบวนการทำความเย็นแบบลามิเนตได้อนุภาคละเอียด. โครงสร้างเฟอร์ไรต์แบบแอคคูลาร์ทำให้มั่นใจได้ว่าเหล็กท่อมีความแข็งแรงสูง, ความเหนียวสูงและความทนทานต่อการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำดีเยี่ยม. องค์ประกอบและฟังก์ชันพื้นฐานหลักมีดังนี้:
C: ปริมาณ C ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.045% ถึง 0.065%.
ศรี: เนื้อหา Si ในการประดิษฐ์ปัจจุบันคือ 0.10% ถึง 0.25%.
Mn: ปริมาณ Mn ของการประดิษฐ์นี้คือ 1.66% ถึง 1.76%.
Nb: Nb เป็นธาตุอันล้ำค่าและมีต้นทุนสูง. ดังนั้น, ปริมาณ Nb ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.055% ถึง 0.075%.
Mo: ปริมาณโมในการประดิษฐ์นี้ก็คือ 0.21% ถึง 0.29%.
Ti: ดังนั้น, ปริมาณ Ti ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.010% ถึง 0.025%.
Cr: ปริมาณ Cr ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.11% ถึง 0.19%.
Ni: ปริมาณ Ni ในการประดิษฐ์นี้ก็คือ 0.05% ถึง 0.15%.
Als: เนื้อหา Als ของการประดิษฐ์นี้คือ 0.015%-0.045%.
นอกจากนี้ การประดิษฐ์ยังเสนอวิธีการผลิตเหล็กม้วนรีดร้อนชนิดม้วนร้อนของเหล็กท่อขนาด l555m ที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ดี โดยใช้กระบวนการหล่อและรีดต่อเนื่องแบบแผ่นบาง. กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับ: การปรับสภาพเหล็กหลอมเหลว – ตัวแปลงการถลุง – การกลั่นเตาภายนอก (RH + แอลเอฟ + การบำบัดด้วยแคลเซียม) – หล่ออย่างต่อเนื่อง – เครื่องทำความร้อนแผ่น – กลิ้ง – ระบายความร้อนเร็วเป็นพิเศษ + การระบายความร้อนแบบลามิเนต – ขด.
เหล็กม้วนรีดร้อนเกรดท่อเหล็ก l555m ของการประดิษฐ์ปัจจุบันมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่ยอดเยี่ยม: ความแข็งแรงของผลผลิตคือ 560-640MPa, ความต้านทานแรงดึงคือ 660-750MPa, การยืดตัวหลังจากการแตกหัก ≥30%, อัตราส่วนผลผลิต ≤0.90; -40°C พลังงานกระแทกแบบชาร์ปี (3 ตัวอย่าง) Akv≥300J, -40℃ พื้นที่ทดสอบแรงเฉือนของน้ำหนักหยดเฉลี่ย (2 ตัวอย่าง) SA≥95%; ความแข็งHV10≤240, มีคุณสมบัติการดัดเย็น.
ผลการรับรู้:
เมื่อเทียบกับงานศิลปะครั้งก่อน, การประดิษฐ์ในปัจจุบันมีคุณประโยชน์ดังต่อไปนี้:
(1) การออกแบบโลหะผสมนั้นเรียบง่าย, ใช้การออกแบบไมโครอัลลอยด์ C-Mn-Nb-Mo, และเพิ่ม Cr เล็กน้อย, Ni, Ti และส่วนประกอบไมโครอัลลอยด์อื่นๆ, ไม่มี Cu, V, ฯลฯ, และต้นทุนโลหะผสมต่ำ.
(2) ความหนาของแผ่นหล่อแบบต่อเนื่องคือ ≤170มม, และนำกระบวนการผลิตการหล่อและรีดต่อเนื่องระยะสั้นมาใช้, ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน.
(3) ระบายความร้อนได้รวดเร็วเป็นพิเศษ + การระบายความร้อนแบบไหลราบเรียบใช้เพื่อควบคุมการระบายความร้อนในสองขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่ามีเมล็ดละเอียดและโครงสร้างที่สม่ำเสมอ.
(4) ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติครบถ้วนดีเยี่ยม, โดยเฉพาะความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ. ที่อุณหภูมิ -40°C, พื้นที่เฉือนเฉลี่ยในการทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักหยดคือ ≥95%.
(5) เหล็กท่อ l555m ที่ผลิตโดยใช้กระบวนการข้างต้นสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่เย็นใกล้เสาหรือพื้นที่ที่มีสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่รุนแรงเช่นทะเลทรายและทะเลลึก.
