در خلال 30 سال گذشته، به دلیل پیشرفت مواد، توسعه زیادی در صنعت لوله سازی صورت گرفته است.
مهم ترین مساله در خطوط لوله انتقال نفت و گاز، انتقال حجم بیشتر در کوتاهترین زمان ممکن می باشد.
به منظور برطرف کردن این نیاز؛ فولاد خط لوله باید دارای استحکام و تافنس بالایی باشد.
فولاد خط لوله معمولا به صورت جوشکاری شده یا بدون درز و در محدوده اندازه بین 3 میلی متر (0.125 اینچ) قطر اسمی تا 1.42 متر (56 اینچ) قطر خارجی واقعی ساخته می شود و اساسا برای انتقال نفت و گاز به کار می رود.
فولاد خط لوله یا لوله انتقال تحت استاندارد API با مشخصات 5L و CSA ساخته شده و بر اساس حداقل استحکام تسلیم (برحسب ksi) نام گذاری می شود.
در فرآیند جوشکاری این لوله ها، ابتدا ورق به صورت استوانه در آمده و درز طولی یا مارپیچ آن به وسیله یکی از فرآیندهای جوشکاری مقاومت الکتریکی، جوشکاری پیوسته، جوشکاری ذوبی و جوشکاری قوسی زیرپودری دو طرفه جوشکاری می شوند.
با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای نفت و گاز طبیعی به منظور مصارف شهری و صنعتی، انتقال کارآمد و موثر از مناطق تولید به محل مصرف نیازمند سازوکار پیچیده و گسترده ای است.
علاوه بر این در بسیاری موارد، گاز طبیعی تولید شده نیازمند طی مسافت طولانی تا منطقه مصرف می باشد.
از این رو خط لوله یک راه مناسب، اقتصادی و امن برای انتقال نفت و گاز طبیعی با فشار بالا می باشد و لازم است در طراحی، تولید، نصب و نگهداری لوله ها توجه ویژه ای صورت گیرد.
لوله های فولادی با قطر زیاد (حاوی گاز با فشار بالا بین 10 تا 15 مگاپاسکال) در سامانه انتقال بین شهری گاز به کار می روند.
در چنین فشار کاری بالایی سازه باید از جهت ایمنی و بی نقص بودن در شرایط بسیار مطلوبی قرار داشته باشد.
بدین منظور خواص مکانیکی مطلوب این دسته از فولادها مانند استحکام و چقرمگی از ملزومات اصلی طراحی و تولید لوله می باشد. لذا در طی چندین دهه طراحی، لوله های انتقال به صورت فولادهای استحکام بالا و کم آلیاژ (HSLA) تولید می شوند.
همچنین عملیات حرارتی دقیقی جهت ارتقا همزمان استحکام و چقرمگی در طول فرآیند نورد کنترل شده ترمومکانیکال (TMCR) انجام می گیرد.
فولادهای آلیاژی یا به عبارت دیگر فولادهای استحکام بالای کم آلیاژی در طی نیم قرن گذشته گسترش یافته اند و به طور گسترده در کاربردهایی نظیر کشتی سازی و ساخت لوله های قطور خطوط انتقال نفت و گاز به کار می روند.
این فولادها اصولا همان فولادهای کربن - منگنزی هستند که با افزودن مقادیر کم عناصر میکروآلیاژی استحکام آن ها افزایش یافته است.
مشخصات آن دسته از این فولادها که در ساخت لوله های انتقال نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند توسط انستیتو نفت آمریکا استانداردسازی شده است.
مقاومت تسلیم بالا، ازدیاد طول نسبی بالا، چقرمگی بالا و دمای انتقال شکست نرم به شکست ترد پایین از ویژگی های اصلی این فولادها است.
علت استفاده از این فولادها هزینه تولید بالای فولادهای زنگ نزن و آلیاژی می باشد که به دلیل طولانی بودن خطوط لوله صرفه اقتصادی ندارد، از طرفی استفاده از فولادهای کربنی نیز به دلیل مقاومت به خوردگی ضعیف مناسب نیست.
این فولادها براساس حداقل استحکام تسلیم ( برحسب ksi) نام گذاری می شود و از جهات مختلفی مثل ریزساختار و حداقل استحکام تسلیم (SMYS) با هم تفاوت دارند.
به طور کلی سری های بالاتر خط لوله مقادیر SMYS و چقرمگی پایینتری دارند. صنعت نفت و گاز در سال های گذشته، بیشتر از سری های پایین تر خط لوله مثل X-52 استفاده می کرد.
با پیشرفت فناوری سری های بالاتر فولادهای خطوط لوله مثل X-65 و X-80 بیشتر مورد استفاده قرار گرفته اند.
با این روند موجود حتی سری های بالاتر مثل X-100 نیز می توانند به زودی مورد استفاده وسیع این صنعت قرار گیرند.
استفاده از سری های بالاتر خط لوله فولادی می تواند در کاهش هزینه شرکت ها تأثیر بسزایی داشته باشد زیرا خطوط فولادی سری های بالا در مقایسه با سری های پایین تر، توان تحمل فشار بیشتری را در حین کار دارند.
با این وجود خطوط ذکر شده در بالا چقرمگی کمی داشته و ممکن است حساسیت بالایی نسبت به تردی هیدروژنی داشته باشند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
