Características, producción y detalles de aplicación de API 5LX120M Tubería de acero soldada longitudinal

Primero, los estándares técnicos y los avances de rendimiento de laTubería de acero soldada longitudinal X120M.
La tubería de acero soldada con costura recta X120M se adhiere estrictamente al estándar 5L del American Petroleum Institute (API). En su designación, "X" representa el acero de tubería, "120" indica un límite elástico mínimo de 120 ksi (aproximadamente 827 MPa), y "M" designa que la tubería se ha sometido al Proceso de Control Termomecánico (TMCP). Este grado de acero supera los límites de resistencia del acero de tubería tradicional y ofrece tres ventajas principales:
1. ultra alta resistencia: a través de microaleación y procesos controlados de laminación y enfriamiento, logra una resistencia a la tracción superior a 930 MPa mientras mantiene una energía de impacto a baja temperatura de ≥ 190 J a-20 ° C, aproximadamente un 30% más alto que el grado X80.
2. dureza excelente: Utilizando la tecnología de acero ultra-limpia de la fundición, el contenido del azufre y del fósforo se controla debajo de 0,002%, alcanzando internacionalmente dureza principal del impacto de la V-muesca de Charpy.
3. soldabilidad: El equivalente del carbono (CEIIW) se controla dentro de la gama de 0.38-0.42, y los materiales consumibles especializados de la soldadura permiten la soldadura in situ de la circunferencia sin el precalientamiento.

En segundo lugar, un análisis del proceso de fabricación avanzado para la tubería de acero soldada con costura recta X120M.
1. preparación de la losa: Utilizando un proceso de producción de acero limpio del lleno-proceso que consiste en el convertidor-LF refinación-vacío RH desgasificación-la colada continua asegura alta pureza de acero. 2. laminación controlada y enfriamiento: Se implementa un proceso de laminación controlado de dos etapas, con el rango de temperatura de laminación en bruto a 1050-1100 ° C y la temperatura de laminación de acabado a 800 ± 20 ° C. El enfriamiento acelerado se realiza entonces a una velocidad de 15-25 °C/s a 450 °C.
3. formación y soldadura: JCOE formación de precisión alcanza ± 0,1mm, utilizando multi-alambre de soldadura por arco sumergido (SAWL) tecnología combinada con un proceso de soldadura en tándem de doble alambre. La resistencia al impacto de la soldadura puede alcanzar más del 90% del material original.
Expansión del diámetro: a través de la expansión mecánica general, la tubería de acero logra dimensiones geométricas precisas y reduce la tensión residual en más del 40%.

En tercer lugar, el estricto sistema de control de calidad para tubos de acero soldados con costura recta X120M.
-Prueba no destructiva: 100% de soldadura de inspección de rayos X y pruebas automáticas ultrasónicas se realizan, con una sensibilidad de detección de defectos de hasta 0,8mm equivalente.
-Verificación mecánica: se recoge un conjunto de muestras de cada 50 tubos para pruebas de tracción, impacto, dureza y DWTT. Inspección de dimensiones completas: utilizando un escáner láser 3D, la tolerancia del diámetro se controla dentro de ± 0.5% D, y la desviación del grosor de la pared es ≤ ± 7.5% t.
-Paquete anticorrosión: La pared exterior está recubierta con un revestimiento de PE de tres capas (FBE + adhesivo + polietileno), con desunión catódica ≤ 8mm (65 °C/48h).

Cuarto, casos de aplicación de la tubería de acero soldada longitudinal X120M
1. Proyecto Yamal Ártico: Dentro del Círculo Polar Ártico, se utilizó una tubería de acero X120M para construir una tubería polar de 483km. El diámetro de la tubería es de 1420mm y la presión de diseño es de 15MPa.
2. aplicación de la tubería de alta mar: en el desarrollo de campos petroleros pre-sal, la tubería de acero X120M se utilizó con éxito a una profundidad de agua de 2400m, soportando alta presión y cargas dinámicas de 30MPa.
3. proyecto de demostración nacional: una sección de prueba de tubería de gas natural utilizó tubería de acero X120M, reduciendo el espesor de la pared en un 18% y aumentando la eficiencia de soldadura en un 25% para el mismo rendimiento.

Quinto, desafíos técnicos y tendencias de desarrollo de la tubería de acero soldada longitudinal X120M
1. unión de soldadura de circunferencia débil: el coeficiente de resistencia de soldadura de circunferencia en el sitio debe aumentarse de la corriente 0,85 a 0,95.
2. control de la detención de la grieta: Bajo una presión de diseño de 8 MPa, la velocidad de propagación de la grieta debe ser ≤ 200 m/s.
3. optimización de costos: el costo actual por tonelada de tubería es aproximadamente 35% más alto que el de X80 y necesita urgentemente ser reducido a través de la producción a gran escala.
Las direcciones de desarrollo futuro tienen tres características clave:
-Innovación material: exploración de acero reforzado con nano-precipitación, con una resistencia objetivo de 140 ksi.
-Tubos inteligentes: los sensores de fibra óptica integrados permiten el monitoreo en tiempo real de parámetros como la tensión y la temperatura.
-Fabricación verde: la aplicación de procesos metalúrgicos de hidrógeno puede reducir las emisiones de carbono en un 60%.