Línea aceros de los tubos

Ventajas: capacidad de alta resistencia, del peso, y del material-ahorro

Aplicación típica: tubos de gran diámetro para el transporte de petróleo y gas

Efecto del molibdeno: evita la formación de perlita después del laminado final, promoviendo una buena combinación de resistencia y durabilidad a baja temperatura

Durante más de cincuenta años, la forma más económica y eficiente de transportar gas natural y petróleo crudo a largas distancias es a través de tuberías hechas de acero de gran diámetro. Estos tubos grandes varían en diámetro de 20 "a 56" (51 cm a 142 cm), pero típicamente varían de 24 "a 48" (61 cm a 122 cm).

A medida que aumenta la demanda mundial de energía y se descubren nuevos campos de gas en lugares cada vez más difíciles y remotos, la necesidad de una mayor capacidad de transporte y una mayor seguridad de las tuberías está impulsando las especificaciones y los costos finales del diseño. Las economías de rápido crecimiento como China, Brasil e India han impulsado aún más la demanda de gasoductos.

La demanda de tuberías de gran diámetro ha excedido la oferta disponible en los canales de producción tradicionales que utilizan placas pesadas en tuberías uoe (u-forming o-forming e-xpansion), lo que provoca cuellos de botella durante el proceso. Por lo tanto, la relevancia de los tubos en espiral de gran diámetro y gran calibre producidos a partir de bandas calientes ha aumentado significativamente.

El uso de acero de baja aleación de alta resistencia (hsla) se estableció en la década de 1970 con la introducción del proceso de laminación termomecánica, que combinaba la microaleación con niobio (nb), vanadio (v). Y/o titanio (ti), permitiendo un rendimiento de mayor resistencia. El acero de alta resistencia se puede producir sin la necesidad de procesos adicionales costosos del tratamiento térmico. Por lo general, estos primeros aceros tubulares de la serie hsla se basaron en microestructuras de perlita-ferrita para producir aceros tubulares hasta x65 (límite elástico mínimo de 65 ksi).

Con el tiempo, la necesidad de tuberías de mayor resistencia llevó a una amplia investigación en la década de 1970 y principios de 1980 para desarrollar una resistencia de x70 o mayor utilizando diseños de acero con bajo contenido de carbono, muchos de los cuales utilizan el concepto de aleación de molibdeno-niobio. Sin embargo, con la introducción de la nueva tecnología de proceso, como el enfriamiento acelerado, se hizo posible desarrollar resistencias más altas con diseños de aleación mucho más delgados.

Sin embargo, cuando los laminadores no son capaces de aplicar las velocidades de enfriamiento requeridas en la mesa de salida, o incluso no tienen el equipo de enfriamiento acelerado necesario, la única solución práctica es usar adiciones seleccionadas de elementos de aleación para desarrollar las propiedades de acero deseadas. Con x70 convirtiéndose en el caballo de batalla de los proyectos modernos de tuberías y la creciente popularidad de la tubería de línea espiral, la demanda de placas de calibre pesado rentables y bobinas laminadas en caliente producidas tanto en molinos de steckel como en molinos convencionales de banda en caliente ha crecido significativamente en los últimos años.

Más recientemente, los primeros proyectos a gran escala que utilizan material x80-grade para tubos de gran diámetro de larga distancia se realizaron en China. Muchos de los molinos que suministran estos proyectos utilizan conceptos de aleación que implican adiciones de molibdeno basadas en desarrollos metalúrgicos realizados durante la década de 1970. Los diseños de aleación a base de molibdeno también han demostrado su valor para tubos de diámetro medio más ligeros. La fuerza impulsora aquí es la instalación eficiente de tuberías y la alta confiabilidad operativa.

Desde la comercialización, la presión operativa de los gasoductos ha aumentado de 10 a 120 bar. Con el desarrollo del tipo x120, la presión de funcionamiento se puede aumentar aún más a 150 bar. Presiones crecientes requieren el uso de tubos de acero con paredes más gruesas y/o resistencias más altas. Dado que los costos totales de materiales pueden representar más del 30% de los costos totales de tuberías para un proyecto en tierra, reducir la cantidad de acero utilizado a través de una mayor resistencia puede resultar en ahorros significativos.