Aciers Tuyaux de ligne

Avantages: de haute résistance, poids, et capacité de matériel-économie

Application typique: tuyaux de grand diamètre pour transporter le pétrole et le gaz

Effet du molybdène: empêche la formation de perlite après le laminage final, favorisant une bonne combinaison de résistance et de durabilité à basse température

Depuis plus de cinquante ans, le moyen le plus économique et le plus efficace de transporter du gaz naturel et du pétrole brut sur de longues distances est d'utiliser des tuyaux en acier de grand diamètre. Ces grands tuyaux varient en diamètre de 20 "à 56" (51 cm à 142 cm), mais varient généralement de 24 "à 48" (61 cm à 122 cm).

À mesure que la demande mondiale d'énergie augmente et que de nouveaux gisements de gaz sont découverts dans des endroits de plus en plus difficiles et éloignés, le besoin d'une plus grande capacité de transport et d'une sécurité accrue des pipelines est à l'origine des spécifications et des coûts de conception finaux. Les économies à croissance rapide telles que la Chine, le Brésil et l'Inde ont encore stimulé la demande de pipelines.

La demande de tuyaux de grand diamètre a dépassé l'offre disponible dans les canaux de production traditionnels qui utilisent des plaques lourdes dans les tuyaux uoe (o-forming e-xpansion), entraînant des goulots d'étranglement pendant le processus. Par conséquent, la pertinence des tubes en spirale de grand diamètre et de gros calibre produits à partir de bandes chaudes a considérablement augmenté.

L'utilisation de l'acier faiblement allié à haute résistance (hsla) a été établie dans les années 1970 avec l'introduction du procédé de laminage thermomécanique, qui combinait le micro-alliage avec le niobium (nb), le vanadium (v). Et/ou le titane (ti), permettant des performances de résistance plus élevées. De l'acier à haute résistance peut être produit sans avoir besoin de procédés de traitement thermique supplémentaires coûteux. Typiquement, ces premiers aciers tubulaires de série de hsla étaient basés sur des microstructures de perlite-ferrite pour produire les aciers tubulaires jusqu'à x65 (limite d'élasticité minimum de 65 ksi).

Au fil du temps, le besoin de tuyaux plus résistants a conduit à des recherches approfondies dans les années 1970 et au début des années 1980 pour développer une résistance de x70 ou supérieure en utilisant des conceptions en acier à faible teneur en carbone, dont beaucoup utilisent le concept d'alliage molybdène-niobium. Cependant, avec l'introduction de la nouvelle technologie de processus telle que le refroidissement accéléré, il est devenu possible de développer des résistances plus élevées avec des conceptions d'alliage beaucoup plus maigses.

Néanmoins, lorsque les laminoirs ne sont pas capables d'appliquer les vitesses de refroidissement requises sur la table de sortie, ou n'ont même pas l'équipement de refroidissement accéléré nécessaire, la seule solution pratique consiste à utiliser des ajouts sélectionnés d'éléments d'alliage pour développer les propriétés souhaitées de l'acier. Avec x70 devenant le cheval de labour des projets modernes de canalisation et la popularité croissante de la ligne pipe en spirale, la demande des plats lourds rentables de mesure et des bobines laminées à chaud produites dans des moulins de steckel et des moulins chauds conventionnels de bande a augmenté de manière significative au cours des dernières années.

Plus récemment, les premiers projets à grande échelle utilisant le matériel de x80-grade pour le tuyau de grand-diamètre de longue distance ont été réalisés dans la porcelaine. De nombreuses usines fournissant ces projets utilisent des concepts d'alliage impliquant des ajouts de molybdène basés sur des développements métallurgiques réalisés au cours des années 1970. Les conceptions en alliage à base de molybdène ont également fait leurs preuves pour des tubes de diamètre moyen plus légers. La force d'entraînement ici est installation efficace de tuyau et fiabilité opérationnelle élevée.

Depuis la commercialisation, la pression de fonctionnement des gazoducs est passée de 10 à 120 bars. Avec le développement du type x120, la pression de fonctionnement peut être encore augmentée à la barre 150. Des pressions croissantes nécessitent l'utilisation de tuyaux en acier avec des parois plus épaisses et/ou des résistances plus élevées. Étant donné que les coûts totaux des matériaux peuvent représenter plus de 30% des coûts totaux des pipelines pour un projet terrestre, la réduction de la quantité d'acier utilisée grâce à une résistance plus élevée peut entraîner des économies importantes.