Как много вы знаете о технических характеристиках бесшовных стальных труб для нефтепроводов

Бесшовные стальные трубыНазваны в честь их бесшовной конструкции. Они сформированы в одном куске из круглых стальных заготовок через горячую прокатку или волочение в холодном состоянии. Этот производственный процесс дает трубам однородные механические свойства в окружном направлении, полностью избегая слабых сварных швов, присутствующих в сварных стальных трубах. В приложениях нефтепровода бесшовные стальные трубы демонстрируют три основных преимущества: во-первых, их несущая способность может достигать более 70 МПа, что делает их особенно подходящими для условий транспортировки под высоким давлением; во-вторых, они обладают отличной коррозионной стойкостью, способность выдерживать коррозию серосодержащей сырой нефти путем добавления легирующих элементов, таких как Cr и Mo; И в-третьих, они хорошо адаптируются, поддерживая стабильную работу в широком диапазоне температур от-40 ℃ до 450 ℃.

В проекте газопровода Запад-Восток моей страны применение бесшовных стальных труб класса X80 установило несколько рекордов в истории строительства трубопроводов. Эти бесшовные стальные трубы имеют предел текучести 555 МПа, диаметр 1219 мм, толщину стенки 26,4 мм и сопротивление давлению одной трубы, превышающее 10 МПа. В секциях туннеля щита, пересекающих реку Янцзы, бесшовные стальные трубы продемонстрировали превосходную устойчивость к деформации, успешно преодолевая технические проблемы, связанные со сложными геологическими условиями. В частности, отечественные производства бесшовных стальных труб, через микро-легирования и контролируемых процессов прокатки/охлаждения, достигли международной передовой низкотемпературной вязкости, достигнув энергии удара, превышающей 100 Дж при-45 ℃.

С увеличением развития глубоководных нефти и газа, прорывы были сделаны в научных исследованиях и разработке давлений-упорных бесшовных стальных труб. Компания разработала толстостенные бесшовные стальные трубы с наружным диаметром 323 мм и толщиной стенки 40 мм, способные выдерживать огромное давление воды на глубине до 1500 метров. Эти трубы используют составной процесс «горячего штранг-прессования + холодной прокатки», с размером зерна контролируемым над ранг 12 АСТМ, достигая оптимального баланса между прочностью и твердостью. В проекте Ливанского газового месторождения в Южно-Китайском море бесшовные стальные трубы отечественного производства успешно заменили импортную продукцию, а срок службы одного трубопровода, как ожидается, достигнет 30 лет.

Технология защиты от коррозии для бесшовных стальных труб, используемых в нефтепроводах, является ключевой поддержкой для применения бесшовных стальных труб. Нынешний основной подход использует трехслойную антикоррозийную структуру PE: нижний слой эпоксидного порошка обеспечивает адгезию, средний слой клея обеспечивает межслойное склеивание, а внешний слой полиэтилена сопротивляется механическим повреждениям. Более продвинутая технология наномодифицированных покрытий находится на экспериментальной стадии, продлевая срок службы антикоррозийного покрытия до более чем 50 лет за счет добавления графена в эпоксидную смолу. На месторождении Карамай в Синьцзяне бесшовные стальные трубопроводы, использующие эту новую антикоррозийную технологию, поддерживают годовую скорость коррозии менее 0,01 мм даже при концентрации H2S 5%.

Интеллектуальное производство бесшовных стальных труб для нефтепроводов перестраивается в отрасли бесшовных стальных труб. Компания построила первый в мире интеллектуальный непрерывный прокатный стан, достигающий точности размеров продукта ± 0,5% и 100%-ной скорости обнаружения дефектов за счет комплексного применения таких технологий, как измерение диаметра лазера и ультразвуковое онлайн-дефектоскопия. Внедрение технологии анализа больших данных дополнительно позволило динамическую оптимизацию параметров процесса, увеличив скорость прохождения бесшовных стальных труб класса X70 с 92% до 99,8%. Эти достижения привели к тому, что уровень локализации нефте-и газопроводов высокого давления в моей стране превысил 90%.

Будущие тенденции развития показывают три направления:
Во-первых, материальные инновации, такие как дуплексные бесшовные трубы из нержавеющей стали, которые могут одновременно решать проблемы с коррозией и прочностью;
Во-вторых, структурные инновации с керамическими композитными трубами, как ожидается, улучшат износостойкость в десять раз;
В-третьих, функциональное расширение, с интеллектуальными трубопроводами в стадии разработки, интеграции волоконно-оптических датчиков, способных в режиме реального времени контролировать такие параметры, как напряжение и температура.
По данным Китайской ассоциации стальных труб, к 2030 году годовой спрос моей страны на бесшовные стальные трубы для нефти и газа превысит 6 миллионов тонн, при этом на продукцию высокого класса приходится 40%.

На фоне углеродной нейтральности технология бесшовных стальных труб также сталкивается с новыми требованиями. Трубопроводная транспортировка водородной энергии требует разработки новых материалов труб, устойчивых к водородному охрупчиванию, в то время как определенный проект требует специальных стальных труб, устойчивых к CO₂ коррозии. Бесшовная стальная труба Super 13Cr компании, в условиях имитации добычи нефти, управляемой CO₂, демонстрирует скорость коррозии только 1/20 от скорости обычных труб, демонстрируя многообещающие перспективы применения. Предполагается, что с корректировкой энергетической структуры технология бесшовных стальных труб будет продолжать повторяться, обеспечивая более безопасные и надежные транспортные решения для современной нефтегазовой промышленности.