خصائص وإنتاج واتجاهات التطوير التكنولوجي لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم X90Q

باعتبارها أنابيب فولاذية عالية الجودة لنقل النفط والغاز، ترتبط عملية تصنيع أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم X90Q ومؤشرات أدائها ارتباطًا مباشرًا بسلامة وكفاءة نقل الطاقة. ووفقًا لمعيار API 5L، يجب أن تستوفي هذه الأنابيب الفولاذية متطلبات صارمة فيما يتعلق بالخواص الميكانيكية والتركيب الكيميائي والتصنيع، لا سيما فيما يتعلق بالقوة العالية، والمتانة في درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة التآكل. فيما يلي تحليل فني شامل وتطبيقات صناعية لهذا المنتج:

أولاً، خصائص المواد والمواصفات القياسية لـأنبوب فولاذي ذو لحام مستقيم X90Q
يُعدّ X90Q فولاذًا مُصنّفًا ضمن فئة PSL2 لأنابيب الصلب، وفقًا لمعيار API 5L. يشير الحرف "Q" إلى المعالجة الحرارية بالتبريد والتطبيع، مما ينتج عنه حد أدنى لقوة الخضوع يبلغ 90 كيلوباسكال (حوالي 620 ميجاباسكال). تُشير المعايير الفنية التي قدمها الموردون في نتائج البحث إلى أن هذا النوع من أنابيب الصلب يستخدم عادةً تصميمًا مُحسّنًا بالسبائك الدقيقة، مع تحكم دقيق في مُكافئ الكربون (Ceq ≤ 0.43) ومعامل حساسية التشققات (Pcm ≤ 0.25) لضمان قابلية اللحام. تشمل الخصائص الميكانيكية النموذجية ما يلي: – قوة شد ≥ 690 ميجاباسكال – استطالة ≥ 18% – متوسط ​​طاقة صدمة شاربي عند -20 درجة مئوية ≥ 100 جول

ثانيًا، نقاط عملية الإنتاج الرئيسية لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم X90Q
1. تحضير اللفائف: يتم دحرجة الصفائح العريضة والسميكة باستخدام عملية التحكم الحراري الميكانيكي (TMCP)، مع الحصول على بنية البينيت ذات الحبيبات الدقيقة من خلال التبريد المتسارع المباشر.
2. تكنولوجيا التشكيل واللحام:
تشمل عمليات الإنتاج الرئيسية تشكيل JCOE ولحام القوس المغمور متعدد الأسلاك (SAWL)، بما في ذلك:
- تستخدم عملية اللحام المسبق اللحام بالحث عالي التردد (ERW) لضمان دقة التشكيل
- تستخدم عمليات اللحام الداخلي والخارجي تقنية اللحام بالقوس المغمور المتسلسل بأربعة أسلاك، مما يزيد من كفاءة الترسيب بنسبة 40%
- فحص اللحامات بالأشعة السينية في الوقت الحقيقي بنسبة 100%، مع حساسية للكشف عن العيوب تصل إلى 0.5 مم
3. نظام المعالجة الحرارية
تُضبط درجة حرارة التبريد عند 900 ± 10 درجة مئوية، وتستخدم عملية التلدين تقنية التحكم في درجة الحرارة المُقسّمة إلى مناطق للحفاظ على تقلبات الأداء ضمن نطاق ±5% على طول الأنبوب بالكامل. وتشير الوثائق الفنية للشركة إلى أن خط المعالجة الحرارية لديها مُجهز بنظام قياس درجة حرارة بالأشعة تحت الحمراء ذي حلقة مغلقة، بدقة تحكم في درجة الحرارة تبلغ ±3 درجات مئوية.

ثالثًا، نظام فحص الجودة
1. الاختبارات غير المدمرة
- يغطي اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) اللحامات والمعادن الأساسية، وهو قادر على تحديد عيوب الثقوب ذات القاع المسطح التي يصل حجمها إلى 0.8 مم.
- يتم استخدام اختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) لفحص الشقوق السطحية، مع حساسية تلبي معايير ISO 17638.
- يصل ضغط الاختبار الهيدروستاتيكي إلى 1.5 ضعف المتطلبات القياسية، مع وقت تثبيت ≥10 ثوانٍ.
2. التحقق من الخصائص الفيزيائية والكيميائية
- يتم أخذ مجموعة من العينات لكل 50 طنًا من الفولاذ لإجراء اختبار كامل.
- يتم إجراء اختبار التصدع الناجم عن الهيدروجين (HIC) في محلول NACE TM0284 القياسي، بمعدل حساسية للتصدع (CSR) ≤2٪.
- يتم التحقق من اختبار التآكل الإجهادي SSC باستخدام محلول NACE TM0177 Method A.

رابعًا، سيناريوهات التطبيق النموذجية
1. مشاريع خطوط الأنابيب في المناطق الباردة ذات الارتفاعات العالية: على سبيل المثال، تتطلب مشاريع خطوط أنابيب الغاز الطبيعي استخدام أنابيب فولاذية من نوع X90Q للحفاظ على مساحة قص DWTT لا تقل عن 85% عند درجة حرارة -45 درجة مئوية. تُظهر دراسة حالة لأحد الموردين أن منتجاته قد استُخدمت بنجاح في مشروع يامال داخل الدائرة القطبية الشمالية.
2. تطوير النفط والغاز في المياه العميقة: بناءً على المواصفات الفنية للشركات المدرجة في نتائج البحث، فإن هذا النوع من الأنابيب الفولاذية حاصل على شهادة DNV GL-OS-F101، ويمكن وضعه في أعماق المياه حتى 1500 متر، ويتمتع بمقاومة ضغط خارجي تصل إلى 25 ميجا باسكال.
3. النقل في البيئات الحمضية: عند نقل مواد تحتوي على كبريتيد الهيدروجين (H₂S)، يجب أن يفي المنتج بمعايير ISO 15156 وأن يحافظ على صلابة ≤ 22 HRC. تشير الوثائق الفنية إلى أن إضافة عناصر سبائكية مثل النحاس والنيكل يمكن أن تقلل معدل التآكل إلى أقل من 0.1 مم/سنة.

خامساً، اتجاهات التطور التكنولوجي
1. التصنيع الذكي: قامت بعض الشركات بإدخال أنظمة اللحام الآلية الموجهة بالرؤية، مما حقق دقة تتبع خط اللحام تصل إلى 0.2 مم.
٢. عمليات الإنتاج الصديقة للبيئة: استُبدلت أفران الغاز بالتسخين الحثي، مما قلل استهلاك الطاقة بنسبة ٤٠٪؛ كما استُبدلت عملية التخليل بالتنظيف بالرمل الميكانيكي، مما حقق صفر تصريف لمياه الصرف. ٣. تطوير الأنابيب المركبة: بدأ الإنتاج التجريبي لأنابيب X90Q المركبة المبطنة بسبيكة ٦٢٥، مع توقع تمديد عمرها الافتراضي حتى ٥٠ عامًا.

مع تسارع وتيرة إنشاء شبكات خطوط أنابيب النفط والغاز خلال فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة، سيزداد استخدام أنابيب X90Q الملحومة طولياً في تطبيقات مثل خطوط النقل الرئيسية عالية الضغط وخطوط الأنابيب القطبية. يُنصح المشترون بالتركيز على شهادة API 5L الخاصة بالشركة، وسجل الأداء الهندسي السابق، وتقارير الاختبارات الخارجية لضمان موثوقية المادة طوال دورة حياتها. في المستقبل، سيتطور هذا المنتج ليشمل درجات فولاذية أعلى (X100/X120) وتقنيات أكثر تطوراً، ليصبح مادة أساسية مفضلة لنقل الطاقة لمسافات طويلة.