ท่อเหล็ก X90Q แบบตะเข็บตรง เป็นท่อเหล็กคุณภาพสูงสำหรับงานขนส่งน้ำมันและก๊าซ กระบวนการผลิตและตัวชี้วัดประสิทธิภาพมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยและประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการขนส่งพลังงาน ตามมาตรฐาน API 5L ท่อเหล็กชนิดนี้ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดในด้านคุณสมบัติทางกล องค์ประกอบทางเคมี และกระบวนการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านความแข็งแรงสูง ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ และความต้านทานการกัดกร่อน ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์ทางเทคนิคและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของผลิตภัณฑ์นี้อย่างครอบคลุม:
ประการแรก คุณลักษณะของวัสดุและข้อกำหนดมาตรฐานของท่อเหล็กตะเข็บตรง X90Q
เหล็กกล้า X90Q เป็นเหล็กกล้าสำหรับท่อส่งเกรด PSL2 ตามมาตรฐาน API 5L ตัวอักษร “Q” หมายถึงการอบชุบแข็งและอบคืนตัว ทำให้ได้ความแข็งแรงครากขั้นต่ำ 90 ksi (ประมาณ 620 MPa) พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ผู้จำหน่ายให้ไว้ในผลการค้นหาบ่งชี้ว่า ท่อเหล็กประเภทนี้มักใช้การออกแบบผสมไมโครอัลลอย โดยมีการควบคุมค่าเทียบเท่าคาร์บอน (Ceq ≤ 0.43) และค่าสัมประสิทธิ์ความไวต่อการแตกร้าว (Pcm ≤ 0.25) อย่างเข้มงวด เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการเชื่อม คุณสมบัติทางกลทั่วไป ได้แก่: – ความแข็งแรงดึง ≥ 690 MPa – การยืดตัว ≥ 18% – พลังงานกระแทก Charpy เฉลี่ยที่ -20°C ≥ 100 J
ประการที่สอง จุดสำคัญในกระบวนการผลิตท่อเหล็กตรง X90Q
1. การเตรียมแผ่นเหล็ก: แผ่นเหล็กกว้างและหนาจะถูกรีดโดยใช้กระบวนการ TMCP (Thermo-Mechanically Controlled Process) เพื่อให้ได้โครงสร้างเบไนต์ละเอียดผ่านการระบายความร้อนแบบเร่งด่วนในสายการผลิต
2. เทคโนโลยีการขึ้นรูปและการเชื่อม:
กระบวนการผลิตหลัก ได้แก่ การขึ้นรูป JCOE และการเชื่อมแบบจุ่มอาร์คหลายเส้น (SAWL) ซึ่งรวมถึง:
- การเตรียมการเชื่อมใช้การเชื่อมแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง (ERW) เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำในการขึ้นรูป
- การเชื่อมภายในและภายนอกใช้การเชื่อมแบบจุ่มอาร์คสี่สายคู่ขนาน ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมได้ถึง 40%
- การตรวจสอบรอยเชื่อมด้วยรังสีเอ็กซ์แบบเรียลไทม์ 100% ด้วยความไวในการตรวจจับข้อบกพร่องสูงสุดถึง 0.5 มม.
3. ระบบการอบชุบความร้อน
อุณหภูมิการชุบแข็งถูกควบคุมที่ 900 ± 10°C และกระบวนการอบคืนตัวใช้เทคโนโลยีการควบคุมอุณหภูมิแบบแบ่งโซนเพื่อรักษาระดับความผันผวนของประสิทธิภาพให้อยู่ภายใน ±5% ตลอดความยาวของท่อทั้งหมด เอกสารทางเทคนิคของบริษัทระบุว่าสายการผลิตอบชุบความร้อนของบริษัทติดตั้งระบบวัดอุณหภูมิอินฟราเรดแบบวงปิดที่มีความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ±3°C
ประการที่สาม ระบบตรวจสอบคุณภาพ
1. การทดสอบแบบไม่ทำลาย
- การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค (UT) ครอบคลุมทั้งรอยเชื่อมและโลหะพื้นฐาน สามารถระบุข้อบกพร่องของรูแบบก้นแบนที่มีขนาดเล็กถึง 0.8 มม. ได้
- การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก (MT) ใช้สำหรับการตรวจสอบรอยแตกบนพื้นผิว โดยมีความไวตรงตามมาตรฐาน ISO 17638
- แรงดันการทดสอบไฮโดรสแตติกสูงถึง 1.5 เท่าของข้อกำหนดมาตรฐาน โดยมีระยะเวลาคงแรงดันอย่างน้อย 10 วินาที
2. การตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
- จะมีการเก็บตัวอย่างชุดหนึ่งสำหรับเหล็กทุกๆ 50 ตัน เพื่อทำการทดสอบอย่างครบถ้วน
- การทดสอบการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน (HIC) ดำเนินการในสารละลายมาตรฐาน NACE TM0284 โดยมีอัตราความไวต่อการแตกร้าว (CSR) ≤2%
- การทดสอบการกัดกร่อนจากความเค้น SSC ได้รับการตรวจสอบโดยใช้สารละลาย NACE TM0177 วิธี A
ประการที่สี่ ตัวอย่างการใช้งานทั่วไป
1. โครงการวางท่อในพื้นที่สูงที่มีอากาศหนาวเย็น: ตัวอย่างเช่น โครงการวางท่อส่งก๊าซธรรมชาติจำเป็นต้องใช้ท่อเหล็ก X90Q เพื่อรักษาระดับพื้นที่รับแรงเฉือน DWTT ≥85% ที่อุณหภูมิ -45°C กรณีศึกษาของผู้ผลิตรายหนึ่งแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ของตนถูกนำไปใช้ในโครงการ Yamal ในเขตอาร์กติกได้อย่างประสบความสำเร็จ
2. การพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซในทะเลลึก: จากข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของบริษัทต่างๆ ที่ปรากฏในผลการค้นหา ท่อเหล็กชนิดนี้ได้รับการรับรองมาตรฐาน DNV GL-OS-F101 สามารถวางในระดับความลึกของน้ำได้ถึง 1,500 เมตร และทนต่อแรงดันภายนอกได้ถึง 25 MPa
3. การขนส่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด: เมื่อขนส่งสารที่มี H₂S ผลิตภัณฑ์ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 15156 และคงความแข็งไว้ที่ ≤22 HRC เอกสารทางเทคนิคระบุว่าการเติมธาตุผสม เช่น Cu และ Ni สามารถลดอัตราการกัดกร่อนลงเหลือต่ำกว่า 0.1 มม./ปี ได้
ประการที่ห้า แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยี
1. การผลิตอัจฉริยะ: บริษัทบางแห่งได้นำระบบเชื่อมแบบอัตโนมัติที่ควบคุมด้วยภาพมาใช้ ซึ่งทำให้ได้ความแม่นยำในการติดตามแนวเชื่อมที่ 0.2 มม.
2. กระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำเข้ามาแทนที่เตาเผาแก๊ส ช่วยลดการใช้พลังงานลง 40%; กระบวนการล้างกรดถูกแทนที่ด้วยการพ่นทรายเชิงกล ทำให้ไม่มีการปล่อยน้ำเสีย 3. การพัฒนาท่อคอมโพสิต: เริ่มการผลิตทดลองท่อคอมโพสิต X90Q ที่บุด้วยโลหะผสม 625 แล้ว โดยคาดว่าจะยืดอายุการใช้งานได้นานถึง 50 ปี
เนื่องจากการเร่งก่อสร้างเครือข่ายท่อส่งน้ำมันและก๊าซในช่วงแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 14 การใช้ท่อเหล็กเชื่อมตามยาว X90Q ในงานต่างๆ เช่น ท่อส่งแรงดันสูงและท่อส่งในพื้นที่ขั้วโลก จะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ผู้ซื้อควรให้ความสำคัญกับการรับรองมาตรฐาน API 5L ของบริษัท ประสิทธิภาพทางวิศวกรรมในอดีต และรายงานการทดสอบจากหน่วยงานภายนอก เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของวัสดุตลอดอายุการใช้งาน ในอนาคต ผลิตภัณฑ์นี้จะพัฒนาไปสู่เหล็กเกรดสูงขึ้น (X100/X120) และเทคโนโลยีที่ทันสมัยยิ่งขึ้น กลายเป็นวัสดุหลักที่ได้รับเลือกสำหรับการส่งพลังงานระยะไกล
วันที่เผยแพร่: 21 สิงหาคม 2568