Dėvėjimui atsparaus plieno vamzdžio X70 storio sienelių povandeniniam vamzdynui sukūrimas
Povandeninis dujotiekis yra pagrindinė atviroje jūroje esančių naftos ir dujų telkinių plėtros ir gavybos sistemos sudedamoji dalis, greičiausias, saugiausias, ekonomiškiausias ir patikimiausias transportavimo būdas nuolat transportuoti didelį kiekį naftos ir dujų. Jis tapo veiksminga transporto priemone, plačiai naudojama naftos ir dujų pramonėje jūroje, ir yra žinoma kaip „gelbėjimosi ratas“ naftos ir dujų gavybos jūroje sistemoje. Nuo 1954 m. kompanija Brown & Root per daugiau nei pusę amžiaus JAV Meksikos įlankoje nutiesė pirmąjį pasaulyje povandeninį dujotiekį, bendras pasaulio šalių nutiesto povandeninio vamzdyno ilgis pasiekė daugiau nei 100,{{ 2}} kilometrų, o gylis iki 3052 metrų. Kinijos povandeninių vamzdynų technologija vis dar yra pradiniame etape, o pasaulyje yra tam tikras atotrūkis nuo išsivysčiusių šalių, yra daug techninių problemų.
Jūrų aplinka yra blogesnė už sausumą, palyginti su sausumos vamzdžiu, jūrinis vamzdis yra žemos temperatūros, aukšto slėgio, stiprios korozijos darbo aplinkoje, todėl atsižvelgiant į jūrinio dujotiekio aptarnavimo aplinkos ypatumus, povandeninio laivo stiprumą vamzdynas, atsparumas žemai temperatūrai, gniuždymo charakteristikos, matmenų tikslumas ir kiti rodikliai kelia griežtus reikalavimus. Atsižvelgiant į klojimo priemonių ypatumus ir povandeninio dujotiekio naudojimo aplinką, projektuojant povandeninį dujotiekį, siekiant geriau užtikrinti vienodą jo stiprumą, yra nustatytos viršutinės ir apatinės vamzdžio korpuso vertikalių ir horizontalių savybių ribos, o jūriniam vamzdžiui taip pat reikia geras plastiškumas ir tam tikras atsparumas korozijai.
Plėtojant naftos gavybą jūroje nuo jūros iki gilios jūros, plieninis vamzdis turi turėti didelį slėgį, todėl povandeniniame dujotiekyje naudojamas plienas vystosi didelio sienelių storio ir aukštos kokybės plieno kryptimi. Šiuo metu X65 plieniniai vamzdžiai buvo plačiai naudojami statant povandeninius vamzdynus Kinijoje, ir tapo tendencija toliau kurti dilimui atsparius plieninius vamzdžius, skirtus didelio stiprumo X70 ir aukštesnės klasės storasieniams povandeniniams vamzdynams, tinkamiems giluminiams vamzdynams. jūrų tarnyba.
Didelis stiprumas, didelis kietumas, atsparumas korozijai ir lengvas suvirinimas yra pagrindiniai povandeninio vamzdyno plieno reikalavimai. Siekiant atitikti povandeninio dujotiekio statybos saugos ir eksploatavimo sąlygas, reikalinga išilginio ir skersinio stiprumo konsistencija bei didelis vamzdžio plastiškumas. Didelio našumo dujotiekio nusidėvėjimui atsparus plienas turėtų būti apibūdintas itin mažo anglies kiekio bainito arba itin mažo anglies dioksido kiekio smailia ferito struktūra, kad jis būtų labai tvirtas, labai tvirtas ir gerai pritaikomas suvirinimui, tuo pat metu turi didelį dinaminį atsparumą plyšimui. Plieno gamybos procese reikalinga gryno plieno lydymo technologija, tokia kaip ypač mažas S ir Ca apdorojimas. Karšto valcavimo metu naudojami kontroliuojamo valcavimo ir kontroliuojamo aušinimo metodai, kad būtų gauta gryna ir vienoda smailiojo ferito struktūra.
Remiantis Pietų Kinijos jūros giliavandenių vamzdynų plieninių vamzdžių techninėmis sąlygomis, mokslininkai sukūrė storasienį X70 plieno klasės Φ765,2 mm × 31,8 mm dilimui atsparų plieninį vamzdį, skirtą povandeniniams vamzdynams. Išbandžius plieninį vamzdį, plieninio vamzdžio korpuso išilginė ir skersinė takumo riba yra didesnė arba lygi 550MPa, tempiamasis stipris yra didesnis arba lygus 660MPa, mažiausias takumo koeficientas yra 0,81, suvirinimo siūlės tempiamasis stipris yra 695 MPa, vienodas pailgėjimas yra 7,6%, o pailgėjimas po lūžio yra 54%. Esant -20 laipsniui, vidutinė vamzdžio korpuso smūgio energija yra 340J, o vidutinė suvirintos jungties smūgio energija yra 168 J. Esant 0 laipsniui, didžiausia CTOD charakteristikos vertė δm pasiekia 0,688 mm, minimali suvirinimo jungtis yra 0,222 mm, o minimali šilumos paveikta zona yra 0,280 mm. Atsparumo vandenilio įtrūkimams, sulfidinei korozijai ir druskos purškimo korozijai savybės yra geros pagrindinėje medžiagoje, karščio paveiktoje zonoje ir suvirinimo siūlėje. Bandymo rezultatai rodo, kad X70 plieninis vamzdis turi puikias tvirto plastiškumo, atsparumo žemai temperatūrai, atsparumo lūžiams ir atsparumo korozijai savybes ir yra tinkamas naftos ir dujų transportavimui jūrų paslaugų aplinkoje.
