Розробка зносостійкої сталевої труби для товстостінного підводного трубопроводу X70
Підводний трубопровід є основним компонентом системи розробки та видобутку морських нафтових і газових родовищ, і це найшвидший, найбезпечніший, найбільш економічний і надійний спосіб транспортування для безперервного транспортування великої кількості нафти і газу. Він став ефективним засобом транспортування, який широко використовується в морській нафтогазовій промисловості, і відомий як «рятувальний круг» у морській системі видобутку нафти та газу. З 1954 року компанія Brown & Root проклала перший у світі підводний трубопровід у Мексиканській затоці США за понад півстоліття, загальна довжина підводного трубопроводу, прокладеного країнами світу, досягла понад 100,{{ 2}} кілометрів, а глибина до 3052 метрів. Підводні трубопровідні технології Китаю все ще знаходяться на початковій стадії, і існує певний розрив з розвиненими країнами світу, є багато технічних проблем.
Морське середовище гірше, ніж земля, порівняно з наземною трубою, морська труба знаходиться в умовах низької температури, високого тиску, сильної корозії, тому, враховуючи особливості середовища обслуговування морського трубопроводу, міцність підводного човна трубопровід, міцність при низьких температурах, продуктивність на стиск, точність розмірів та інші показники мають суворі вимоги. З огляду на особливість засобів укладання та використання середовища підводного трубопроводу, верхня та нижня межі вертикальних і горизонтальних властивостей тіла труби висуваються в конструкції підводного трубопроводу, щоб краще забезпечити його однакову міцність, а морська труба також вимагає хороша пластичність і певна стійкість до корозії.
З розвитком офшорної експлуатації нафти від шельфу до глибокого моря сталева труба повинна мати великий тиск, тому сталь, яка використовується в підводному трубопроводі, розвивається в напрямку великої товщини стінок і високої марки сталі. В даний час сталеві труби X65 широко використовуються при будівництві підводних трубопроводів у Китаї, і стало тенденцією продовжувати розробляти зносостійкі сталеві труби для високоміцних товстостінних підводних трубопроводів типу X70 і вище, придатних для глибоководних робіт. морський сервіс.
Висока міцність, висока міцність, стійкість до корозії та легкість зварювання є основними вимогами до сталі для підводних трубопроводів. Для того, щоб відповідати безпеці конструкції та умовам експлуатації підводного трубопроводу, потрібна узгодженість поздовжньої та поперечної міцності та висока пластичність труби. Високоефективна трубопровідна зносостійка сталь повинна характеризуватися бейнітом із наднизьким вмістом вуглецю або голчастою феритовою структурою з наднизьким вмістом вуглецю, щоб вона мала високу міцність, високу в’язкість і хорошу пристосованість до зварювання, а також високу динамічну стійкість до розриву. У процесі виробництва сталі необхідна чиста технологія виплавки сталі, така як обробка з наднизьким вмістом S і Ca. Під час гарячої прокатки, контрольованої прокатки та методи контрольованого охолодження використовуються для отримання чистої та однорідної голчастої феритової структури.
Відповідно до технічних умов сталевих труб для глибоководних трубопроводів у Південно-Китайському морі дослідники розробили зносостійку сталеву трубу з товстою стінкою X70 марки Φ765,2 мм × 31,8 мм для підводних трубопроводів. Під час випробування сталевої труби поздовжня та поперечна межа текучості корпусу сталевої труби більше або дорівнює 550МПа, міцність на розрив більше або дорівнює 660МПа, мінімальна Коефіцієнт текучості становить 0.81, міцність на розрив зварного шва становить 695 МПа, рівномірне подовження становить 7,6%, а подовження після розриву становить 54%. При -20 градусі середня енергія удару тіла труби становить 340Дж, а середня енергія удару зварного з’єднання становить 168 Дж. При 0 градусах максимальне значення характеристики CTOD δm досягає 0,688 мм, мінімальне зварне з’єднання становить 0,222 мм, а мінімальна зона термічного впливу становить 0,280 мм. Стійкість до водневого розтріскування, сульфідної корозії під напругою та корозії сольовим спреєм хороші в основному матеріалі, зоні термічного впливу та зварному шві. Результати випробувань показують, що сталева труба X70 має чудові властивості міцної пластичності, міцності при низьких температурах, міцності на руйнування та стійкості до корозії, і підходить для транспортування нафти та газу в морському середовищі.
