تفاصيل عن التكنولوجيا وتطبيق أنابيب فولاذية ملحومة عالية القوة

في البناء الصناعي الحديث ونقل الطاقة ، أصبحت تعكس تطورها التكنولوجي وتطبيقاتها العملية كل من اختراقات علوم المواد وتحول صناعة التصنيع في الصين من التوسع في الحجم إلى ترقيات الجودة. أنابيب الصلب ذات القوة العالية (HSW/HSSW) مواد أساسية لنقل النفط والغاز ، وهياكل البناء ، وتصنيع الآلات ، وذلك بفضل خصائصها الميكانيكية المتفوقة وقدرة على التكيف مع العملية.

أولاً ، التعريف الفني وعمليات الاختراق للأنابيب الفولاذية الطولية عالية القوة

يتكون أنابيب الفولاذ الملحومة ذات التكرار العالي (HFW) ، أنابيب الفولاذ الملحومة المستقيمة ذات القوة العالية ذات القوة العالية ، من لفائف مدفوعة ساخنة. يتم ذوبان المعدن على الفور من خلال آثار الجلد والقرب من تيار التردد العالي ، ويتم الانتهاء من اللحام بواسطة بكرات البثق. بالمقارنة مع أنابيب الصلب اللولبية التقليدية ، يتم تقليل طول اللحام بأكثر من 30 ٪. نظرًا للمنطقة الضيقة المتأثرة بالحرارة وحجم الحبوب المكررة ، يمكن أن تصل قوة الشد إلى أكثر من 555 ميجا باسكال (على سبيل المثال ، فولاذ خط أنابيب من الدرجة x80) ، ويتم تحسين صلابة التأثير بنسبة 20 ٪ -30 ٪. وفقًا للبيانات ، حققت خطوط الإنتاج المحلية المتقدمة التحكم في دقة سماكة الجدار من ± 0.1 مم ، وتغطي أقطار تتراوح من φ20mm إلى φ660mm ، وتلبية متطلبات المعايير الدولية مثل API 5L و GB/T 3091. مدعوم من تقنية microalloying العالية ذات الطول العالي النخاع ، مما يدل على أنابيب نانو نوت نورز تتبع التتبع التتبع. الفاناديوم ، وتيتانيوم. هذا يحافظ على قابلية لحام الصلب مع تحقيق تحسن تآزري في القوة والصلبة. يشير تقرير فني من مصنع فولاذي إلى أن أنابيب الصلب الملحومة من فئة X90 التي تم إنتاجها باستخدام TMCP (عملية التحكم الحرارية الميكانيكية) يمكن أن تحقق نسبة إنتاجية أقل من 0.85 وأن طاقة تأثير درجة الحرارة المنخفضة تتجاوز 100J عند -40 درجة مئوية ، وتتفوق بشكل كبير على المنتجات المنتجة باستخدام العمليات التقليدية.

ثانياً ، سيناريوهات التطبيق ومزايا الأداء لأنابيب فولاذية ملحومة عالية القوة

1. نقل الطاقة: في مشروع أنابيب الغاز الغربي-خط أنابيب الغاز الثالث ، أدى استخدام أنابيب الفولاذ الملحومة عالية القوة X80 إلى تقليل سماكة جدار الأنابيب بنسبة 15 ٪ ، مما يزيد من قدرة تحمل الضغط لأنبوب واحد إلى أكثر من 12 ميجا باسكال وزيادة سعة نقل الغاز السنوية إلى 45 مليار متر مكعب. كشف تحليل خط أنابيب أن هذه المادة قللت من عدد اللحامات أثناء البناء في المناطق الجبلية بنسبة 20 ٪ ، مما يقلل بشكل كبير من خطر فشل اللحام المحيطي. سجل أنبوب الصلب 1420 مم المستخدم في خط East Energy سجلًا عالميًا لاستخدام الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير.

2. البناء والآلات: إن استخدام أنابيب فولاذية ملحومة عالية القوة Q690D في هياكل الفولاذ البنية الشاهقة تقلل من وزن المكون بنسبة 25 ٪ -30 ٪ وزاد معامل ليونة المفاصل الزلزالية بمقدار 1.5 مرة. تحقق أنابيب الصلب في صناعة Sany الثقيلة لطفرات الشاحنات بمضخة قدرها 1200 ميجا باسكال وعمر تعب تزيد عن 500000 دورة. والجدير بالذكر أن تقنية تعزيز ما قبل الإجهاد (مثل 2 ٪ قبل التمديد) يمكن أن تزيد من قوة العائد بنسبة 10 ٪ -15 ٪ ، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للهياكل المكانية الطويلة للغاية.

ثالثًا ، نقاط الألم في الصناعة واتجاهات الابتكار لأنابيب فولاذية ملحومة عالية القوة

على الرغم من التكنولوجيا الناضجة ، لا تزال الصناعة تواجه ثلاثة تحديات رئيسية:

- مراقبة جودة اللحام: سرعات اللحام التي تتجاوز 20 م/دقيقة عرضة لعدم وجود عيوب الانصهار. استخدمت شركة واحدة نظام مراقبة البلازما لتقليل معدل الخردة من 3 ٪ إلى 0.5 ٪.

- اختناقات حماية التآكل: يجب أن تحمل خطوط أنابيب المياه العميقة 5 ميجا باسكال الضغط الخارجي وتآكل H₂s. يمتد طلاء جديد 3pe المضاد للتآكل مع حماية الأنود الذبيحة إلى 40 عامًا.

-احتياجات تحسين التكلفة: طورت شركة واحدة تقنية 'حارة إلى باردة ' تستخدم درفات درجات حرارة منخفضة 600 درجة مئوية بدلاً من تكوين البرد التقليدي ، مما يقلل من تكاليف الإنتاج بنسبة 18 ٪. سوف يركز التطور التكنولوجي المستقبلي على ثلاثة أبعاد:

1. الهندسة الوراثية المادية: تحسين تكوين السبائك من خلال محاكاة البيانات الضخمة ، بهدف تحقيق الإنتاج الصناعي لأنابيب الصلب الملحومة من الدرجة X120 بحلول عام 2028 ؛

2. أنظمة اللحام الذكية: من المتوقع أن تزيد تقنية تتبع التماس لحام في الوقت الفعلي من رؤية الماكينة من معدلات تمرير اللحام إلى 99.9 ٪ ؛

3. التصنيع الأخضر: يمكن أن تقلل عملية صنع الحديد للهيدروجين من انبعاثات CO₂ بنسبة 30 ٪ ، بالإضافة إلى عملية تقصير فرن القوس الكهربائي ، ستنشئ منتجًا منخفض الكربون طوال دورة حياته.

رابعًا ، آفاق السوق وتقدم توطين أنابيب الصلب الملحومة ذات القوة العالية

في عام 2024 ، سيتجاوز سوق أنابيب الصلب ذات النجوم العالية ذات القوة العالية 38 مليار دولار أمريكي ، حيث تمثل الصين 34 ٪. والجدير بالذكر أن المنتجات المحلية الراقية تحترق الاحتكار الدولي:

-أصدرت أنابيب الصلب φ1219mm chostral ، التي تم تطويرها باستخدام أجهزتها ، شهادة في بلدان آسيا الوسطى وفازت بمقدمة خط أنابيب طوله 1600 كيلومتر ؛

-أدى غلاف الشركة العالي القوة والمقاوم للانهيار لإنتاج الغاز الصخري إلى تقليل تكاليف البئر المفردة بمبلغ 2 مليون يوان ؛

-قامت أنابيب الصلب ذات الملحوم ذات الطابع البالغ طولها 18 مترًا بتقليل اللحامات على المنصات الخارجية بنسبة 15 ٪.

ومع ذلك ، في مناطق مثل أنابيب الصلب ذات القطر الكبير ذات القطر الكبير والأنابيب المبردة -60 درجة مئوية للمناطق القطبية ، لا يزال الطلب المحلي على هذه المنتجات مرتفعًا. يوصي خبراء الصناعة بتعزيز الابتكار التعاوني عبر الصناعة ، والأوساط الأكاديمية ، والبحث ، والاختبار ، والتطبيق ، والتركيز على الاختراقات في تقنيات عنق الزجاجة مثل المعالجة الحرارية عبر الإنترنت والتفتيش الآلي بالحجم الكامل.

من خصائص المواد إلى التطبيقات الهندسية ، يستمر التطور التكنولوجي لأنابيب الفولاذ الملحومة ذات القوة العالية ذات القوة. مدفوعًا بأهداف الكربون المزدوجة ، ستستمر هذا القطع الأثرية الصناعية ، ودمج المعادن والميكانيكا وعمليات التصنيع ، في دفع تطور البنية التحتية نحو التنمية الأكثر أمانًا وأكثر كفاءة ومستدامة. كما قال مهندس في منتدى تقني: 'يعد المقطع العرضي لكل أنبوب فولاذي ملحوم تحفة من الميكانيكا في العالم المجهري.