Détails des caractéristiques, de la fabrication et de l'inspection de la qualité du tuyau en acier soudé à couture droite x42m

En tant que matériau clé dans le domaine du transport pétrolier et gazier, le processus de fabrication et les normes techniques du tuyau d'acier à couture droite x42m sont directement liés à la sécurité et à l'économie du transport d'énergie. Selon la spécification standard de l'API 5L, X42M appartient à la série d'acier sur le pipeline de résistance moyenne avec une limite d'élasticité minimale de 290 MPa (42 000 livres par pouce carré), qui est largement utilisée dans les projets de transport d'huile et de gaz sous-marine et sous-marin. Ce tuyau en acier soudé, produit par le procédé de soudage à résistance électrique (ERW) ou un processus de soudage à l'arc submergé (SAW), a montré des avantages techniques uniques dans les principaux projets énergétiques au pays et à l'étranger.

Du point de vue des propriétés des matériaux, la composition chimique du tuyau en acier soudé à couture droite x42m doit suivre strictement la norme API 5L. La teneur en carbone est contrôlée en dessous de 0,22%, la teneur en manganèse ne dépasse pas 1,40% et la teneur en impuretés nocives telles que le soufre et le phosphore est limitée. Grâce à la conception micro-alliage et au procédé de roulement contrôlé et de refroidissement contrôlé, le tuyau en acier a une bonne ténacité tout en garantissant la résistance, et l'énergie d'impact à chary peut atteindre plus de 40J dans les conditions de -20 ℃. Les données de production d'une entreprise de tuyaux en acier bien connue montrent que l'allongement de ses produits X42M est stable à 23% à 25%, ce qui est beaucoup plus élevé que l'exigence standard de 18%. Cette excellente capacité de déformation plastique lui permet de s'adapter à la pose de pipeline dans des conditions géologiques complexes.

Au niveau du processus de fabrication, les tuyaux en acier soudés à couture droite x42m modernes adoptent une technologie de formage JCOE combinée à un soudage à arc submergé multi-fil. En prenant le cas réel d'une usine de tuyaux en acier à titre d'exemple, sa ligne de production est équipée de fraisage importés et de machines pré-plissantes, qui peuvent contrôler la tolérance à la largeur des plaques d'acier dans ± 1 mm. Le processus de soudage adopte une combinaison de soudage interne à quatre fils + soudage externe à cinq fils, et la vitesse de soudage peut atteindre 1,8 m / min. La soudure est testée par détection à ultrasons en ligne et imagerie en temps réel aux rayons X, et le taux de détection des défauts atteint 99,97%. Il convient de noter que pour répondre aux besoins d'utilisation dans des environnements acides, certains fabricants ont également développé une version spéciale de x42 ms résistant à la corrosion H2S. En ajoutant des éléments en alliage tels que le cuivre et le nickel, la taux de corrosion annuelle des tuyaux en acier dans les milieux contenant du soufre est réduit à moins de 0,1 mm.

Le système d'inspection de qualité est un lien clé pour assurer la fiabilité des tuyaux en acier soudés x42m. Selon la 46e édition de l'API 5L, chaque lot de tuyaux en acier doit subir un certain nombre de tests, y compris un test de pression d'eau (la pression de test est 1,5 fois la pression nominale), l'inspection des rayons X de soudure et l'inspection ultrasonique du tuyau complet. Les principales sociétés nationales ont également introduit des systèmes d'inspection automatisés en phases qui peuvent identifier les défauts de soudage au niveau de 0,5 mm. En termes de certification tierce, en plus de la certification conventionnelle de monogramme API, des tuyaux en acier soudés de haute qualité X42M doivent également obtenir la certification à partir de normes de classification internationales telles que DNV GL et BV, ainsi que respecter les chinois et les normes étrangères telles que ISO 3183 et GB / T 9711. Les tuyaux en acier ont atteint 99,89%, ce qui est nettement meilleur que les 99,2% requis par les exigences techniques du projet.

Du point de vue de l'application du marché, les tuyaux en acier soudés droits x42m dominent le marché des pipelines de petit et moyen calibre en raison de leur rentabilité. Selon les statistiques de la succursale du pipeline de la China Steel Structure Association, la production annuelle des tuyaux en acier soudés X42M intérieurs dépassera 3,8 millions de tonnes en 2024, dont environ 30% seront exportés vers l'Asie du Sud-Est, le Moyen-Orient et d'autres régions. Dans un projet typique de rénovation du gazoduc urbain, l'efficacité d'installation des tuyaux en acier soudés DN400 X42M peut être augmentée de 15% à 20% par rapport aux mêmes tuyaux en acier soudés en spirale, et le nombre de joints soudés peut être réduit de 40%. Une étude de cas d'un projet de oléoduc de pétrole brut occidental a montré que l'utilisation de tuyaux en acier soudés en couture droite de 12 mètres x42m a raccourci la période de construction de champ de 23 jours et a réduit le coût global d'environ 8 millions de yuans.

En termes d'innovation technologique, les fabricants nationaux font la promotion de la mise à niveau intelligente des tuyaux en acier soudés x42m. Par exemple, le 'Digital Twin System ' développé par une certaine entreprise collecte plus de 300 paramètres tels que le courant de soudage et la tension en temps réel via des capteurs IoT, et peut prédire la tendance de qualité des soudures en combinant l'analyse des mégadonnées. Une autre institution de recherche scientifique a développé un fil de soudage modifié nano-modifié pour augmenter la ténacité à basse température des tuyaux en acier soudés x42m aux exigences d'utilisation dans un environnement de -45 ° C, qui étendra considérablement son espace d'application dans des projets d'énergie polaire. Il convient de noter que la norme API 5L nouvellement révisée en 2024 a ajouté des exigences pour l'empreinte carbone de l'ensemble du cycle de vie des tuyaux en acier, incitant les fabricants à accélérer la transformation verte. Une usine de démonstration a réalisé une réduction de 12,7% de la consommation d'énergie par tonne de production de tuyaux grâce à un système de récupération de chaleur des déchets.

Du point de vue des perspectives de développement de l'industrie, comme l'ajustement de la structure énergétique mondiale, la technologie de tuyaux en acier soudé x42m en couture droite continuera d'évoluer. Les premiers tests dans le domaine du transport du pipeline d'hydrogène ont montré que les tuyaux en acier x42m spécialement traités peuvent résister à une fraction volumique de 10% du mélange d'hydrogène. Dans les projets de capture et de stockage du carbone (CCS), des tuyaux en acier soudés x42m améliorés ont montré une bonne tolérance au CO2. Les experts de l'industrie prévoient qu'en 2028, les tuyaux en acier soudés de détection intelligente X42M seront commercialisés et que les capteurs de fibres optiques intégrés peuvent surveiller la contrainte du pipeline, la corrosion et d'autres conditions en temps réel, ce qui révolutionnera l'efficacité de l'opération et de la maintenance du réseau de pipelines.

Dans l'ensemble, en tant que partie importante de l'infrastructure énergétique traditionnelle, l'évolution technologique des tuyaux en acier soudés en couture droite x42m a toujours suivi le rythme des changements dans la demande industrielle. De l'optimisation des formules des matériaux aux mises à niveau de la fabrication numérique, des fonctions de transport unique à l'intégration de surveillance intelligente, ce produit industriel apparemment mature franchit constamment les limites des performances. À l'avenir, avec l'approfondissement de la coopération ceinture et de la route 'et l'accélération de la construction du réseau de pipelines domestiques, les tuyaux en acier soudés x42m continueront de jouer un rôle irremplaçable pour assurer la sécurité énergétique et favoriser une transformation à faible teneur en carbone. Les participants à l'industrie doivent continuer à se concentrer sur l'innovation matérielle, l'innovation des processus et le contrôle de la qualité afin de maintenir leur avantage concurrentiel dans ce domaine à forte intensité de technologie.