Dalam sektor pengangkutan minyak dan gas,X100M jahitan lurus paip keluli dikimpal, sebagai wakil keluli saluran paip berkekuatan tinggi dalam standard API 5L, sedang membentuk semula piawaian teknikal industri dengan sifat mekanikal yang unggul dan kebolehsuaian kejuruteraan. Dihasilkan menggunakan proses kimpalan rintangan elektrik (ERW) frekuensi tinggi atau kimpalan arka tenggelam (SAWL), paip keluli dikimpal jahitan lurus ini mempunyai kekuatan hasil minimum 690 MPa, peningkatan ketara berbanding 551 MPa paip keluli X80 konvensional, menyediakan penyelesaian bahan baharu untuk pengangkutan jarak jauh dan bertekanan tinggi.
Pertama, kejayaan dalam sains bahan untuk paip keluli dikimpal jahitan lurus X100M.
Kelebihan teras paip keluli dikimpal jahitan lurus X100M terletak pada reka bentuk aloinya yang inovatif. Dengan menggunakan teknologi pengaloian mikro komposit Nb-Ti-Mo, digabungkan dengan proses penggelek terkawal dan penyejukan terkawal (TMCP), plat keluli mencapai pengukuhan butiran halus dan pengukuhan kerpasan sambil mengekalkan kebolehkimpalan yang sangat baik. Syarikat tempatan terkemuka seperti Baosteel telah mencapai keliatan suhu rendah melebihi 200J tenaga impak pada -45°C untuk plat keluli X100M setebal 18.4mm, jauh melebihi piawaian DNV-OS-F101 untuk saluran paip Artik. Terutamanya, teknologi metalurgi moden, melalui rawatan kalsium untuk memperbaiki morfologi sulfida, telah membolehkan pekali prestasi paksi-Z paip melebihi 0.8, dengan berkesan menangani cabaran industri mengoyak lamelar dalam paip keluli berdiameter besar.
Kedua, kawalan tepat proses pembuatan untuk paip keluli dikimpal jahitan lurus X100M. Semasa pembuatan paip, syarikat domestik terkemuka seperti Paip Keluli Zhujiang menggunakan proses pembentukan JCOE, yang membolehkan kawalan bujur ±0.5%D untuk paip dengan diameter 1422mm dan ketebalan dinding 32mm. Kimpalan arka tenggelam berbilang wayar (sehingga lima wayar secara bersiri) digunakan semasa mengimpal, digabungkan dengan ujian ultrasonik dalam talian dan pengembangan paip penuh (1.5% terikan), menghasilkan pekali kimpalan melebihi 0.96. Data ujian lapangan daripada projek West-East Gas Pipeline III menunjukkan bahawa hayat kelesuan kimpalan paip keluli dikimpal X100M mencapai 92% daripada logam asas, hampir 40% lebih tinggi daripada paip keluli dikimpal X70 tradisional. Penerapan kilang digital membolehkan kawalan ketepatan tahap 0.1mm sepanjang keseluruhan proses, daripada pengilangan tepi plat kepada chamfering hujung paip.
Ketiga, nilai revolusioner paip keluli dikimpal jahitan lurus X100M dalam aplikasi kejuruteraan.
Dalam Projek Saluran Paip Gas Asli Asia Tengah, penggunaan paip keluli jahitan lurus X100M meningkatkan tekanan reka bentuk daripada 12 MPa untuk paip keluli X80 kepada 15 MPa, meningkatkan kapasiti penghantaran gas tahunan bagi paip tunggal sebanyak 25% sambil mengurangkan ketebalan dinding sebanyak 14%, secara langsung menjimatkan 80,000 tan keluli (berdasarkan talian paip 300 meter). Lebih ketara, eksponen pengerasan terikannya (nilai n) mencapai 0.12, membolehkannya menahan ubah bentuk plastik 1.5% tanpa kegagalan dalam zon seismik 8 magnitud. Ujian simulasi yang dijalankan oleh institut penyelidikan menunjukkan bahawa menggunakan keluli X100M untuk saluran paip 3,000 kilometer boleh mengurangkan kos penyelenggaraan sebanyak $320 juta sepanjang keseluruhan kitaran hayatnya.
Keempat, evolusi diselaraskan sistem standard untuk paip keluli dikimpal jahitan lurus X100M.
Dengan pelaksanaan standard API SPEC 5L edisi ke-46, keperluan teknikal untuk X100M telah menjadi sistem yang lengkap. Keperluan nisbah kawasan ricih untuk DWTT (Ujian Koyak Berat Jatuh) pada -15°C ialah ≥85%, peningkatan 10 mata peratusan berbanding keluli X80. Piawaian GB/T 9711-2017 domestik secara inovatif menambah piawaian penyelesaian A untuk ujian HIC (Hydrogen Induced Cracking), yang memerlukan CLR (Nisbah Panjang Retak) sebanyak ≤15%. Piawaian ketat ini telah mendorong pengeluar untuk membangunkan formula kimpalan karbon rendah dengan setara karbon (CEIW) ≤0.43%, dengan ketara mengurangkan kerentanan kimpalan lilitan kepada keretakan sejuk di lapangan.
Kelima, satu kejayaan dalam penyesuaian alam sekitar paip keluli dikimpal jahitan lurus X100M.
Untuk memenuhi keperluan unik rantau Artik, paip keluli X100M yang baru dibangunkan mengekalkan tenaga CVN (Charpy Impact) >100J pada -60°C. Paip X100M yang digunakan dalam projek Arctic 2 secara inovatif menggunakan sistem perlindungan kakisan 3LPE+PP dwi-lapisan. Digabungkan dengan perlindungan katodik, sistem ini memanjangkan hayat reka bentuknya kepada 50 tahun. Dalam persekitaran marin, penambahan aloi tahan kakisan yang mengandungi 0.3% Cu dan 0.05% Sb mengekalkan kadar kakisan dalam zon percikan di bawah 0.08 mm/tahun, hanya satu perlima daripada keluli karbon konvensional.
Keenam, Cabaran Teknikal Merentasi Seluruh Rantaian Industri untuk Paip Keluli Dikimpal Membujur X100M
Walaupun kelebihannya yang ketara, paip keluli jahitan lurus X100M masih menghadapi pelbagai cabaran dalam perindustriannya. Pelembutan dalam zon terjejas haba (HAZ) menyebabkan kekerasan beberapa zon hujung kimpalan turun di bawah 220 HV10. Pada masa ini, teknologi pemanasan aruhan selepas kimpalan boleh mengurangkan kekerasan kepada sekitar 245 HV10. Cabaran lain terletak pada kimpalan lilitan di tapak, memerlukan pembangunan dawai kimpalan dengan input haba di bawah 80 kJ/cm2. Sebagai contoh, bahan habis pakai kimpalan MG-S63TW Kobelco telah mencapai prestasi cemerlang dengan tenaga hentaman >47 J pada -40°C. Data ujian pihak ketiga menunjukkan bahawa CTOD (anjakan pembukaan hujung retak) bagi kimpalan lilitan X100M menggunakan proses kimpalan automatik boleh mencapai 0.25mm, memenuhi sepenuhnya keperluan ketat standard BS7910.
Apabila strategi "dwi karbon" semakin maju, paip keluli jahitan lurus X100M akan menunjukkan nilai yang lebih besar dalam sektor CCUS (penangkapan dan penyimpanan karbon). Kapasiti galas tekanannya menyokong pengangkutan CO2 superkritikal melebihi 15 MPa dan telah berjaya digunakan dalam projek Canadian Quest. Institusi penyelidikan dan pembangunan domestik sedang meneroka kesesuaian paip keluli X100M dalam persekitaran yang melampau dengan 90% H2S dan 10% CO2. Ujian awal telah menunjukkan bahawa dengan mengurangkan kandungan Mn ke bawah 1.2% dan menambah 0.02% Ti, tegasan kritikal untuk SSC (kakisan tegasan sulfida) boleh ditingkatkan kepada 85% SMYS. Penemuan ini akan menjadikan paip keluli jahitan lurus X100M sebagai bahan teras untuk infrastruktur tenaga generasi akan datang, dengan permintaan tahunan global dijangka melebihi 3 juta tan menjelang 2030.
Masa siaran: Ogos-08-2025