Öncelikle malzeme özellikleri ve standart analiziX52N düz dikişli çelik boru
X52N düz dikişli çelik boru API 5L standardında PSL2 sınıfı boru hattı çeliğidir. Adında geçen "X52", 52.000 psi (yaklaşık 358 MPa) minimum akma dayanımını temsil eder ve "N" eki normalize edildiğini belirtir. Bu ısıl işlem süreci, çeliğin homojen, ince taneli bir yapı elde etmesini sağlayarak darbe tokluğunu ve kaynak performansını önemli ölçüde iyileştirir. GB/T9711-2017 ve API5L'nin çift standartlı sertifikasyon gerekliliklerine göre, kimyasal bileşiminin karbon eşdeğerini (Ceq≤%0,43) doğru bir şekilde kontrol etmesi ve kükürt ve fosfor içeriklerinin sırasıyla %0,015 ve %0,025'in altında olması gerekir; bu da -20℃ gibi düşük bir sıcaklıkta 27 J'den fazla Charpy darbe enerjisinin korunmasını sağlar. Mekanik özellikler açısından, temel akma dayanımı gerekliliklerini karşılamanın yanı sıra, X52N çelik borunun çekme dayanımı 460-760 MPa'ya ulaşmalı ve uzaması %23'ü aşmalıdır. Üçüncü taraf bir test Rapor (BMLink laboratuvar verilerine bakınız), gerçek ürünün ortalama akma dayanımının standart değerden %5 daha yüksek olan 375 MPa'ya ulaşabileceğini ve boru gövdesinin radyal sertliğinin 190 HV10 aralığında kontrol edildiğini göstermektedir. Bu mukavemet ve tokluk dengesi, özellikle jeolojik faaliyetlerin yoğun olduğu bölgelerde boru hattı inşaatı için uygundur.
İkincisi, X52N düz dikişli çelik borunun gelişmiş üretim süreci
Modern X52N düz dikiş kaynaklı çelik boru, JCOE şekillendirme ve yüksek frekanslı kaynak (HFW) yöntemlerini birleştiren gelişmiş bir süreci benimser. Önde gelen bir işletmenin üretim hattını örnek olarak ele aldığımızda, üretim süreci altı temel aşamadan oluşur:
1. Levha bobin ön işlemi: 18-25 mm kalınlığında X52N sınıfı sıcak haddelenmiş bobin seçin ve kumlama ve pas giderme yoluyla Sa2.5 temizliğine ulaşın ve kaynak oksidasyonu riskini azaltmak için çift taraflı bakır kaplama yapın.
2. Hassas şekillendirme: Üç aşamalı kademeli JCO preslemeyi kullanın ve düz plakayı 32 hidrolik şekillendirme geçişiyle kademeli olarak açık bir boru taslağına bükün ve ovallik hatası %0,6 D içinde kontrol edilir.
3. Yüksek frekanslı kaynak: 400 kW yüksek frekans jeneratörü, 100-400 kHz'lik bir akım üreterek borunun kenarını anında 1350-1400°C'ye ısıtır ve ekstrüzyon silindirinin etkisi altında moleküler düzeyde metalurjik bağlanma sağlar. Bir fabrikanın çevrimiçi girdap akımı tespit sistemi, 0,3 mm'den büyük kaynaklanmamış kusurları gerçek zamanlı olarak tespit edebilir.
4. Genel genleşme: Kaynaklı çelik boru, API5L'de belirtilen +0,5/-0,3 mm tolerans bandında boyutsal doğruluk elde etmek ve artık gerilimi ortadan kaldırmak için 24 kalıplı mekanik genleşme makinesinde %1,2-1,5 oranında radyal olarak genleştirilir.
5. Isıl işlem süreci: Tüm boru gövdesi 920±10℃'de normalize edilir ve ardından 300℃'nin altına hava soğutması uygulanır. Metalografik inceleme, işlemden sonra tane boyutunun ASTM No.8 veya üzerine ulaştığını göstermektedir.
6. Akıllı tespit: Geleneksel radyografik kusur tespitinin yerine faz dizili ultrasonik test (PAUT) kullanılır ve 16 kanallı manyetik akı sızıntı dedektörü ile 0,5 mm derinliğindeki çatlakların %100 tam kapsama tespiti sağlanabilir.
Üçüncüsü, X52N düz dikişli çelik borunun mühendislik uygulaması ve teknik avantajları
Şensi-Pekin Dördüncü Doğal Gaz Boru Hattı Projesi'nde, X52N düz dikiş kaynaklı çelik boru mükemmel bir mühendislik uyumluluğu sergilemiştir. Bu projede kullanılan Φ1016×14,6 mm çelik boru, -30°C düşük sıcaklık darbe testini geçmiş ve CTOD kırılma tokluğu değeri 0,25 mm'nin üzerine çıkmıştır. Spiral kaynaklı çelik borularla karşılaştırıldığında, düz dikiş yapısının sağladığı üç avantaj özellikle öne çıkmaktadır:
1. Boyutsal doğruluk: Düz kaynaklar, boru ucunun tornalanmasını kolaylaştırır ve çevresel kaynağın hizalama hatası 1 mm içinde kontrol edilebilir; bu, spiral borulara göre %60'tan fazla daha düşüktür.
2. Gerilim dağılımı: Sonlu elemanlar analizi, düz dikişli boruların çevresel gerilim dağılımının iç basınç altında daha düzgün olduğunu ve maksimum gerilim konsantrasyon faktörünün sadece 1,08 olduğunu, bunun da spiral çelik borulardaki 1,23'ten önemli ölçüde düşük olduğunu göstermektedir.
3. Tespit güvenilirliği: Düz kaynaklar, otomatik hata tespit ekipmanlarının izlemesi ve taraması için daha uygundur. Belirli bir projenin istatistiksel verileri, hata tespit oranının spiral kaynaklara göre yüzde 15 daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Açık deniz platform ceketlerinde kullanıldığında, X52N çelik borular genellikle 3LPE korozyon önleyici kaplamalarla birlikte 1200 μm çinko-alüminyum alaşımlı kurban anotlar kullanır ve bu da tasarım ömrünü 30 yıldan fazla uzatabilir. H2S içeren ortamlarda, sülfür gerilim çatlağını (SSCC) önlemek için sertliğin 22HRC'yi aşmayacak şekilde sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğini belirtmekte fayda var.
Dördüncüsü, X52N düz dikişli çelik boruların pazar gelişimi ve teknolojik evrimi
Çin Çelik Boru Birliği'nin 2024 yıllık raporuna göre, X52N düz dikişli kaynaklı çelik boruların yerel petrol ve gaz boru hattı pazarındaki pazar payı %38'e yükselirken, yıllık üretim kapasitesi 4,5 milyon tonu aştı. İki teknik iyileştirme destekleniyor:
1. Dijital kaynak: Erimiş havuz durumunu gerçek zamanlı olarak izlemek için milimetre dalgalarını kullanan, endüstriyel internete dayalı bir kaynak parametresi uyarlamalı sistemin tanıtımı, kaynak hızını 1,8 m/dakikaya çıkarırken, gözeneklilik oranını %0,2'nin altına düşürüyor.
2. Yeşil üretim: Gaz fırını normalizasyon işlemi yerine indüksiyon ısıtma kullanılıyor, üretim hattının enerji tüketimi %27 oranında azaltılıyor, çelik boru tonu başına karbon emisyonu 1,8tCO2e'ye düşürülüyor ve AB CPD direktifinin gereklilikleri karşılanıyor.
Gönderi zamanı: 21 Temmuz 2025