Petrol ve doğalgaz taşımacılığı sektöründe,X100M düz dikiş kaynaklı çelik boruAPI 5L standardında yüksek mukavemetli boru hattı çeliğinin temsilcisi olarak, üstün mekanik özellikleri ve mühendislik uyarlanabilirliği ile endüstri teknik standartlarını yeniden şekillendiriyor. Yüksek frekanslı elektrik direnç kaynağı (ERW) veya tozaltı ark kaynağı (SAWL) işlemleri kullanılarak üretilen bu düz dikişli kaynaklı çelik boru, geleneksel X80 çelik borunun 551 MPa'lık dayanımına kıyasla önemli bir iyileşme sağlayarak minimum 690 MPa akma dayanımına sahiptir ve uzun mesafeli, yüksek basınçlı taşımacılık için yeni bir malzeme çözümü sunmaktadır.
İlk olarak, X100M düz dikiş kaynaklı çelik boru için malzeme biliminde çığır açan bir gelişme.
X100M düz dikiş kaynaklı çelik borunun temel avantajı, yenilikçi alaşım tasarımında yatmaktadır. Nb-Ti-Mo kompozit mikro alaşımlama teknolojisinin, kontrollü haddeleme ve kontrollü soğutma (TMCP) işlemiyle birleştirilmesiyle, çelik levha hem ince taneli güçlendirme hem de çökelme güçlendirmesi sağlarken mükemmel kaynaklanabilirliği de korur. Baosteel gibi önde gelen yerli şirketler, 18,4 mm kalınlığındaki X100M çelik levha için -45°C'de 200 J'nin üzerinde darbe enerjisine sahip düşük sıcaklık tokluğu elde etmiş olup, bu değer Arktik boru hatları için DNV-OS-F101 standardını fazlasıyla aşmaktadır. Özellikle, sülfür morfolojisini iyileştirmek için kalsiyum işlemi yoluyla modern metalurjik teknoloji, borunun Z ekseni performans katsayısının 0,8'i aşmasını sağlamış ve böylece büyük çaplı çelik borularda lameller yırtılma sorununu etkili bir şekilde çözmüştür.
İkinci olarak, X100M düz dikişli kaynaklı çelik boruların üretim sürecinin hassas kontrolü. Boru üretiminde, Zhujiang Çelik Boru gibi önde gelen yerli şirketler, 1422 mm çapında ve 32 mm duvar kalınlığındaki borular için ±0,5%D ovalite kontrolü sağlayan JCOE şekillendirme sürecini kullanmaktadır. Kaynak sırasında, çevrimiçi ultrasonik test ve tam boru genişlemesi (%1,5 gerilme) ile birlikte çok telli tozaltı ark kaynağı (seri halinde beş tele kadar) kullanılır ve bu da 0,96'yı aşan bir kaynak katsayısı ile sonuçlanır. Batı-Doğu Gaz Boru Hattı III projesinden elde edilen saha test verileri, X100M kaynaklı çelik borunun kaynak yorulma ömrünün ana metalin %92'sine ulaştığını, geleneksel X70 kaynaklı çelik boruya göre yaklaşık %40 daha yüksek olduğunu göstermektedir. Dijital fabrika uygulaması, plaka kenarı frezelemesinden boru ucu pah kırmaya kadar tüm süreç boyunca 0,1 mm seviyesinde hassas kontrol sağlar.
Üçüncüsü, X100M düz kaynaklı çelik borunun mühendislik uygulamalarındaki devrim niteliğindeki değeri.
Orta Asya Doğalgaz Boru Hattı Projesi'nde, X100M düz dikişli çelik borunun kullanımı, X80 çelik boru için 12 MPa olan tasarım basıncını 15 MPa'ya çıkararak, tek bir borunun yıllık gaz iletim kapasitesini %25 artırırken, duvar kalınlığını %14 azaltarak doğrudan 80.000 ton çelik tasarrufu sağladı (300 kilometrelik bir boru hattı baz alınarak). Daha da önemlisi, gerilme sertleşme üssü (n değeri) 0,12'ye ulaşarak, 8 büyüklüğündeki bir sismik bölgede %1,5 plastik deformasyona dayanabilmesini ve arıza yapmamasını sağlıyor. Araştırma enstitüsü tarafından yapılan simülasyon testleri, 3.000 kilometrelik bir boru hattı için X100M çeliğinin kullanılmasının, tüm yaşam döngüsü boyunca bakım maliyetlerini 320 milyon dolar azaltabileceğini gösteriyor.
Dördüncüsü, X100M düz dikiş kaynaklı çelik boru için standart sistemin koordineli evrimi.
API SPEC 5L standardının 46. baskısının uygulanmasıyla, X100M için teknik gereksinimler eksiksiz bir sistem haline geldi. -15°C'de DWTT (Düşme Ağırlığı Yırtılma Testi) için kesme alanı oranı gereksinimi ≥%85 olup, bu da X80 çeliğine göre %10'luk bir iyileşme anlamına gelmektedir. Yerli GB/T 9711-2017 standardı, HIC (Hidrojen Kaynaklı Çatlama) testi için yenilikçi bir A çözümü standardı ekleyerek, ≤%15'lik bir CLR (Çatlak Uzunluğu Oranı) gerektirmektedir. Bu katı standartlar, üreticileri ≤%0,43 karbon eşdeğeri (CEIW) olan düşük karbonlu kaynak formülleri geliştirmeye yöneltmiş ve bu da saha koşullarında çevre kaynaklarının soğuk çatlamaya karşı hassasiyetini önemli ölçüde azaltmıştır.
Beşinci olarak, X100M düz kaynaklı çelik borunun çevresel uyumluluğunda bir atılım gerçekleştirildi.
Arktik bölgesinin benzersiz ihtiyaçlarını karşılamak için, yeni geliştirilen X100M çelik boru, -60°C'de >100J'lik bir CVN (Charpy Darbe) enerjisini korur. Arctic 2 projesinde kullanılan X100M boru, yenilikçi bir şekilde çift katmanlı 3LPE+PP korozyon koruma sistemini kullanır. Katodik koruma ile birleştirilen bu sistem, tasarım ömrünü 50 yıla kadar uzatır. Deniz ortamlarında, %0,3 Cu ve %0,05 Sb içeren korozyona dayanıklı bir alaşımın eklenmesi, sıçrama bölgesindeki korozyon oranını geleneksel karbon çeliğinin beşte biri olan 0,08 mm/yıl'ın altında tutar.
Altıncı olarak, X100M Boyuna Kaynaklı Çelik Boru için Tüm Endüstri Zincirinde Karşılaşılan Teknik Zorluklar
Önemli avantajlarına rağmen, X100M düz dikişli çelik boru, endüstriyel uygulamada hala birçok zorlukla karşı karşıyadır. Isıdan etkilenen bölgedeki (HAZ) yumuşama, bazı kaynak uç bölgelerinin sertliğinin 220 HV10'un altına düşmesine neden olur. Şu anda, kaynak sonrası indüksiyon ısıtma teknolojisi sertliği yaklaşık 245 HV10'a kadar düşürebilmektedir. Bir diğer zorluk ise, 80 kJ/cm2'nin altında ısı girdisine sahip kaynak teli geliştirilmesini gerektiren yerinde çevre kaynağı işlemidir. Örneğin, Kobelco'nun MG-S63TW kaynak sarf malzemeleri, -40°C'de >47 J darbe enerjisiyle mükemmel performans göstermiştir. Üçüncü taraf test verileri, otomatik kaynak işlemi kullanılarak yapılan X100M çevre kaynaklarının CTOD'unun (çatlak ucu açılma yer değiştirmesi) 0,25 mm'ye ulaşabileceğini ve BS7910 standardının katı gereksinimlerini tam olarak karşıladığını göstermektedir.
“Çift karbon” stratejisi ilerledikçe, X100M düz dikişli çelik boru, CCUS (karbon yakalama ve depolama) sektöründe daha da büyük bir değer gösterecektir. 15 MPa'yı aşan süperkritik CO2 taşıma kapasitesine sahip olan bu boru, Kanada Quest projesinde başarıyla kullanılmıştır. Yerli araştırma ve geliştirme kurumları, %90 H2S ve %10 CO2 içeren aşırı ortamlarda X100M çelik borunun uygunluğunu araştırmaktadır. Ön testler, Mn içeriğini %1,2'nin altına düşürerek ve %0,02 Ti ekleyerek, SSC (sülfür gerilme korozyonu) için kritik gerilmenin %85 SMYS'ye çıkarılabileceğini göstermiştir. Bu atılımlar, X100M düz dikişli çelik boruyu, 2030 yılına kadar küresel yıllık talebin 3 milyon tonu aşması beklenen yeni nesil enerji altyapısı için temel bir malzeme haline getirecektir.
Yayın tarihi: 08 Ağustos 2025