Là loại ống thép cao cấp dùng trong vận chuyển dầu khí, quy trình sản xuất và các chỉ tiêu hiệu năng của ống thép hàn thẳng X90Q liên quan trực tiếp đến sự an toàn và hiệu quả kinh tế của việc vận chuyển năng lượng. Theo tiêu chuẩn API 5L, loại ống thép này phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về tính chất cơ học, thành phần hóa học và quy trình gia công, đặc biệt là có ưu điểm vượt trội về độ bền cao, độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp và khả năng chống ăn mòn. Sau đây là phân tích kỹ thuật toàn diện và ứng dụng công nghiệp của sản phẩm này:
Thứ nhất, Đặc tính vật liệu và Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn củaỐng thép hàn thẳng X90Q
Thép ống X90Q là loại thép PSL2 theo tiêu chuẩn API 5L. Chữ “Q” biểu thị quá trình xử lý nhiệt tôi và ram, dẫn đến độ bền chảy tối thiểu là 90 ksi (khoảng 620 MPa). Các thông số kỹ thuật do nhà cung cấp đưa ra trong kết quả tìm kiếm cho thấy loại thép ống này thường sử dụng thiết kế vi hợp kim, với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng cacbon tương đương (Ceq ≤ 0,43) và hệ số nhạy cảm nứt (Pcm ≤ 0,25) để đảm bảo khả năng hàn. Các đặc tính cơ học điển hình bao gồm: – Độ bền kéo ≥ 690 MPa – Độ giãn dài ≥ 18% – Năng lượng va đập Charpy trung bình ở -20°C ≥ 100 J
Thứ hai, các điểm chính trong quy trình sản xuất ống thép hàn thẳng X90Q.
1. Chuẩn bị cuộn thép: Các tấm thép rộng và dày được cán bằng quy trình TMCP (Thermo-Mechanically Controlled Process), với cấu trúc bainit hạt mịn đạt được thông qua quá trình làm nguội nhanh trực tuyến.
2. Công nghệ tạo hình và hàn:
Các quy trình sản xuất chính bao gồm tạo hình JCOE và hàn hồ quang chìm nhiều dây (SAWL), bao gồm:
- Quá trình hàn sơ bộ sử dụng phương pháp hàn cảm ứng tần số cao (ERW) để đảm bảo độ chính xác của quá trình tạo hình.
- Hàn bên trong và bên ngoài sử dụng phương pháp hàn hồ quang chìm bốn dây song song, giúp tăng hiệu suất lắng đọng lên 40%.
- Kiểm tra mối hàn bằng tia X theo thời gian thực 100%, với độ nhạy phát hiện khuyết tật lên đến 0,5 mm
3. Hệ thống xử lý nhiệt
Nhiệt độ tôi được kiểm soát ở mức 900 ± 10°C, và quá trình ram sử dụng công nghệ kiểm soát nhiệt độ theo vùng để giữ cho sự biến động hiệu suất trong phạm vi ±5% dọc theo toàn bộ chiều dài của ống. Tài liệu kỹ thuật của công ty cho biết dây chuyền xử lý nhiệt của họ được trang bị hệ thống đo nhiệt độ hồng ngoại vòng kín với độ chính xác kiểm soát nhiệt độ là ±3°C.
Thứ ba, Hệ thống kiểm tra chất lượng
1. Kiểm tra không phá hủy
- Kiểm tra siêu âm (UT) bao gồm các mối hàn và kim loại nền, có khả năng phát hiện các khuyết tật lỗ đáy phẳng nhỏ đến 0,8mm.
- Phương pháp kiểm tra bằng hạt từ tính (MT) được sử dụng để sàng lọc vết nứt bề mặt, với độ nhạy đáp ứng tiêu chuẩn ISO 17638.
- Áp suất thử thủy tĩnh đạt gấp 1,5 lần yêu cầu tiêu chuẩn, với thời gian giữ ≥10 giây.
2. Kiểm tra tính chất vật lý và hóa học
- Một bộ mẫu được lấy cho mỗi 50 tấn thép để kiểm tra toàn diện.
- Thử nghiệm nứt do hydro (HIC) được tiến hành trong dung dịch tiêu chuẩn NACE TM0284, với tỷ lệ nhạy cảm nứt (CSR) ≤2%.
- Thử nghiệm ăn mòn do ứng suất SSC được xác minh bằng dung dịch theo phương pháp A của NACE TM0177.
Thứ tư, Các kịch bản ứng dụng điển hình
1. Các dự án đường ống ở vùng cao lạnh giá: Ví dụ, các dự án đường ống dẫn khí tự nhiên yêu cầu ống thép X90Q phải duy trì diện tích cắt DWTT ≥85% ở -45°C. Một nghiên cứu điển hình của nhà cung cấp cho thấy sản phẩm của họ đã được sử dụng thành công trong dự án Yamal thuộc Vòng Bắc Cực.
2. Phát triển dầu khí vùng nước sâu: Dựa trên thông số kỹ thuật của các công ty được liệt kê trong kết quả tìm kiếm, loại ống thép này đạt chứng nhận DNV GL-OS-F101, có thể được lắp đặt ở độ sâu nước lên đến 1.500 mét và có khả năng chịu áp suất bên ngoài lên đến 25 MPa.
3. Vận chuyển trong môi trường axit: Khi vận chuyển các chất chứa H₂S, sản phẩm phải đáp ứng tiêu chuẩn ISO 15156 và duy trì độ cứng ≤22 HRC. Tài liệu kỹ thuật chỉ ra rằng việc bổ sung các nguyên tố hợp kim như Cu và Ni có thể giảm tốc độ ăn mòn xuống dưới 0,1 mm/năm.
Thứ năm, Xu hướng phát triển công nghệ
1. Sản xuất thông minh: Một số công ty đã đưa vào sử dụng hệ thống hàn tự động điều khiển bằng thị giác, đạt độ chính xác theo dõi đường hàn là 0,2 mm.
2. Quy trình sản xuất xanh: Gia nhiệt cảm ứng thay thế lò khí đốt, giảm tiêu thụ năng lượng 40%; quy trình tẩy gỉ được thay thế bằng phun bi cơ học, đạt được mục tiêu không thải nước thải. 3. Phát triển ống composite: Đã bắt đầu sản xuất thử nghiệm ống composite X90Q lót hợp kim 625, với tuổi thọ dự kiến kéo dài đến 50 năm.
Với việc đẩy nhanh tiến độ xây dựng mạng lưới đường ống dẫn dầu khí trong thời kỳ Kế hoạch 5 năm lần thứ 14, việc sử dụng ống hàn dọc X90Q trong các ứng dụng như đường ống chính áp suất cao và đường ống vùng cực sẽ tiếp tục tăng. Người mua nên tập trung vào chứng nhận API 5L của công ty, hiệu suất kỹ thuật trong quá khứ và các báo cáo thử nghiệm của bên thứ ba để đảm bảo độ tin cậy của vật liệu trong suốt vòng đời của nó. Trong tương lai, sản phẩm này sẽ phát triển theo hướng các mác thép cao hơn (X100/X120) và công nghệ thông minh hơn, trở thành vật liệu cốt lõi được lựa chọn cho việc truyền tải năng lượng đường dài.
Thời gian đăng: 21-08-2025