Los principales requisitos de rendimiento del acero para oleoductos y gasoductos incluyen:
(1) Fuerza
Generalmente, los oleoductos y gasoductos se diseñan en función del límite elástico del acero. El uso de tubos de acero con mayor límite elástico puede aumentar la presión de trabajo de la tubería y obtener mejores beneficios económicos: por lo tanto, el límite elástico del acero para tuberías se ha desarrollado gradualmente a partir del acero al carbono inicial. En la década de 1940, era de grado de acero X42-X52. A finales de la década de 1960, alcanzó el grado de acero X60-X70. Ahora, se han producido y utilizado oficialmente grados de acero con mayor límite elástico de X80 ~ X100.
(2) Dureza
En las décadas de 1950 y 1960, se produjeron accidentes por rotura de oleoductos y gasoductos en muchas partes del mundo. A través del análisis de estos accidentes, se ha promovido enormemente la comprensión de la gente sobre los indicadores de dureza de las tuberías. API 5L estipula que, además de las pruebas de propiedades mecánicas convencionales, los fabricantes también deben realizar pruebas de impacto Charpy con muesca en V y pruebas de desgarro por caída de peso (es decir, DWTT) de acuerdo con los requisitos suplementarios de SR5 y SR6, y se deben realizar pruebas estrictas no destructivas. antes de que los tubos de acero salgan de fábrica. Sin embargo, es difícil evitar por completo la rotura de tuberías de larga distancia y también debemos centrarnos en prevenir la inestabilidad y la expansión de las grietas. Los estudios han demostrado que el agrietamiento se puede detener controlando el valor DWTT. Por esta razón, muchos países del mundo han estipulado el valor mínimo del porcentaje del área de corte del puerto de la prueba DWTT para tuberías de acero.
(3) Soldabilidad
Debido a las duras condiciones de campo para el tendido de tuberías en el campo, se requiere una buena soldabilidad para la soldadura a tope de tubos de acero. Las tuberías de acero con poca soldabilidad son propensas a agrietarse en la soldadura durante la soldadura, y la dureza de la soldadura y la zona afectada por el calor aumentan, la tenacidad disminuye y aumenta la posibilidad de ruptura de la tubería. El principio de diseño de la soldabilidad del acero es controlar el punto de transformación martensítica y la templabilidad. La fórmula de cálculo del equivalente de carbono determinada en función de la influencia de los elementos de aleación en el punto de transformación martensítica y la experiencia real se puede utilizar para evaluar la soldabilidad del acero. La fórmula de carbono equivalente comúnmente utilizada es:
Ceq=w(C)+w(Mn)/6+[w(Cr)+w(Mo)+w(V)]/5+(W(Ni)+w (Cu))/15
El Ceq generalmente debe controlarse por debajo del {{0}}.40%. ． De hecho, la mayoría de acerías lo controlan por debajo del 0,35%:
(4) Ductilidad
Si la ductilidad es insuficiente, la placa de acero se dividirá durante el proceso de doblado en frío o producirá desgarros en capas durante el proceso de soldadura. Por lo tanto, la norma API requiere una prueba de flexión guiada además de la prueba de aplanamiento para tuberías soldadas. La clave para mejorar la ductilidad es reducir las inclusiones no metálicas en el acero y controlar la forma y distribución de las inclusiones.
(5) Resistencia a la corrosión
Cuando se transporta petróleo y gas que contienen azufre, la pared interior de la tubería queda expuesta al sulfuro de hidrógeno y al dióxido de carbono, lo que provoca fragilidad por hidrógeno y agrietamiento por corrosión bajo tensión. Generalmente, se adoptan medidas como reducir el contenido de azufre del acero, controlar la morfología de los sulfuros y mejorar la tenacidad a lo largo del espesor de la pared. Sus principales características son que obtiene alta resistencia, alta plasticidad, alta tenacidad y buena soldabilidad en estado laminado en caliente mediante microaleaciones y laminación controlada. Para cumplir plenamente con los requisitos de rendimiento de los oleoductos y gasoductos de acero, además del estricto diseño de aleación, el control de elementos nocivos como el azufre y el fósforo también es muy estricto. Generalmente, el contenido de azufre se controla por debajo del 0.010% para mejorar la plasticidad y tenacidad del acero, especialmente la tenacidad transversal.
