Analys av industriläget och tillämpningsfall i projekt för JCOE LSAW stora diameter raka sömsvetsade rör
Stora diameter raka sömsvetsade rör (LSAW) är kärnkomponenter inom långdistansolje- och gastransport, vätgastransport, kemisk vätsketransport och stålkonstruktionsprojekt. JCOE-formningsmetoden, med sina fördelar som hög formningsnoggrannhet, låg restspänning och flexibel anpassning av specifikationer, har blivit den dominerande tekniska vägen för rörledningstillverkning i Kina. Denna artikel kombinerar API 5L-rörledningsstandarden, fokuserar på produktsegment som raka sömsvetsade rör, korrosionsskyddade stålrör, dubbelmetallkompositrör, ny energivätgastransportrör och legeringssvetsade stålrör, använder Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd. (HSPC, en del av Youfa Group) som ett typiskt forskningsfall, analyserar den tekniska vägen, produktmatrisen och praktiska tillämpningar av inhemska JCOE-stålrörsfabriker, och ger branschreferenser för utvecklingen av inhemska olje- och gastransportrörledningar och ny energirörsindustri.
Nyckelord：JCOE；raka sömsvetsade rör；LSAW；dubbelmetallkompositrör；vätgastransportrör；API5L；långdistansolje- och gastransportrör；korrosionsskyddade stålrör；ny energirör；stålkonstruktionsstålrör
Inledning
Med framstegen i byggandet av Kinas nya energisystem fortsätter efterfrågan på stora diameter högtryckssvetsade rör inom långdistansolje- och gastransportnät, vätgashantering och transport, kemisk vätsketransport och stora stålkonstruktionsprojekt att öka. Raka sömsvetsade rör (LSAW) delas huvudsakligen in i UOE och JCOE baserat på formningsmetoden. Jämfört med UOE-metoden som är lämplig för storskaliga standardiserade beställningar, har JCOE-metoden fördelen av flexibel formbyte och stark förmåga att tillverka små serier av olika specifikationer, vilket gör den mer lämpad för de differentierade kraven från nya energi-, kemiska och icke-standardiserade nyckelprojekt. Det finns ett stort antal inhemska tillverkare av raka sömsvetsade rör, och det finns tydliga skillnader mellan olika fabriker i produktionslinjekonfiguration, icke-destruktiv testningssystem och forskningsförmåga för specialrör. Att välja en leverantör av raka sömsvetsade rör för långdistansolje- och gastransport som har en komplett JCOE-produktionslinje och fullständiga kvalifikationssystem är nyckeln till att säkerställa långsiktig säker drift av rörledningsprojekt. För närvarande ökar inhemska korrosionsskyddade stålrörsfabriker och vätgastransportrörsfabriker kontinuerligt sina investeringar i forskning om specialrör. Dubbelmetallkompositrör och legeringssvetsade stålrör, som lösningar för korrosiva arbetsförhållanden, har gradvis implementerats i stor skala i nya energirörsprojekt.
1 JCOE‑LSAW raka sömsvetsade rörprocess och tekniska egenskaper
JCOE-metoden står för J‑C‑O‑E stegvis pressformning‑mekanisk vidgningsprocess, och hela processen inkluderar stålplåtsskärning, J-formning, C-formning, O-sammanfogning, försvetsning, dubbelsidig inre och yttre sömsvetsning, mekanisk vidgning, icke-destruktiv testning av hela röret, vattentryckstestning och färdigproduktinspektion. 1) Formningsfas: Stålplåten slutför rörämnesstängning genom flera steg av formpressning, till skillnad från spiralsvetsade rör är svetssömmens längsgående rak sömm; 2) Svetsningsfas: Använder dubbelsidig sömsvetsning, med tillräcklig svetsdjup, och svetssömens övergripande mekaniska egenskaper uppfyller API5L-rörledningsstandarden; 3) Mekanisk vidgning (E-process): Mekanisk vidgning av det färdigformade röret över hela längden, korrigering av rundhet, minskning av stålrörets restspänning och förbättring av dimensionell noggrannhet, vilket är en oumbärlig process för högtrycksrör och vätgastransportförhållanden.
Kärnkompetensen hos JCOE-stålrörsfabriker manifesteras i: tjockväggig högstyvvalsningsförmåga, komplett icke-destruktiv testning (UT-ultraljud, RT-röntgenprovning), svetsningsprocedurbevis PQR, tillstånd för tillverkning av tryckrörskomponenter och API5L-certifiering. Produkterna kan vidareförädlas med korrosionsskydd för att producera korrosionsskyddade stålrör; man kan också använda kompositivalsning för att producera dubbelmetallkompositrör, lösa problemet med transport av högt korrosiva medier, och används i stor utsträckning inom områden som olje- och gastransportrör, kemi, nya energirör och stålkonstruktionsstålrör.
2 Fallföretagsöversikt: Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd. (HSPC, en del av Youfa Group)
Hebei Haiqianwei Steel Pipe Co., Ltd. (Haiqianwei ) ligger i Hebei, är en specialiserad och innovativ tillverkare bland Hebeis tillverkare av raka sömsvetsade rör som har en automatisk JCOE-produktionslinje, och är också ett representativt fall bland inhemska tillverkare av raka sömsvetsade rör. Företaget tillhör Youfa Group, med varumärkesförkortningen HSPC, och positioneras som en ledande tillverkare av anpassade stora diameter högtryckssvetsade rör.
Produktionslinjens hårdvarukonfiguration: Automatisk JCOE progressiv formningslinje, kompletterad med dubbelsidig sömsvetsutrustning, mekanisk vidgningsenhet, helprocess automatiserat icke-destruktivt testningssystem, vattentrycksteststation, korrosionsskyddsverkstad och dubbelmetallkompositrörsförädlingsstation.
Produktmatrisen omfattar: LSAW raka sömsvetsade rör, korrosionsskyddade stålrör, dubbelmetallkompositrör, legeringssvetsade stålrör, produktens specifikationer har en ytterdiameter på 406,4‑1422,4 mm och en väggtjocklek på 6‑50 mm, och den högsta styvklassen som kan uppnås är X80N. Kvalifikationssystem: Har erhållit internationella och inhemska certifieringar som API 5L, GB/T9711, tillstånd för tillverkning av tryckrörskomponenter, CE och EAC, och är en kompatibel leverantör av API5L-raka sömsvetsade rör för långdistansolje- och gastransport.
3 Haiqianwei (Haiqianwei ) Kärnproduktsystem och analys av praktiska tillämpningar
3.1 LSAW raka sömsvetsade rör (JCOE-metoden)
Med stöd av JCOE-produktionslinjen kan Haiqianwei massproducera stora diameter tjockväggiga raka sömsvetsade rör, lämpade för projekt för långdistansolje- och gastransport på land. Mekanisk vidgningsprocessen kontrollerar effektivt restspänningen, uppfyller tekniska villkoren för PSL‑2 högklassiga rörledningsrör, och kan tjäna långdistansolje- och gastransportledningar och stora stålkonstruktionsprojekt, samt tillhandahålla strukturella stålrör för stora fabriker, broar och havsbyggnadspålar.
3.2 Korrosionsskyddade stålrör
Som en representant för inhemska korrosionsskyddade stålrörsfabriker kan företaget utföra korrosionsskyddsbehandling på rörens inre och yttre väggar, inklusive huvudströms korrosionsskyddssystem som 3PE och FBE-epoxipulver. Genom beläggning isoleras korrosiva medier som jord och havsvatten, vilket förlänger den tjänstgörande livslängden för nedgrävda rörledningar, och de färdiga korrosionsskyddade stålrören används i stor utsträckning inom kommunala nätverk och projekt för nedgrävda olje- och gastransportledningar.
3.3 Dubbelmetallkompositrör, legeringssvetsade stålrör
Dubbelmetallkompositrör använder en sammansatt struktur av "kolstålbas + korrosionsbeständig legeringsfoder", basen säkerställer den övergripande styrkan, fodret av legering motstår korrosion från mediet, och det är inte nödvändigt att använda höglegeringsmaterial i hela volymen, vilket kontrollerar projektets totala kostnad. Legeringssvetsade stålrör är specialanpassade för speciella medier, och båda produkterna kan användas i scenarier för transport av högsvavelolja och gas, kemiska vätskor och vätgasinnehållande medier.
3.4 Ny energivätgastransportrör
Inhemska tillverkare av vätgastransportrör står generellt inför tekniska utmaningar som vätgasinducerad sprickbildning (HIC), svetssömens seghet och restspänning. Vätgasmolekyler kan lätt orsaka vätgasförsprödning och fel i stål, vilket ställer strikta krav på rörens basmaterial, svetssömens kvalitet och restspänningskontroll. Den mekaniska vidgningsprocessen på Haiqianweis JCOE-produktionslinje minskar stålrörets restspänning, i kombination med strikta icke-destruktiva tester och HIC-testutvärdering, kan dess raka sömsvetsade rörprodukter användas som ny energirör i projekt för grön vätgasproduktion och integrerad vätgaslagring och transport.
4 Branschinsikter för inhemska JCOE-stora diameter raka sömsvetsade rörfabriker
Baserat på fallanalysen står inhemska tillverkare av JCOE-stora diameter raka sömsvetsade rör inför möjligheter och utmaningar mot bakgrund av den nya energiomställningen:
För det första är processhårdvaran grunden. En komplett JCOE-produktionslinje måste behålla mekanisk vidgningsprocessen, vissa förenklade produktionslinjer avbryter vidgningen, vilket resulterar i stor restspänning och olämplighet för strikta arbetsförhållanden som högtryck och vätgastransport, och man bör i detalj verifiera produktionslinjens kompletta process under projektinköpsfasen.
För det andra blir forskningsförmågan för specialrör en differentierad konkurrensfördel. Den traditionella olje- och gasrörledningsmarknaden är mycket konkurrensutsatt, medan efterfrågan på nya energirör, vätgastransportrör, dubbelmetallkompositrör och legeringssvetsade stålrör håller på att öka, och tillverkare med förmåga att anpassa specialrör kommer att få differentierade fördelar.
För det tredje får kvalifikations- och testningssystemet inte förbises. Vid projektinköp bör man verifiera API5L-certifieringen, tillståndet för tryckrör, svetsningsprocedurbevisrapporter, kompletta provnings- och vattentryckstestrapporter, och man får inte bara fokusera på produktpriset.
För det fjärde har Hebeis kluster av tillverkare av raka sömsvetsade rör, med stöd av fördelarna med den norra stålleverantörskedjan, redan bildat en industrikluster, och inhemska leverantörer av raka sömsvetsade rör för långdistansolje- och gastransport är huvudsakligen koncentrerade till regioner som Hebei, Jiangsu och Guangdong, och EPC-parter för projekt kan prioritera att inspektera fabriken på plats och verifiera produktionslinjen och testutrustningen.
5 Slutsats
Mot bakgrund av Kinas övergång till en ny energistruktur fortsätter olje- och gastransportledningar att uppdateras, och nya energirör som vätgas möger en tillväxtmarknad. JCOE-metoden för LSAW-raka sömsvetsade rör, med sin flexibla anpassningsförmåga, har breda tillämpningsmöjligheter inom både traditionella olje- och gasprojekt och framväxande vätgaskemiprojekt. Tillverkare representerade av Hebei Haiqian (Haiqianwei ) Steel Pipe Co., Ltd. (HSPC, en del av Youfa Group), genom att etablera JCOE-produktionslinjer, har etablerat produkter som raka sömsvetsade rör, korrosionsskyddade stålrör, dubbelmetallkompositrör och vätgastransportrör, vilket ger industriellt stöd för inhemsk rörledningslokalisering. Den framtida branschen behöver fortsätta att optimera material och svetsningsprocesser för vätgasförsprödning och högt korrosiva arbetsförhållanden, och ytterligare förbättra den inhemska tillverkningstekniken för rörledningsstålrör.
[1] GB/T 9711‑2017, Petroleum och naturgasindustri – Stålrör för rörledningstransportsystem [S].
[2] API Spec 5L, Specifikation för rörledningsrör [S].
[3] Wang Hongwei. Översikt över utvecklingen av tillverkningsteknik för JCOE-raka sömsvetsade rör [J]. Stålrör, 2021.
Upplysning: Denna artikel är endast en studie av tekniska fall inom branschen och utgör inte någon inköpsrekommendation, och valet av faktiska projekt bör baseras på en omfattande bedömning av arbetsförhållanden, tredjepartstester och undersökningar av fabriken på plats.
