اختصاصی معدنمدیا
● گرید X60 چیست و چرا اهمیت دارد؟
گرید X60 یکی از فولادهای مقاوم مورد استفاده در تولید لولههای خطوط انتقال نفت و گاز است که مطابق استاندارد API 5L طراحی شده است. عدد ۶۰ نشاندهنده مقاومت تسلیم این فولاد معادل ۶۰ ksi (حدود ۴۱۵ مگاپاسکال) است؛ بهعبارت دیگر، این فولاد پیش از تغییر شکل دائمی، قادر است فشار بسیار بالایی را تحمل کند. چنین استحکامی برای لولههایی که باید سیالات را با فشار بالا و در مسیرهای طولانی منتقل کنند، کاملاً ضروری است.
اهمیت گرید X60 تنها به مقاومت مکانیکی آن محدود نمیشود. این فولاد برای استفاده در محیطهای خورنده موسوم به محیط ترش طراحی شده است—محیطهایی که در آنها گازهایی مانند هیدروژن سولفید (H₂S) وجود دارد و میتواند بهسرعت موجب خوردگی، ترکخوردگی یا تخریب لولهها شود.
بنابراین، گرید X60 ترکیبی از استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه میدهد. این ویژگی آن را به گزینهای راهبردی برای خطوط انتقال نفت و گاز در شرایط خاص عملیاتی تبدیل کرده و نقش مهمی در کاهش وابستگی کشور به واردات فولادهای خاص ایفا میکند. (گریدهای 42، 52، 60، 70 و بالاتر وجود دارد)
● تعریف کلی استاندارد API 5L
استاندارد API 5L سندی است که «مؤسسه نفت آمریکا» (American Petroleum Institute) برای مشخصات فنی لولههای فولادی خطوط انتقال نفت، گاز و سایر سیالات تدوین کرده است. این استاندارد الزامهای طراحی، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، فرایند ساخت، بازرسی و نشانهگذاری لولههای بدوندرز و جوشدار را مشخص میکند.
● دامنه کاربرد
تمام لولههایی که در سامانههای انتقال زمینی یا زیردریایی به کار میروند—از فشارهای پایین تا خطوط فشار بسیار بالا—باید با یکی از گریدهای API 5L مطابقت داشته باشند. این الزامها شامل آزمون هیدروستاتیک، کنترل ابعادی، بازرسی غیرمخرب و آزمون چقرمگی میشود.
● دو سطح کیفی (PSL1 و PSL2)
API 5L دو «سطح مشخصات محصول» تعریف میکند:
○ PSL1: حداقل الزامات برای لولههای معمولی خطوط انتقال.
○ PSL2: الزامات سختگیرانهتر برای ترکیب شیمیایی، حداقل چقرمگی ضربه، سختی، آزمایشهای اضافی و ردیابی محصول؛ برای سرویس ترش، دریایی و پروژههای حساس الزاماً باید PSL2 انتخاب شود.
توضیح ساده برخی اصطلاحات و واژگان:
● محیطهای «شیرین» و «ترش» در خطوط لوله
در خطوط لولهای که گاز یا نفت عبور میکند، اگر سیال حاوی گازهای خورندهای مانند هیدروژن سولفید (H₂S) یا گاهی دیاکسید کربن (CO₂) باشد، به آن «ترش» میگویند؛ نبودِ این گازها محیط را «شیرین» میکند. لولههای سرویس ترش باید فولادی داشته باشند که هم در برابر فشار بالا مقاوم باشد و هم دیرتر زنگ بزند یا ترک بردارد.
● جدایش (Segregation) و لمینیشن (Lamination)
در فرآیند انجماد فولاد و نورد، ممکن است برخی ناخالصیها در نقاط خاص جمع شوند و فلز را در آن نقطه ضعیف کنند؛ این پدیده را جدایش مینامند. لمینیشن شبیه لایهلایه شدن درون چوب است: ترکهای ناپیدایی در فولاد باقی میماند که زیر فشار میتواند باز شود و قطعه را بشکند. کارخانه برای اطمینان، این عیبها را با آزمایش فراصوت (اولتراسونیک) پیدا و حذف میکند.
● کنترل گوگرد و هیدروژن در فولاد
اگر گوگرد یا هیدروژن در فولاد زیاد باشد، فلز ترد میشود و زود میشکند. در گرید X60، مقدار گوگرد را حدود ۱۵ قسمت در میلیون و هیدروژن را ۲ قسمت در میلیون نگه میدارند؛ عددهایی که با استانداردهای بینالمللی مثل NACE و API کاملاً همخوان است.
● فرآیند نورد ترمومکانیکی
برای بهدست آوردن فولادی محکم و در عین حال چقرمه، کارخانه همزمان دمای فلز و فشارِ نورد را مدیریت میکند؛ کنترل گرما و فشار، بدون نیاز به عملیات حرارتی جداگانه، فولاد را به ساختاری ریز و یکنواخت میرساند.
● ورقهای سیلیکونی جهتدار و غیرجهتدار
این ورقها که حدود سه درصد سیلیس دارند، برای موتور و ترانسفورماتور کاربرد دارند. در نوع «جهتدار»، بلورهای فولاد در یک راستا مرتب میشوند و تلفات انرژی در ترانس پایین میآید؛ این ورقها در ترانسهای قدرت استفاده میشوند. نوع «غیرجهتدار» بلورهای نامنظم دارد و برای موتورهای صنعتی مناسب است.
منبع: معدنمدیا