Разработка рулонного проката класса прочности К55 для труб как путь снижения издержек при решении энергетических проблем

Такие статьи себестоимости добычи нефти и газа, как заработная плата производственного персонала и амортизация скважин, состоят только из одного элемента затрат заработной платы в первом случае, амортизации — во втором. Статья расходов по сбору и транспортировке нефти и газа является комплексной. Она складывается из заработной платы персонала, занятого на работах по перекачке и хранению, из расхода электроэнергии на перекачку, из амортизации трубопроводов, резервуаров, насосов, двигателей и других основных средств, обслуживающих перекачку и хранение нефти и газа, а также расходов по текущему ремонту этих основных средств, которые в свою очередь состоят из заработной платы рабочих-ремонтников, стоимости ремонтных материалов, затрат на эксплуатацию подъемников и т. д.

Производство труб, обладающих высоким качеством и долговечностью при эксплуатации, является одной из важнейших задач металлургической отрасли, ведь зачастую издержки на ремонтные работы и доставку компонентов к месту ремонта намного выше, чем изготовление трубопровода из металлопроката более высокого класса [1–4].

В связи с очевидна эффективность применения более высококачественного рулонного проката класса прочности К55 для труб. Компанией Северсталь проведен ряд исследовательских работ по разработке и совершенствованию рулонного проката класса прочности К55 для труб.

В ранее произведенных исследовательских плавках с опытным химическим составом с содержанием С = 0,3 % и Si = 0,99 % при переработке у клиента выявлены дефекты сплошности шва при испытании на сплющивание.

В связи с этим было предложено и проработано 2 решения:

1. Задать в производство рулонный проката в ТПЦ «Шексна» компании «Северсталь» для подбора режимов сварки и термообработки труб. По результатам производства в ТПЦ «Шексна», последующей локальной термообработки шва на установке на ЛТО и калибровки труб 219×8,9мм опытной стали с содержанием С = 0,3 % и Si = 0,99 % провести испытания на сплющивание. При получении годных результатов на трубе диаметром  219 мм — задать в ГПТИ 1 рулон для производства труб 168,3×8,9мм с участием представителей компании «Северсталь» с целью опробования подобранных режимов производства по результатам эксперимента. По результатам опытно-промышленного производства в ГПТИ принять решение по дальнейшему производству и поставке рулонов с разработанным химическим составом в новые заказы К55 [5–7].
2. На основании выявленных проблем скорректировать химический состав и технологию прокатки, произвести новую партию металлопроката и отгрузить 2–3 опытно-промышленных рулона для дальнейшей переработки в условиях ГПТИ с целью получения механических свойств К55 по ГОСТ Р53366 в трубе после формовки, сварки ТВЧ, ЛТО и калибровки труб. На основании полученных результатов принять решение по итоговому выбору химического состава стали для производства К55.

Корректировка химического состава представлена в таблице 1.

Таблица 1. Опытный химический состав стали для рулонного проката класса К55

Для опытного химического состава был произведен расчет механических свойств проката в модели стана 2000 ПАО «Северсталь». Результаты расчета приведены на рисунке 1.

В результате расчета механических свойств проката в модели стана 2000, проведенных экспериментов и опытной переработки у клиента для промышленного производства рулонного проката класса К55 выбран опытный вариант химического состава.

Совершенствование химического состава и технологии производства рулонного проката класса К55 для труб позволит снизить издержки на ремонт и эксплуатацию, и, как следствие, расходы на транспортировку нефти и газа.