Método de control de procesos en la producción de revestimiento sin costura N80-1 sin templar

La tubería de revestimiento sin templar N80-1 se produce mediante laminación en caliente de acero al carbono-manganeso-V, y el control de la temperatura final de laminación por encima del punto de cambio de fase Ar3 equivale a un tratamiento de normalizado. El método de producción de la tubería de revestimiento sin templar N80-1 presenta ventajas como el bajo costo, el ahorro de recursos de tratamiento térmico y la reducción del plazo de entrega. Sin embargo, el control del proceso de fabricación de la tubería de revestimiento sin templar N80-1 es muy complejo (factores como la deformación, la velocidad de deformación y la velocidad de enfriamiento, entre otros, no se pueden controlar manualmente). Sumado a la falta de tecnología de control de procesos eficaz, el control del rendimiento de este producto es inestable. Su resistencia a la compresión es variable en el rango de 552-758 MPa, y su tenacidad al impacto suele ser inferior a los 27 J longitudinales o los 14 J laterales requeridos por la norma API 5CT, lo que afecta gravemente el rendimiento del material y la seguridad de uso. El desarrollo de la tubería de revestimiento sin templar N80-1 se inició a mediados de la década de 1990, pasando de un acero bainítico de Cr-Mo de carbono y manganeso medio a un acero ferrítico microaleado de carbono y manganeso medio. El proceso de desarrollo del acero de grano fino tipo perlita, debido a la inestabilidad de su rendimiento, especialmente a su anormal tenacidad al impacto, provocó numerosos accidentes graves durante su uso.

Actualmente, se utilizan comúnmente aceros de vanadio de carbono y manganeso medio, como los disponibles en el mercado nacional 27Mn2V, 34Mn2V, 36Mn2V, 36Mn2VN, 35Mn2V y 40Mn2V. Si bien el desarrollo de grados de acero es más amplio, el grado de acero es solo uno de los factores que influyen en el rendimiento, cuyo control depende principalmente de los parámetros del proceso. Actualmente, la investigación sobre el método de control de la tubería sin soldadura N80-1 sin templar es escasa y dispersa, y se utilizan tecnologías y teorías más maduras de control de acero y de enfriamiento en frío, como las aplicadas a placas y barras. Este tipo de tecnología de laminación y enfriamiento controlados se basa principalmente en el control de la cantidad, la temperatura y la velocidad de deformación en cada pasada del proceso de laminación para lograr la recristalización y el refinamiento de los granos de austenita. Posteriormente, se controla el enfriamiento para modificar el proceso de transformación tisular y la temperatura final para organizar uniformemente y eliminar la tensión residual, logrando así la estructura deseada y, en última instancia, el control del rendimiento. Sin embargo, en la tubería sin soldadura N80-1 sin templar, además de la temperatura de deformación, los demás parámetros (deformación, temperatura de deformación, velocidad de deformación y velocidad de enfriamiento) no se pueden controlar artificialmente. Por lo tanto, la tecnología tradicional de laminación y enfriamiento controlados no se puede aplicar al control del proceso de la tubería sin soldadura N80-1 sin templar, y solo permite explicar cualitativamente algunos fenómenos u optimizar el rendimiento. La tecnología tradicional de laminación y enfriamiento controlado, generalmente basada en la simulación térmica de esfuerzos de compresión, permite obtener, mediante pruebas de dureza y observación del tejido, los parámetros de control del proceso: deformación, temperatura de deformación, velocidad de deformación, velocidad de enfriamiento y temperatura final de cada pasada.

La aplicación de esta tecnología y método de investigación en revestimientos sin costura N80-1 sin templar presenta principalmente los siguientes problemas e inconvenientes: 1. La tecnología tradicional requiere el control de la magnitud, la temperatura, la velocidad de deformación y la velocidad de enfriamiento. Sin embargo, en el caso de los revestimientos N80-1 sin templar, estos parámetros no se controlan manualmente, lo que reduce su operatividad y relevancia práctica. 2. Esta tecnología se basa en el estudio de la dureza y la microestructura, careciendo de datos cuantitativos sobre las propiedades de tracción e impacto. Los dos principales indicadores de rendimiento de los revestimientos N80-1 sin templar son, respectivamente, la resistencia a la tracción y la tenacidad al impacto.