НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ (NEW TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT)

ОБЪЕДИНЕННАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ И «ТУРЕЦКИЙ ПОТОК»: ИННОВАЦИИ, ДОСТИЖЕНИЯ, ИНЖЕНЕРИЯ. ЧАСТЬ 2. СОЗДАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫСОЧАЙШЕГО УРОВНЯ КАЧЕСТВА ТРУБ, ПОСТАВЛЯЕМЫХ ДЛЯ ПРОЕКТА

(UNITED METALLURGICAL COMPANY AND TURKSTREAM: INNOVATIONS, ACHIEVEMENTS, ENGINEERING. PART 2. CREATING A COMMERCIAL TECHNOLOGY FOR PIPE PRODUCTION. ENSURING THE HIGHEST QUALITY OF PIPES SUPPLIED FOR THE PROJECT)

В статье приведены результаты исследований и разработок, полученные АО «Объединенная металлургическая компания» при реализации проекта подводного газопровода «Турецкий поток». Она состоит из двух частей. Первая1 была посвящена анализу и уточнению требований к трубной продукции, проведению предварительных испытаний, созданию материала и технологии производства проката, а также освоению его массового производства в условиях толстолистового стана 5000.
Во второй части статьи описываются разработка АО «Выксунский металлургический завод» технологии производства линейных труб для проекта «Турецкий поток», методы проведения тщательного контроля качества и результаты изготовления трубной продукции. Созданная новая технология, основанная на применении пресса финишной формовки, позволила освоить производство труб 813 × 39 мм из стали категории прочности DNV SAWL 450 SFDU, удовлетворяющих по геометрическим параметрам (овальность и др.) повышенным требованиям проекта «Турецкий поток» и отличающихся сниженным уровнем остаточных внутренних напряжений, а также обеспечить необходимую производительность. Был усовершенствован способ сварки продольных швов изделий. За счет оптимизации разделки кромок под сварку, сварочных материалов и режимов удалось уменьшить размер зоны термического влияния, улучшить формирование шва, повысить хладостойкость и снизить твердость сварного соединения. Кроме того, оптимизирован процесс нанесения полипропиленового покрытия, совмещенный с термообработкой труб.
В области специальных методов контроля качества в процессе производства был внедрен контроль геометрических параметров труб автоматическим способом, созданы и внедрены оборудование и методика оценки наличия участков повышенной поверхностной твердости на листах при помощи вихретокового контроля, разработано оборудование и освоены массовые испытания на сжатие трубного материала в различном состоянии. Проведенные мероприятия позволили освоить на АО «Выксунский металлургический завод» массовое производство труб, полностью соответствующих требованиям проекта «Турецкий поток», и выполнить контракт на поставку 450 тыс. т продукции для подводной части проекта.

1 Статья «Объединенная металлургическая компания и «Турецкий поток»: инновации, достижения, инженерия. Часть 1. Уникальные требования к трубной продукции, предварительные испытания, создание материала и освоение производства проката» была опубликована в журнале «Газовая промышленность» № 8 (820) за 2021 г.

The article provides research and development results obtained at United Metallurgical Company during the implementation of TurkStream subsea gas pipeline project. The paper comprises two parts. The first part is dedicated to analyzing and specifying requirements for tubulars, their preliminary testing, material and technology development for rolled steel production, and its mass production process development using plate rolling mill 5000 by Vyksa Steel Works2.
The second part describes the development of line pipe production technology for TurkStream by Vyksa Steel Works, thorough quality control procedures, and the production results. The novel technology using a finish forming press allowed the production of 813×39 mm pipes from DNV SAWL 450 SFDU strength grade steel and ensured the required capacity. These pipes meet the increased requirements of the TurkStream project for geometry (out-of-roundness and other parameters) and have a reduced residual internal stress level. The longitudinal tubular welding technique was improved. Optimization of grooving and welding materials and modes enabled reducing the size of the heat-affected zone, improving weld formation, enhancing cold resistance, and reduce the hardness of welds. The joint process of polypropylene coating and heat treatment of pipes is also optimized.
The special in-line quality control methods were supplemented by the automatic pipe geometry control implementation, equipment and procedure developed and implemented to estimate increased surface hardening areas of sheets by eddy current testing, compression test equipment developed and large-scale tests established for the tubular material in various states. These activities allowed Vyksa Steel Works to establish mass production of tubulars fully compliant with the TurkStream project requirements and fulfill the contracted supply of 450,000 tons of pipes for the subsea part of the project.

2 The article “United Metallurgical Company and TurkStream: Innovations, achievements, engineering. Part 1. Unique requirements for tubulars, preliminary tests, material creation and process development for rolled steel production” was published in the Gas Industry journal issue 8 (820) in 2021.

ПОДВОДНЫЙ ГАЗОПРОВОД, ТРУБА БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, ШАГОВАЯ ФОРМОВКА, СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ, ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТРУБ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТРУБ, УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ

SUBSEA GAS PIPELINE, LARGE-DIAMETER PIPE, JCO FORMING, WELDED JOINT, PIPE GEOMETRY, PIPE QUALITY CONTROL, IMPACT TOUGHNESS

О.Е. Аксютин, д.т.н., чл.-корр. РАЕН, ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия)

А.В. Никулин, South Stream Transport B.V. (Амстердам, Нидерланды)

М.С. Лебедев, South Stream Transport B.V.

П.П. Степанов, к.т.н., АО «Выксунский металлургический завод» (Выкса, Россия)

А.Б. Парунов, АО «Выксунский металлургический завод»

O.E. Aksyutin, DSc in Engineering, Corresponding Member of the Russian Academy of Natural Sciences, Gazprom PJSC (Saint Petersburg, Russia)

A.V. Nikulin, South Stream Transport B.V. (Amsterdam, Netherlands)

M.S. Lebedev, South Stream Transport B.V.

P.P. Stepanov, PhD in Engineering, Vyksa Steel Works (Vyksa, Russia)

A.B. Parunov, Vyksa Steel Works

Аксютин О.Е., Никулин А.В., Лебедев М.С. и др. Объединенная металлургическая компания и «Турецкий поток»: инновации, достижения, инженерия. Часть 1. Уникальные требования к трубной продукции, предварительные испытания, создание материала и освоение производства проката // Газовая промышленность. 2021. № 8 (820). С. 82–91.

Коликов А.П., Романенко В.П., Самусев С.В. и др. Машины и агрегаты трубного производства: учеб. пособие для вузов / под ред. А.П. Коликова. М.: Изд-во МИСиС, 1998.

Патент № 2660464 Российская Федерация, МПК B21C 37/06 (2006.01). Способ производства сварных прямошовных труб большого диаметра для магистральных трубопроводов: № 2017137202: заявл. 23.10.2017 г.: опубл. 06.07.2018 г. / Тихонов Ю.А., Бубнов М.А., Гришин С.А. и др.; заявитель АО «Выксунский металлургический завод».

Степанов П.П. Оптимизация структуры и свойств сварного соединения толстостенных газопроводных труб класса прочности Х70 для подводных трубопроводов // Развитие технологий производства стали, проката и труб на Выксунской производственной площадке: сб. трудов / под общ. ред. А.М. Барыкова. М.: Металлургиздат, 2016. С. 405–416.

Жарков С.В., Степанов П.П., Кархин В.А. Лабораторная оценка свариваемости высокопрочных трубных сталей // Тяжелое машиностроение. 2019. № 11–12. C. 23–26.

ASTM E9–19. Standard Test Methods of Compression Testing of Metallic Materials at Room Temperature [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.astm.org/Standards/E9 (дата обращения: 08.09.2021).

Aksyutin OE, Nikulin AV, Lebedev MS, Stepanov PP, Parunov AB. United Metallurgical Company and TurkStream: Innovations, achievements, engineering. Part 1. Unique requirements for tubulars, preliminary tests, material creation and process development for rolled steel production. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost']. 2021; 820(8): 82–91. (In Russian)

Kolikov AP (ed.), Romanenko VP, Samusev SV, Sheikh-Ali AD, Frolochkin VV. Machines and Mills for Pipe Production. Moscow: National University of Science and Technology (MISiS); 1998. (In Russian)

Tikhonov YuA, Bubnov MA, Grishin SA, Khlybov OS, Malyshev AE, Sazonov VA. Method for production of welded longitudinal pipes of large diameter for main pipelines. RU2660464 (Patent) 2017. (In Russian)

Stepanov PP. Optimization of structure and properties of thick-wall gas service pipes of X70 strength grade for subsea pipelines. In: Barykov AM (ed.) Development of Steel, Rolled Products, and Pipes at Vyksa Production Site. Moscow: Metallurgizdat; 2016. p. 405–416. (In Russian)

Zharkov SV, Stepanov PP, Karkhin VA. Laboratory evaluation of weldability of high strength tube steels. Heavy Mechanical Engineering [Tyazheloe mashinostroenie]. 2019; (11–12): 23–26. (In Russian)

ASTM. ASTM E9–19. Standard Test Methods of Compression Testing of Metallic Materials at Room Temperature. Available from: https://www.astm.org/Standards/E9 [Accessed: 8 September 2021].

Перевод выполнен Moscow Translation Agency