API 5L PSL1, X65 fokozatú két-oldalas merülőíves hegesztő (DSAW) acélcső
Alapvető áttekintés
API 5L PSL1 Grade X65 DSAW (kétoldalas-oldalas merülőíves hegesztés) acélcsőegy nagy szilárdságú szénacél vezetékcső, amelyet az American Petroleum Institute csővezetékes szállítási rendszerekre vonatkozó specifikációi szerint gyártanak. Az "X65" jelölés a minimális folyáshatárt jelöli65 000 psi (448 MPa), ami jelentős erőnövekedést jelent az X60 (60 ksi) és az X52 (52 ksi) felett.
Az X65 egy prémium, nagy szilárdságú -minőségű ajánlat kb8%-kal nagyobb folyáshatár, mint az X60(448 MPa vs. 414 MPa) és25%-kal magasabb, mint az X52(448 MPa vs. 359 MPa). Általában igényes nagy-nyomású szállítóvezetékekhez, tengeri létesítményekhez és sarkvidéki szolgáltatásokhoz használják, ahol az alacsonyabb minőségűek túlzott falvastagságot igényelnek.
A DSAW gyártási folyamat-más néven LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding)-egy nagy-integritású hegesztési módszer, amelyben mind a belső, mind a külső hegesztéseket alkalmazzák, ígyegyetlen kiváló minőségű{0}}hegesztési rög. Ezt az eljárást kifejezetten arra terveztéknagy-átmérőjű, vastag-falú csöveknagynyomású{0}}olaj- és gázszállításban, tengeri csővezetékekben és szerkezeti alkalmazásokban használják.
Név Magyarázat
| Rész | Jelentése |
|---|---|
| API | Amerikai Kőolaj Intézet |
| 5L | A csővezetékes szállítási rendszerekben használt vezetékcső specifikációja |
| PSL1 | Termékspecifikáció 1. szint – szabványos minőségi szint alapvető követelményekkel (nincs kötelező ütésvizsgálat) |
| X65 | A fokozat megjelölése: "X" a csővezeték minőségét, a "65" a minimális folyáshatárt jelenti ksi-ben (65 000 psi / 448 MPa) |
| DSAW | Kétoldalas-búváríves hegesztés – belső és külső hegesztések egyaránt alkalmazhatók; a hegesztőív a hegesztés során szemcsés folyasztószerbe merül |
| Más néven | LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) – amikor a hegesztési varrat hosszirányban fut a cső mentén |
Legfontosabb specifikációk
| Attribútum | Leírás |
|---|---|
| Normál | API 5L (46. kiadás, igazítva az ISO 3183 szabványhoz) |
| Termékspecifikációs szint | PSL1 – szabványos minőségi szint |
| Fokozat | X65 (L450 ISO-jelöléssel) |
| Minimális hozamerősség | 448-450 MPa (65 000-65 300 psi) |
| Minimális szakítószilárdság | 531-535 MPa (77 000-77 600 psi) |
| Megnyúlás | API 5L képlet szerint (falvastagságtól függően) |
| Gyártási folyamat | DSAW (kettős{0}}oldalas merülőíves hegesztés) / LSAW (hosszirányú merülőíves hegesztés) |
| Alakítási módszerek | JCOE(progresszív J-C-O képződés) illUOE(U-ing, O-ing, Expanding) |
| Mérettartomány (DSAW/LSAW) | 406 mm-től 1829 mm-ig(16" - 72") OD – jellemző a DSAW-ra; 84"-ig elérhető |
| Falvastagság | 6,0 mm és 50 mm között (legfeljebb 75 mm speciális alkalmazásokhoz) |
| Hossz | 6 m-től 12 m-ig szabványos; 18 m-ig elérhető |
| Befejezések | Sima végek, ferde végek (30 fokos ferde szög) |
| Bevonatolási lehetőségek | Fekete festék, lakk,{0}}rozsdagátló olaj, FBE, 3LPE, kőszénkátrány-epoxi, CWC |
Kémiai összetétel (API 5L PSL1 Grade X65 hegesztett cső)
Az API 5L PSL1 hegesztett csövek követelményei alapján:
| Elem | Maximum % | Megjegyzések |
|---|---|---|
| szén (C) | 0.26% | Alacsony széntartalom a jó hegeszthetőség érdekében |
| Mangán (Mn) | 1.45% | Erőt ad; magasabb osztályzatoknál |
| Foszfor (P) | 0.030% | A hegeszthetőség érdekében szabályozott |
| Kén (S) | 0.030% | Ellenőrzött szívósság |
| Szilícium (Si) | Nincs megadva a PSL1-hez | Általában 0,45% vagy annál kisebb |
| Króm (Cr) | 0,50% max | Maradék elem |
| Nikkel (Ni) | 0,50% max | Maradék elem |
| Molibdén (Mo) | 0,15% max | Maradék elem |
| Réz (Cu) | 0,50% max | Maradék elem |
| Vanádium (V) + nióbium (Nb) + titán (Ti) | 0,15% vagy annál kisebb | Mikroötvözet-szemcsefinomításhoz |
Megjegyzés: Minden egyes 0,01%-kal az előírt maximális széntartalom alá történő csökkentése esetén megengedett a maximális mangántartalom feletti 0,05%-os emelés, legfeljebb 1,75%-ig. A PSL1-nek nincs előírása a maximális folyáshatárra, szén-egyenértékre vagy kötelező ütésvizsgálatra.
Mechanikai tulajdonságok (API 5L PSL1, Grade X65)
| Ingatlan | Követelmény |
|---|---|
| Hozamerősség (perc) | 448-450 MPa (65 000-65 300 psi) |
| Hozamerősség (max.) | Nincs megadva a PSL1-hez |
| Szakítószilárdság (perc) | 531-535 MPa (77 000-77 600 psi) |
| Szakítószilárdság (max.) | Nincs megadva a PSL1-hez |
| Hegesztési húzószilárdság (perc) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 535 MPa (77 600 psi) |
| Megnyúlás | API 5L képlet szerint (falvastagságtól függően) |
| Charpy hatás | PSL1-hez nem szükséges– csak a PSL2 esetében van szükség kötelező ütésvizsgálatra |
| Hozam-–-szakítási arány | Nincs megadva a PSL1-hez |
X65 vs. szomszédos fokozatok összehasonlítása
| Fokozat | Hozamerősség (perc) | Szakítószilárdság (perc) | Relatív erő vs. X65 | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | -20% | Általános átvitel |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -13% | Magasabb-nyomás átvitel |
| X60 | 414-415 MPa (60 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | -7% | Nagynyomású{0}}átvitel |
| X65 | 448-450 MPa (65 ksi) | 531-535 MPa (77 ksi) | Alapvonal | Nagy{0}}nyomású, offshore, igényes alkalmazások |
| X70 | 483-485 MPa (70 ksi) | 565-570 MPa (82 ksi) | +8% | Nagy-távú-nyomás |
| X80 | 552-555 MPa (80 ksi) | 621-625 MPa (90 ksi) | +23% | Ultra-nagynyomású-törzsvezetékek |
*Az X65 körülbelül 8%-kal nagyobb folyáshatárt kínál, mint az X60, és 25%-kal nagyobb, mint az X52, így prémium választás a nagynyomású távvezetékekhez, ahol az alacsonyabb minőségek túlzott falvastagságot igényelnek.*
Méretezési specifikációk
| Paraméter | Tartomány / Tolerancia |
|---|---|
| Külső átmérő | 406 mm-től 1829 mm-ig(16" - 72") – tipikus DSAW tartomány; 84"-ig elérhető |
| Falvastagság | 6,0 mm és 50 mm között (legfeljebb 75 mm speciális alkalmazásokhoz) |
| Átmérőtűrés (csőtest) | a megadott OD ±0,75%-a |
| Átmérőtűrés (csővégek, D 168,3 mm vagy annál kisebb) | -0,4 mm és +1.6 mm között |
| Átmérőtűrés (csővégek, 168,3 mm < D 610 mm vagy annál kisebb) | ±0,005D, max ±1,6 mm |
| Átmérőtűrés (csővégek, 610 mm < D 1422 mm vagy annál kisebb) | ±1,6 mm |
| Falvastagsági tűrés (t 5 mm vagy annál kisebb) | ±0,5 mm |
| Falvastagsági tűrés (5 mm < t < 15 mm) | ±0.1t |
| Falvastagsági tűrés (t 15 mm vagy annál nagyobb) | ±1,5 mm |
| Hossz | 6 m-től 12 m-ig szabványos; 18 m-ig elérhető |
| Kerekségen kívül-- | A megadott OD 1%-a vagy annál kisebb |
Tipikus méret elérhetőség (API 5L Grade X65 DSAW):
| OD (hüvelyk) | OD (mm) | Falvastagság tartomány (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
DSAW/LSAW gyártási folyamat
A kétoldalas merülőíves hegesztés (DSAW), más néven hosszirányú merülőíves hegesztés (LSAW) egy nagy-hatékonyságú eljárás, amelyet elsősorban nagy-átmérőjű acélcsövekhez használnak.
Folyamat leírása
A hegesztőívet szemcsés folyasztószerbe merítjükhegesztés közben a varrat védelme a légköri szennyeződésektől
Külső és belső hegesztésekre is szükség vanáltalában külön folyamatokban valósul meg
A különálló hegesztések felemésztik a másik egy részét, ami aegyetlen kiváló minőségű{0}}hegesztési rög
Alakítási módszerek
| Módszer | Leírás | Tipikus átmérők |
|---|---|---|
| JCOE | Progresszív J-C-O formázási lépések (J-alak → C-alak → O-alak), hegesztés után kitágítva | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | U{0}}alakú, majd O-alakú lemez nyomva, hegesztés után kitágítva | 508-1118 mm (20"-44") |
A folyamat lépései
Tányér kiválasztása– API 5L PSL1 X65 követelményeknek megfelelő acéllemezek
Élek előkészítése– Az élek le vannak ferdítve, hogy V{0}}alakú hornyot hozzanak létre
Alakítás– Az acéllemezeket JCOE vagy UOE présekkel hengeres formára alakítják
Tapos hegesztés– Az formázott lemezeket tapadós{0}}hegesztéssel biztosítják, hogy megtartsák alakjukat
Dupla merülőíves hegesztés– Csővarrat hegesztett belső és külső felületeken egyaránt
Hideg expanzió– A cső 1,5%-ig bővíthető a végső külső külső méret eléréséhez
Ultrahangos vizsgálat– A varrat ellenőrzése folyamatos ultrahangos automatikus hibaérzékeléssel történik
Hidrosztatikus nyomáspróba– Minden csövet hidrosztatikus nyomásvizsgálatnak vetnek alá (ha előírják)
Végső– Végfeldolgozás, ferde vágás, bevonat és jelölés az előírásoknak megfelelően
Tesztelési és ellenőrzési követelmények (PSL1)
| Teszt típusa | Követelmény | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Kémiai elemzés | Hő tételenként | Ellenőrzi az API 5L PSL1 összetételi határait |
| Szakítóvizsgálat | tételenként | Ellenőrzi a hozamot és a szakítószilárdságot |
| Lapítási teszt | Kívánt | Ellenőrzi a rugalmasságot és a hegesztés integritását |
| Hajlítási teszt | Kívánt | Ellenőrzi a hegesztés épségét |
| Charpy ütési teszt | PSL1-hez nem szükséges | Csak a PSL2 esetében van szükség kötelező ütközésvizsgálatra |
| Hidrosztatikai teszt | Minden cső (ha van megadva) | Nyomás integritásának ellenőrzése |
| Ultrahangos vizsgálat | 100% hegesztési varrat | A DSAW szabványos gyakorlata |
| Röntgenvizsgálat | "T" kötésekhez | Ahol a szalag tompavarratok metszik a spirális varratokat |
| Méretvizsgálat | 100% | Szabványos tűrések szerint |
| Malom vizsgálati bizonyítvány | EN 10204 3.1B típus | Teljes vizsgálati eredményekkel ellátva |
PSL1 és PSL2 összehasonlítása X65-höz
| Funkció | PSL1 X65 | PSL2 X65 | Jelentőség |
|---|---|---|---|
| Szén (C) max | 0.26% | 0.22% | A PSL2 szigorúbb vezérléssel rendelkezik a jobb hegeszthetőség érdekében |
| Kén (S) max | 0.030% | 0.015% | A PSL2 50%-os csökkenést mutat – ez kritikus a szívósság szempontjából |
| Foszfor (P) max | 0.030% | 0.025% | A PSL2-nek szigorúbb korlátai vannak |
| Mangán (Mn) max | 1.45% | 1.65% | Magasabb az erőért |
| Hozamerő | Csak 450 MPa min | 450-600 MPa tartomány | A PSL2 maximális értéket ad meg a túlszilárdságú anyagok megelőzése érdekében |
| Szakítószilárdság | Csak 535 MPa min | 535-760 MPa tartomány | A PSL2 maximális értéket ad meg a konzisztencia érdekében |
| Hozam-–-szakítási arány | Nincs megadva | Kisebb vagy egyenlő, mint 0,93 | A PSL2 megfelelő rugalmasságot biztosít |
| Hatásvizsgálat | Nem kötelező | Kötelező | A PSL2 alacsony hőmérsékletű{1}}állóságot garantál |
| Szén-egyenérték | Nem kötelező | Számított és ellenőrzött | A PSL2 jó terepi hegeszthetőséget biztosít |
| NDT követelmények | Standard | Szigorúbb | A PSL2 jobb hibaészlelést biztosít |
| Nyomon követhetőség | Tételszint | Csőről-csőről-teljes nyomon követhetőség | A PSL2 teljes körű minőségi dokumentációt kínál |
| Tipikus használat | Általános szolgáltatás, vízvezetékek, nem{0}}kritikus | Kritikus kiszolgálás, savanyú kiszolgálás, alacsony hőmérséklet |
Közös alkalmazások
| Alkalmazás | Leírás |
|---|---|
| Nagynyomású{0}}gázátvitel | Nagy{0}}távolságú földgázvezetékek, amelyek nagy üzemi nyomást igényelnek |
| Offshore és Subsea Pipelines | Tenger alatti csővezetékek, amelyek nagy szilárdságú-/-tömeg arányt igényelnek |
| Nyersolaj törzsvezetékek | Kőolajszállítás fő távvezetékei |
| Onshore Gathering Networks | A termelési területeket a feldolgozással összekötő regionális törzsrendszerek |
| Állomás és fejléc csövek | Kompresszorállomások, szivattyútelepek, mérőberendezések |
| Víz átvitel | Nagy-átmérőjű, nagy-nyomású vízvezeték |
| Ipari folyamatok csővezetékei | Finomítók, vegyi üzemek, energiatermelés |
| Arctic/Cold Climate Pipelines | Alacsony-hőmérsékletű környezetek (PSL2-vel és hatásteszttel) |
Főbb előnyök
| Előny | Leírás |
|---|---|
| High Strength | 65 000 psi hozam – 8%-kal nagyobb, mint X60, 25%-kal nagyobb, mint X52 |
| Költséghatékony- | A PSL1 gazdaságosabb, mint a PSL2 – általános szolgáltatási alkalmazásokhoz alkalmas |
| Kiváló hegeszthetőség | Az alacsony széntartalom jó terepi hegeszthetőséget biztosít |
| Nagy átmérőjű képesség | A DSAW 16"-tól 72"-ig terjedő külső átmérőjű csöveket gyárt – ideális nagy-átmérőjű alkalmazásokhoz |
| Magas hegesztési integritás | A kétoldalas-hegesztés egyetlen kiváló minőségű-hegesztési rögöt hoz létre 100%-os UT ellenőrzéssel |
| Széles körű elérhetőség | Általában a gyártók raktározzák világszerte |
| JCOE/UOE formázás | Pontos méretpontosság a fejlett alakítási módszerek révén |
| Bizonyított teljesítmény | Széles körben használják nagynyomású{0}}gázszállításban, tengeri csővezetékekben és igényes alkalmazásokban |
Nemzetközi közelítések
| Standard | Egyenértékű fokozat | Megjegyzések |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L450 | Nemzetközi szabvány megfelelője |
| GB/T 9711 | L450 | kínai megfelelője |
| DNV OS-F101 | 450-es évfolyam | Offshore szabvány (hasonló szilárdsági szint) |
| EN 10208-2 | L450 MB | európai megfelelője |
Bevonatolási lehetőségek
Az API 5L PSL1 X65 DSAW cső különféle bevonatokkal szállítható a korrózióvédelem érdekében:
| Bevonat típusa | Legjobb For | Főbb jellemzők |
|---|---|---|
| 3LPE (3 rétegű polietilén) | Eltemetett csővezetékek | Leggyakoribb; kiváló korrózióvédelem, nagy ütésállóság |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Olaj- és gázvezetékek | Erős tapadás, vegyszerállóság |
| Kőszénkátrány epoxi | Tengeri környezet | Erős{0}}védelem |
| CWC (Concrete Weight Coating) | Tenger alatti/tenger alatti csővezetékek | Negatív felhajtóerő és mechanikai védelem |
| Lakk/rozsdagátló{0}}olaj | Ideiglenes védelem | Rövid távú-korrózióvédelem szállítás közben |
| Bitumenes bevonat | Eltemetett szolgálat | Költséghatékony{0}}védelem |
| Fekete olajos bevonat | Szabványos marási felület | Ideiglenes védelem |
Befejezések
Az elérhető végkezelések a következők:
Sima végek (PE)– szabvány a legtöbb alkalmazáshoz
Ferde végek (BE)– terepi hegesztéshez (30 fokos ferdeszög)
Menetes végek– mechanikus csatlakozásokhoz
Fontos megfontolások
1. PSL1 vs. PSL2 kiválasztás
PSL1: Alkalmas általános szolgáltatáshoz, vízvezetékekhez, nem-kritikus alkalmazásokhoz, ahol nincs szükség alacsony-hőmérsékletű szívósságra
PSL2: Alacsony-hőmérsékletű szolgáltatáshoz (0 fok alatt), zord szolgáltatáshoz (H₂S környezet), szabályozott csővezetékekhez (FERC, DOT) és kritikus alkalmazásokhoz szükséges
2. X65 vs. alsó/magasabb fokozatok
X52: Általános sebességváltó (52 ksi hozam)
X56: Nagyobb-nyomás-átvitel (56 ksi hozam)
X60: Nagy{0}}nyomású átvitel (60 ksi hozam)
X65: Nagy{0}}nyomású, offshore, igényes alkalmazások(65 ksi hozam)
X70/X80: Magasabb nyomású, nagy-távolságú, ultra-magas-nyomású törzsvezetékek
3. DSAW méretkorlátozások
A DSAW gyártás az X65-höz általában innen érhető el16" - 72" OD
A kisebb átmérőket (16" alatt) általában ERW-vel vagy varrat nélküli módszerrel állítják elő
4. Hatásvizsgálat
A PSL1 igennemCharpy ütéstesztet igényel a szabvány szerint. Ha alacsony-hőmérsékletű szolgáltatás várható, fontolja meg:
Kiegészítő követelményként az ütésvizsgálat megadása
Frissítés PSL2-re (ami hatástesztet ír elő)
5. Hőmérséklet korlátozások
Maximális ajánlott üzemi hőmérséklet:350 fok (662 fok F)
PSL1 alatt nem garantált alacsony-hőmérsékletű szívósság – értékelés nélkül nem alkalmas-alsó hőmérsékletű alkalmazásokhoz
6. -Harmadik fél ellenőrzése
Az elérhető ellenőrzési szolgáltatások közé tartozik az SGS, BV, Lloyds
7. Malomvizsgálati bizonyítvány
Jellemzően mintEN 10204 3.1B típusteljes vizsgálati eredménnyel
Harmadik{0}}ellenőrzés kérésre elérhető
8. Hegeszthetőség
Az alacsony széntartalom (kevesebb, mint 0,26%) kiváló hegeszthetőséget biztosít
Alkalmas minden szabványos hegesztési módszerhez (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
A legtöbb vastagságnál nincs szükség utólagos -hegesztési hőkezelésre
A PSL2 technológiával rendelkező, savanyú szolgáltatási alkalmazásokhoz alacsony hidrogéntartalmú gyakorlat szükséges
Összegzés
API 5L PSL1, X65 fokozatú két-oldalas merülő ívhegesztett (DSAW/LSAW) acélcsőegy prémium, nagy szilárdságú{0}}vezetékcső az olaj- és gázszállítási alkalmazásokhoz. Minimális folyáshatárral65 000 psi (448 MPa)– hozzávetőlegesen8%-kal magasabb, mint az X60és25%-kal magasabb, mint az X52– és szakítószilárdsága77 000 psi (531 MPa), ez az anyag az előnyben részesített választás nagy{0}}nyomású átviteli csővezetékekhez, tengeri alkalmazásokhoz és olyan igényes üzemi körülményekhez, ahol az X60 túlzott falvastagságot igényel.
Főbb jellemzők:
Anyagszabvány: API 5L PSL1 X65 – nagy szilárdságú-minőség általános szolgáltatáshoz
Termőerő: minimum 448 MPa (65 000 psi) – 8%-kal nagyobb, mint X60
Szakítószilárdság: minimum 531 MPa (77 000 psi).
PSL1 minőségi szint: Nincs kötelező ütésvizsgálat; általános szolgáltatás standard követelményei
DSAW gyártásbelőle csöveket gyárt16" - 72" ODig terjedő falvastagsággal50 mm
Kétoldalas{0}}hegesztésegyetlen kiváló minőségű{0}}hegesztési rögöt hoz létre
JCOE vagy UOE kialakításamódszerek biztosítják a precíz méretpontosságot
100%-os ultrahangos vizsgálathegesztési varrat biztosítja a minőséget
Kiváló hegeszthetőségalacsony széntartalmú (kevesebb, mint 0,26%)
Költséghatékony-– a leggazdaságosabb választás nagy{0}}nyomású, nagy-átmérőjű vezetékcsövekhez
A gyakori alkalmazások a következők:
Nagynyomású{0}}gázszállító vezetékek
Tenger alatti és tenger alatti csővezetékek
Nyersolaj törzsvezetékek
Állomás és fejléc csövek
Vízátviteli hálózat
Ipari folyamatcsövek
Megrendeléskor tüntesse fel:API 5L PSL1, X65 fokozat, DSAW/LSAW (kettős-oldalas/hosszirányú süllyesztett ívhegesztés), méret (OD x WT), hossz, végkidolgozás (sima/ferde), bevonatkövetelmények és marási vizsgálati tanúsítvány az EN 10204 Type 3 szerint.
Azoknál az alkalmazásoknál, amelyek garantáltan alacsony-hőmérsékletű szívósságot, szigorúbb kémiai szabályozást vagy túlzott szervizképességet igényelnek, adja megAPI 5L PSL2 Grade X65helyette . A legtöbb nagynyomású{1}}átviteli alkalmazáshoz az X65 PSL1 kiváló egyensúlyt kínál az erő és a gazdaságosság között.
