API 5L PSL2 X80 ERW acélcső
Alapvető áttekintés
API 5L PSL2 fokozatú X80 ERW (elektromos ellenállású hegesztett) acélcsőa kereskedelmi forgalomban kapható legmagasabb szilárdsági fokozat a nagy{0}}frekvenciás hegesztett vezetékcsövekhez [idézet:1, hivatkozás:2, hivatkozás:5]. Az "X80" jelölés a minimális folyáshatárt jelöli80 000 psi (552 MPa), amely az API 5L vezetékcső-minőségek csúcsát képviseli az igényes ultra-nagynyomású-gázszállítás, mélytengeri tengeri csővezetékek és sarkvidéki szolgáltatások terén, ahol a maximális szilárdság-/-súly aránya kritikus [idézet:1, hivatkozás:3, idézet:7].
A megnevezés a következőképpen oszlik meg:
API 5L: Az American Petroleum Institute előírása vezetékcsőhöz
PSL2: Termékleírás 2. szint (fokozott minőség kötelező teszteléssel) [hivatkozás:3, idézet:8]
X80: Minimális folyáshatár 80 ksi (552 MPa) [hivatkozás:3, idézet:5]
ERW: Electric Resistance Welded – acéltekercsből kialakított és hosszirányban hegesztett cső töltőfém nélkül [idézet:2, idézet:8]
Legfontosabb specifikációk
| Paraméter | Specifikáció |
|---|---|
| Standard | API 5L (46. kiadás, igazítva az ISO 3183 szabványhoz) [idézet:3, idézet:8] |
| Termékspecifikációs szint | PSL2 [idézet:1, idézet:2, idézet:5] |
| Fokozat | X80 (L555 ISO jelöléssel) [hivatkozás:3, idézet:5] |
| Minimális hozamerősség | 552-555 MPa (80 000-80 500 psi) [idézet:3, idézet:5] |
| Maximális hozamerő | 690-705 MPa (100 000-102 300 psi)– A PSL2 megadja a min és a max értéket is [idézet:5, idézet:9] |
| Minimális szakítószilárdság | 621-625 MPa (90 000-90 600 psi) [idézet:3, idézet:5] |
| Maximális szakítószilárdság | 825 MPa (119 700 psi) |
| Hozam-–-szakítóarány (max.) | 0.90-0.93[idézet:5, idézet:9] |
| Gyártási típus | ERW (Electric Resistance Welded) / HFW [idézet:1, idézet:2, idézet:8] |
| Mérettartomány (ERW) | 1/2" - 24" (21,3 mm - 609,6 mm) külső külső; tipikus ERW 24"-ig [idézet:1, idézet:2, idézet:8] |
| Falvastagság | Menetrend 10-160, STD, XS, XXS; legfeljebb 1000" (25,4 mm) [idézet: 5, idézet: 8] |
| Hossz | SRL, DRL; 6 m, 12 m szabvány; egyedi hosszúságok állnak rendelkezésre [citation:5, citation:8] |
| Befejezések | Sima végek, ferde végek, menetes végek [idézet:5, idézet:8] |
Kémiai összetétel (PSL2 hegesztett cső)
| Elem | Maximum % | Jelentőség |
|---|---|---|
| szén (C) | 0.10-0.12% | Ultra-alacsony széntartalmú a kiváló hegeszthetőség és szívósság érdekében |
| Szilícium (Si) | 0.45% | Deoxidálószer |
| Mangán (Mn) | 1.85% | Erőt ad |
| Foszfor (P) | 0.025% | A hegeszthetőség szigorú ellenőrzése [idézet:3, idézet:5] |
| Kén (S) | 0.015% | 50%-os csökkentés– kritikus a szívósság és a HIC ellenállás szempontjából [idézet:3, idézet:5] |
| Vanádium (V) | 0,07% vagy annál kisebb | Mikroötvözet-szemcsefinomításhoz |
| Nióbium (Nb) | 0,06% vagy annál kisebb | Mikro{0}}ötvözet az erőért |
| Titán (Ti) | 0,04% vagy annál kisebb | Mikroötvözet-szemcsefinomításhoz |
| Nb+V+Ti (összesen) | 0,15% max | Gabonafinomítás és csapadékerősítés |
| Szén-egyenérték (CE IIW) | Számított és ellenőrzött | Jó terepi hegeszthetőséget biztosít |
Megjegyzés: A PSL2-hez szén-egyenérték (CE) számítása és szabályozása szükséges a jó terepi hegeszthetőség biztosítása érdekében. A savanyú szolgáltatási alkalmazásoknál a kéntartalom tovább korlátozható 0,002%-ra vagy annál kisebbre.
Mechanikai tulajdonságok
| Ingatlan | PSL2 követelmény |
|---|---|
| Hozamerősség (perc) | 552-555 MPa (80 000-80 500 psi) [idézet:3, idézet:5] |
| Hozamerősség (max.) | 690-705 MPa (100 000-102 300 psi)[idézet:5, idézet:9] |
| Szakítószilárdság (perc) | 621-625 MPa (90 000-90 600 psi) [idézet:3, idézet:5] |
| Szakítószilárdság (max.) | 825 MPa (119 700 psi) |
| Hozam-–-szakítási arány | 0,90-0,93 max[idézet:5, idézet:9] |
| Megnyúlás | 20% vagy nagyobb (API 5L képletenként) |
| Charpy Impact (CVN) | Kötelezőmeghatározott hőmérsékleten |
| Keménység (max.) | 250 HV10 (savanyú szolgáltatás: 248 HV10) |
Mérettűrések (API 5L)
| Paraméter | Mérettartomány | Tolerancia | Forrás |
|---|---|---|---|
| Csőtest OD | 219,1-457 mm | ±0.75% | |
| Csőtest OD | 508-610 mm | ±0.75% | |
| Csővégek (219,1-273,1 mm) | - | +1.6 mm / -0,4 mm | |
| Csővégek (274-320 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Csővégek (323,9-457 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Falvastagság (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% | |
| Falvastagság (219,1-457 mm) | - | +15% / -12.5% | |
| Egyenesség | Teljes hossza | A teljes hossz 0,15%-a vagy annál kisebb |
ERW gyártási folyamat
Az ERW acélcső egy egyenes varratú elektromos ellenállás-hegesztett cső, amelyet folyamatos eljárással állítanak elő [idézet:2, hivatkozás:7, idézet:8]:
Letekercselés– Az acéltekercs feltekercselt és vízszintes
Élek előkészítése– A szalagélek marása a megfelelő hegesztés érdekében
Alakítás– Az acélszalagot hidegen{0}}alakítják hengeres alakra
Elektromos indukciós hegesztés– A nagy{0}}frekvenciás hegesztéssel az éleket töltőfém nélkül illeszti össze
Varrat hőkezelése– A hegesztési varrat normalizálva van a szemcseszerkezet finomítása és a törékeny összetevők eltávolítása érdekében
Méretezés– A cső áthalad a méretező tekercseken a végső méretek eléréséhez
NDT– a hegesztési varrat 100%-os roncsolásmentes -vizsgálata (ultrahangos vagy örvényáram)
Hidrosztatikus tesztelés– Minden csövet külön-külön teszteltek a nyomás integritása szempontjából
Befejezés befejezése- Előkészített végek (sima vagy ferde)
Tesztelési követelmények (PSL2)
| Teszt típusa | Követelmény | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Kémiai elemzés | Hő tételenként | Szigorúbb PSL2-korlátok |
| Szakítóvizsgálat | tételenként | Ellenőrzi a minimális és maximális határértékeket |
| Hozam-–-szakítási arány | 0,93 vagy annál kisebb | Kötelező ellenőrzés [citation:3, citation:5] |
| Charpy ütési teszt (CVN) | Kötelező | Minden PSL2 fokozathoz szükséges |
| Lapítási teszt | ERW csőhöz szükséges | Ellenőrzi a rugalmasságot |
| Hajlítási teszt | Kívánt | Ellenőrzi a hegesztés épségét |
| Hidrosztatikai teszt | Minden cső | Nyomás integritásának ellenőrzése; A csövek 100%-a |
| NDT (ultrahangos/örvényáram) | 100% hegesztési varrat | PSL2 esetén kötelező |
| DWTT (Drop Weight Tear Test) | Kritikus alkalmazásokhoz | Törési szívósság ellenőrzése |
| Keménységvizsgálat | Savanyú szolgálatra | Keménységi leképezés szükséges, ha megadják |
| HIC/SSC tesztelés | Savanyú szolgálatra | A NACE MR0175/ISO 15156 szerint |
| PMI (pozitív anyagazonosító) | 100% az ötvözött minőségeknél | Ellenőrzi az ötvözet összetételét |
Évfolyamok összehasonlítása: X80 vs. szomszédos fokozatok
| Fokozat | Hozamerősség (perc) | Hozamerősség (max.) | Szakítószilárdság (perc) | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|---|---|
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | Nagynyomású{0}}átvitel |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | Magas{0}}nyomás, offshore |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 635 MPa (92 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | Hosszú-távú magas-nyomás |
| X80 | 552 MPa (80 ksi) | 690-705 MPa (100-102 ksi) | 621-625 MPa (90 ksi) | Ultra-nagy nyomású-sarkvidéki, mélyvízi[idézet:1, idézet:3, idézet:5] |
Az X80 körülbelül 14%-kal nagyobb folyáshatárt kínál, mint az X70, és 33%-kal nagyobb, mint az X60 [idézet:3, idézet:5].
PSL2 és PSL1 összehasonlítása X80-hoz
| Funkció | PSL1 X80 | PSL2 X80 | Jelentőség |
|---|---|---|---|
| Szén (C) max | 0.26% | 0.10-0.12% | 54%-os csökkenés– jobb hegeszthetőség, alacsonyabb HAZ keménység |
| Kén (S) max | 0.030% | 0.015% | 50%-os csökkentés– kritikus a szívósság és a HIC ellenállás szempontjából [idézet:3, idézet:5] |
| Foszfor (P) max | 0.030% | 0.025% | Továbbfejlesztett szívósság és hegeszthetőség [idézet:3, idézet:5] |
| Hozamerő | Csak 552 MPa min | 552-705 MPa tartomány | Megakadályozza az anyagok túlzott-erősségét [idézet:3, idézet:5] |
| Szakítószilárdság | Csak 621 MPa min | 621-825 MPa tartomány | Konzisztens mechanikai tulajdonságokat biztosít [idézet:3, idézet:5] |
| Hozam-–-szakítási arány | Nincs megadva | 0,93 vagy annál kisebb | Biztosítja a megfelelő rugalmasságot [idézet:3, idézet:5] |
| Charpy ütésteszt | Nem kötelező | Kötelező | Alacsony{0}}hőmérsékletű szívósságot garantál |
| NDT követelmények | Standard | Szigorúbb | Jobb hibafelismerés |
| Nyomon követhetőség | Tételszint | Csőről-csőről-teljes nyomon követhetőség | Teljes körű minőségi dokumentáció |
| Tipikus használat | Általános szolgáltatás | Kritikus szolgáltatás, savanyú szolgáltatás, alacsony hőmérséklet, sarkvidéki, offshore[idézet:1, idézet:2, idézet:5] |
Hőkezelési utótagok (PSL2)
A PSL2 X80 a hőkezelés állapotát jelző utótagokkal szállítható:
| Utótag | Állapot | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|
| X80N | Normalizált | Általános áttétel, javított szemcseszerkezet |
| X80Q | Oltva és temperálva | Maximális szilárdsági egyenletesség |
| X80M | Termomechanikus hengerelt (TMCP) | Fokozott szívósság és hegeszthetőség [idézet:2, idézet:8] |
| X80QS | Oltott és temperált + savanyú kiszolgálás | H₂S környezetek |
| X80MS | Termomechanikus hengerelt + Savanyú szervíz | H₂S környezet fokozott szívóssággal |
Megjegyzés: Az "S" utótag a NACE MR szerinti Sour Service alkalmazást jelöli0175 .
Közös alkalmazások
| Alkalmazás | Leírás |
|---|---|
| Ultra-magas-nyomású gázátvitel | Nagy-távolságú gázvezetékek, amelyek maximális szilárdsági-/-tömeg arányt igényelnek [idézet:2, idézet:5] |
| Mélyvízi tengeri csővezetékek | Tenger alatti csővezetékek nagy külső nyomású környezetben [idézet:1, idézet:2] |
| Sarkvidéki és hidegklíma vezetékek | Alacsony-hőmérsékletű, nagy szívósságot igénylő környezetek [hivatkozás:2, idézet:5, idézet:7] |
| Savanyú szolgáltatás | H₂S környezetek (X80MS/X80QS fokozatokkal) [idézet:1, idézet:2] |
| Magas{0}}nyomású olajgyűjtés | Nyersolaj törzsvezetékek és gyűjtőrendszerek |
| Subsea Flowlines | Nagynyomású{0}}szénhidrogén-szállítás mélyvízi alkalmazásokban |
| sarkvidéki infrastruktúra | Csővezetékrendszerek extrém hideg éghajlaton [hivatkozás:2, idézet:5] |
Főbb előnyök
| Előny | Leírás |
|---|---|
| Legnagyobb Erő | 80 000 psi hozam – 14%-kal magasabb, mint X70, 33%-kal nagyobb, mint X60 [idézet:3, idézet:5] |
| Ultra-alacsony szén-dioxid | A 0,12%-nál kisebb vagy azzal egyenlő széntartalom kiváló hegeszthetőséget és HAZ tulajdonságokat biztosít |
| Maximális erő-/-súly arány | Lehetővé teszi a legvékonyabb falakat adott nyomás mellett – 15-25%-os anyagmegtakarítást tesz lehetővé az X70-hez képest |
| Garantált szívósság | A kötelező Charpy ütésteszt biztosítja az alacsony hőmérsékleti teljesítményt{0}} |
| Szigorúbb kémia | 50%-kal alacsonyabb kéntartalom (0,015% vs |
| Ellenőrzött erő | A maximális folyáshatár (705 MPa) megakadályozza a túlszilárd anyagokat, amelyek hegesztési problémákat okozhatnak |
| Teljes nyomon követhetőség | Csőnkénti--nyomon követhetőség a teljes minőségi dokumentációért |
| Továbbfejlesztett NDT | Szigorúbb, -roncsolásmentes tesztelési követelmények |
| Mikro-ötvözött szerkezet | Finom-szemcsés, hegyes ferrit szerkezet, nagy ellenállással a dinamikus szakítással szemben |
| Sour Service képesség | Elérhető a NACE MR0175/ISO 15156 megfelelőséggel (X80MS/X80QS fokozatok) [hivatkozás:1, hivatkozás:2] |
Bevonatolási lehetőségek
| 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 |
| 3LPP (3 rétegű polipropilén) | Offshore csővezetékek | Magas hőállóság (140 fokig) |
| Kőszénkátrány epoxi | Tengeri környezet | Erős{0}}védelem |
| Fekete (csupasz) | Szabványos marási felület | Ideiglenes védelem |
| Lakk/rozsdagátló{0}}olaj | Ideiglenes védelem | Rövid távú-korrózióvédelem szállítás közben |
| Betonsúlyú bevonat (CWC) | Tenger alatti/tenger alatti csővezetékek | Negatív felhajtóerő és mechanikai védelem |
Fontos megfontolások
1. Méretkorlátozások
Az ERW gyártás az X80-hoz általában itt érhető el1/2" - 24" (21,3 mm - 609,6 mm) külső átmérő[idézet:1, idézet:2, idézet:8]
A nagyobb átmérők (24" felett) LSAW vagy SSAW gyártást igényelnek [idézet:1, hivatkozás:8]
2. PSL1 vs. PSL2 kiválasztás
PSL2: Alacsony-hőmérsékletű szolgáltatáshoz (különösen 0 fok alatti tartományhoz), zord szolgáltatáshoz (H₂S-környezet), szabályozott csővezetékekhez (FERC, DOT), offshore alkalmazásokhoz és kritikus infrastruktúrához szükséges [hivatkozás:1, idézet:2, idézet:3]
PSL1: Korlátozottan elérhető X80-hoz; A PSL2 az X80 szabványa a kritikus alkalmazásokban
3. Ütésvizsgálati hőmérséklet
A szabványos Charpy ütővizsgálat itt van0 fokminimális energiaigény mellett
Sarkvidéki alkalmazásokhoz (sarki régiók), ütésvizsgálat a címen-45 fokmegadható [idézet:2, idézet:5]
4. Sour Service képesség
A PSL2 X80 további követelményekkel használható gyenge szolgáltatáshoz (H₂S környezet):
X80MS/X80QSkimondottan savanyú kiszolgálásra tervezett fokozatok [idézet:1, idézet:2]
Keménységvizsgálat (248 HV10 vagy annál kisebb)
HIC és SSC tesztelés a NACE TM0284 és NACE TM0177 szerint
A kéntartalom tovább korlátozható 0,002% vagy annál kisebb értékre
5. Egyenértékű fokozatok
ISO 3183: L555
GB/T 9711: L555
DNV OS-F101: 485/555 fokozat (hasonló szilárdsági szint)
6. Szállítási feltételek
A PSL2 X80 a következő feltételekkel szállítható:
Amint-gördült (R)
Normalizált (N)
Kioltott és temperált (Q)
Termomechanikus hengerelt (TMCP) (M) [hivatkozás:2, idézet:8]
7. Malomvizsgálati bizonyítvány
Jellemzően mintEN 10204 típus 3.1teljes vizsgálati eredményekkel
Harmadik-felek ellenőrzése (SGS, BV, Lloyds, TUV, ABS) kérésre elérhető
8. Pályázatok nagyprojektekben
Az X80 az ultra-nagynyomású-nagynyomású, nagy távolságú-olaj- és gázszállító csővezetékek fő acélminősége. Széles körben használják:
Poláris régió gázátvitel (alacsony hőmérsékleten nagy szívósság szükséges) [hivatkozás:2, idézet:5]
Mélyvízi tengeri csővezetékrendszerek [idézet:1, idézet:2]
Nagynyomású{0}}földgáz fővezetékek
Összegzés
API 5L PSL2 Grade X80 ERW acélcsőa kereskedelemben kapható legnagyobb szilárdságú vezetékcső, amely a csővezeték-technológia csúcsát képviseli. Minimális folyáshatárral80 000 psi (552 MPa)– hozzávetőlegesen14%-kal magasabb, mint az X70és33%-kal magasabb, mint az X60– és a fokozott PSL2 minőségi követelményeknek köszönhetően ez a cső a preferált választás ultra-nagynyomású-gázszállításhoz, mélytengeri tengeri csővezetékekhez, sarkvidéki szolgáltatásokhoz és más olyan igényes alkalmazásokhoz, ahol a maximális szilárdság-/-súly aránya kritikus [idézet:1, idézet:2, idézet:5].
Főbb jellemzők:
Elérhető:PSL2minőségi szint fokozott vizsgálati követelményekkel
GyártójaERW folyamat– méretek 1/2" és 24" OD között [idézet:1, idézet:2, idézet:8]
Ultra-alacsony széntartalom(Kisebb vagy egyenlő, mint 0,12%) kiváló hegeszthetőséget és alacsony hőmérsékleti szívósságot biztosít
Kötelező Charpy ütéstesztalacsony hőmérsékletű{0}}teljesítményt biztosít sarkvidéki alkalmazásokhoz
50%-kal alacsonyabb kéntartalom(0,015% vs
Maximális folyáshatár(705 MPa) megakadályozza az anyagok túlszilárdságát-
Mikro-ötvözöttNb/V/Ti-vel a jobb tulajdonságok érdekében (összesen kevesebb, mint 0,15%)
A hozam-–{1}}szakító aránya 0,93 vagy annál kisebbmegfelelő rugalmasságot biztosít [idézet:3, idézet:5]
Teljes nyomon követhetőségaz acélgyártástól a kész csőig
NACE MR0175/ISO 15156 megfelelősavanyú szolgáltatási alkalmazásokhoz (X80MS/X80QS minőség) [idézet:1, hivatkozás:2]
A gyakori alkalmazások a következők:
Ultra-nagynyomású-gázszállító vezetékek
Mélyvízi tengeri és tenger alatti csővezetékek
Sarkvidéki és hideg éghajlati csővezetékek [idézet:2, idézet:5]
Szomorú szolgáltatási alkalmazások (X80MS/X80QS fokozatokkal) [idézet:1, hivatkozás:2]
FERC, DOT vagy más hatóságok által szabályozott csővezetékek
Alacsony hőmérsékleten nagy szívósságot igénylő sarkvidéki infrastruktúra [idézet:2, idézet:5]
Megrendeléskor tüntesse fel:API 5L PSL2 Grade X80 ERW acélcső, méret (OD x WT), hossz, végkiképzés (sima/ferde), hőkezelési állapot (M/Q, ha szükséges), bevonatkövetelmények (3LPE/FBE/csupasz) és bármilyen kiegészítő követelmény (ütésvizsgálati hőmérséklet, savanyú kiszolgálás). Az EN 10204 3.1 típusú malomvizsgálati tanúsítvány szabványos. A savanyú szolgáltatási alkalmazásoknál adja megX80MS vagy X80QSa NACE MR0175 megfelelőséggel [hivatkozás:1, idézet:2].
