API 5L X65 hosszirányú merülőíves hegesztő (LSAW) cső
Alapvető áttekintés
Szabványos specifikáció ahosszirányban merülő -ívhegesztett acél vezetékcsőalatt aAPI 5Lspecifikáció.X65 fokozataz anagyszilárdságú{0}}csővezeték-acélszéles körben használják az igényes olaj- és gázátviteli alkalmazásokban, jelentős szilárdságnövekedést kínálva az X60-hoz képest, miközben megőrzi a kiváló szívósságot és hegeszthetőséget a kritikus üzemi körülmények között.
Név Magyarázat
| Rész | Jelentése |
|---|---|
| API | American Petroleum Institute |
| 5L | A csővezetékes szállítási rendszerek vezetékcsövére vonatkozó specifikáció |
| X65 | fokozat megjelölése –X= csővezeték fokozat,65= minimális folyáshatár ksi-ben (65 000 psi / 448 MPa) |
| Hosszanti merülőíves hegesztés (LSAW) | Gyártási folyamat – az acéllemezeket egyetlen egyenes hosszanti varrat mentén alakítják ki és hegesztik alá merítő ívhegesztéssel töltőfém hozzáadásával. Más néven SAWL (Submerged Arc Welded Longitudinal) |
Az API 5L X65 LSAW cső főbb jellemzői
| Funkció | Leírás |
|---|---|
| Anyag típusa | Nagy-szilárdságú alacsony-ötvözött (HSLA) acél– nióbiummal, vanádiummal vagy titánnal ötvözött mikro-a szemcsefinomítás és szilárdság növelése érdekében |
| Gyártás | LSAW (hosszirányú merülőíves hegesztés)- UOE, JCOE vagy RBE eljárásokkal kialakított lemezek, amelyeket belülről és kívülről merített ívvel hegesztettek |
| Termékspecifikációs szintek | PSL1vagyPSL2(A PSL2 kötelező ütésvizsgálatot, szigorúbb kémiai ellenőrzéseket és meghatározott maximális szilárdsági határértékeket ír elő) |
| Hozamerő | minimum 448 MPa (65 000 psi).(PSL1);448-600 MPatipikus PSL2 tartomány |
| Szakítószilárdság | minimum 531 MPa (77 000 psi).(PSL1);531-758 MPatipikus PSL2 tartomány |
| Megnyúlás | Minimális21-23%falvastagságtól függően |
| Kulcselőny | Nagy szilárdság-/-tömeg arány– vékonyabb falakat tesz lehetővé azonos nyomás mellett, csökkentve az anyagköltséget és a súlyt |
| Tipikus átmérők | 323,9 mm-től 1626 mm-ig(12" - 64") – LSAW eljárás nagy átmérőket tesz lehetővé; 72"-ig elérhető egyes gyártóktól |
| Tipikus falvastagság | 6,0 mm és 60 mm között(egyes gyártóktól akár 80 mm-ig is elérhető) |
| Hossz | 6 m és 12,3 m közöttstandard; 18 m-ig elérhető |
Kémiai összetétel (API 5L X65)
| Elem | PSL1 (max. %) | PSL2 (max. %) | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| szén (C) | 0.26 | 0.22 | A PSL2 jelentősen jobban szabályozza a hegeszthetőséget és a szívósságot |
| Mangán (Mn) | 1.45 | 1.45 | Erőt ad |
| Foszfor (P) | 0.030 | 0.025 | Szigorúbb a PSL2-ben |
| Kén (S) | 0.030 | 0.015 | Lényegesen szorosabb PSL2-ben a szívósság érdekében |
| Szilícium (Si) | - | 0,45 max | PSL2-ben van megadva |
| Vanádium (V) | 0,15 max | 0,15 max | Mikro-ötvözet |
| Nióbium (Nb) | 0,05 max | 0,05 max | Mikro-ötvözet |
| Titán (Ti) | 0,04 max | 0,04 max | Mikro-ötvözés – TiN-csapadékot képez, amely finomítja a szemcseszerkezetet |
Jegyzet:A PSL2 szigorúbb kémiai szabályozása különösen fontos a zord szolgáltatási alkalmazások és az alacsony hőmérsékleti szívósság esetén. Az olyan igényes alkalmazásokhoz, mint a szuperkritikus CO₂ szállítás, a legújabb fejlesztések fejlett ötvözetkialakításokat alkalmaznak Ni, Cr, Cu hozzáadásával.
Mechanikai tulajdonságok
| Ingatlan | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Hozamerősség (perc) | 448 MPa (65 ksi) | 448 MPa (65 ksi) |
| Hozamerősség (max.) | Nincs megadva | 600 MPa (87 ksi)tipikus |
| Szakítószilárdság (perc) | 531 MPa (77 ksi) | 531 MPa (77 ksi) |
| Szakítószilárdság (max.) | Nincs megadva | 758 MPa (110 ksi) |
| Hozam-–-szakítóarány (max.) | Nincs megadva | 0.93 |
| Megnyúlás | 21% minimum | 21% minimum |
| Ütésenergia (Charpy V{0}}bevágás) | Nem kötelező | API 5L-es táblázatokhoz szükséges– tipikus 41 J minimum átlag meghatározott hőmérsékleten |
Jegyzet:A PSL2 megköveteli a Charpy V{1}}bevágásos ütéstesztet meghatározott hőmérsékleteken, biztosítva a megfelelő szívósságot a kritikus alkalmazásokhoz. A továbbfejlesztett X65M minőségek kivételesen alacsony hőmérsékletű-hőmérsékletű szívósságot érnek el:>350 J -45 fokon for base metal, with weld and HAZ >200 J .
PSL1 vs. PSL2 az X65 LSAW Pipe számára
| Vonatkozás | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Kémia | Normál határértékek (C kisebb vagy egyenlő, mint 0,26%, S kisebb vagy egyenlő, mint 0,030%) | Szigorúbb vezérlés(C kisebb vagy egyenlő, mint 0,22%, S kisebb vagy egyenlő, mint 0,015%) |
| Erő | Min. csak megadva | Min és Maxmeghatározott (megakadályozza az -erő túllépését) |
| Hatásvizsgálat | Nem kötelező | Kötelezőmeghatározott hőmérsékleten |
| Szén-egyenérték | Nem kötelező | Számított és ellenőrzött |
| NDT követelmények | Standard | Szigorúbb – kötelező roncsolásmentes ellenőrzés |
| Tanúsítvány | Tanúsítványok megadva | Tanúsítványok kötelezőek(SR 15.1) |
| Nyomon követhetőség | Korlátozott | Teljes nyomon követhetőséga tesztek befejezése után |
| Tipikus használat | Általános szolgáltatás, vízvezetékek | Kritikus szolgáltatás, savanyú szolgáltatás, alacsony hőmérséklet, offshore |
PSL2 fokozatú jelölések
| Kijelölés | Jelentése |
|---|---|
| X65Q | Oltva és temperálva |
| X65M | Termo{0}}mechanikusan vezérelt feldolgozás (TMCP) – kiváló szívósságot biztosít |
LSAW gyártási folyamat
Alakítási módszerek
| Módszer | Leírás | Tipikus átmérők |
|---|---|---|
| UOE | U{0}}alakú, majd O-alakú lemez nyomva, hegesztés után kitágítva | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE | Progresszív J-C-O formázási lépések, hegesztés után kitágítva | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE | Hengerhajlítási eljárás | Különféle |
A folyamat lépései
Tányér kiválasztása:A kiváló minőségű-acéllemezeket a szükséges specifikációk alapján választjuk ki. Az X65 esetében a lemezeket gyakran TMCP-vel (termo-mechanikai vezérlésű feldolgozás) állítják elő, mikro-ötvöző adalékokkal
Tányér elkészítése:Élmarás a precíz ferdítéshez, ultrahangos vizsgálat lamináláshoz
Alakítás:A progresszív hidraulikus préselés (JCOE vagy UOE) egyenletes kerekséget hoz létre
Tágas hegesztés:Ideiglenesen rögzíti a varrást
Merülő ívhegesztés:A több-huzalos SAW belső hegesztést, majd külső hegesztést alkalmaz a fluxus alatti teljes behatolás érdekében. Kritikus alkalmazásokhoz fejlett töltőfémeket használnak Ni-Mo-Ti mikroötvözettel.
Mechanikus bővítés:A cső pontos méretekre bővítve a szűk tűrések elérése és a maradék feszültség csökkentése érdekében
NDT és tesztelés:100% ultrahangos vizsgálat, radiográfiás vizsgálat adott esetben, hidrosztatikus vizsgálat
Végső:Végső ferdítés (ANSI B16.25 szerint), bevonatfelhordás az előírások szerint
Méret Elérhetőség
| Paraméter | Hatótávolság | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Külső átmérő | 323,9 mm-től 1820 mm-ig(12" - 72") | Az LSAW eljárás nagy átmérőket tesz lehetővé; standard tartomány: 14"-60" |
| Falvastagság | 6,0 mm és 60 mm között | Egyes gyártóktól 80 mm-ig elérhető |
| Hossz | 6 m és 12,3 m közöttstandard;18 m-igelérhető | JCOE folyamat jellemzően 8-12,2 m |
| Vége Befejezés | Sima végek, ferde végek az ANSI B16.25 szerint | Ferde hegesztési szabványhoz |
Rendelkezésre álló tipikus falvastagság átmérő szerint (X65)
| OD (hüvelyk) | OD (mm) | Falvastagság tartomány (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.5 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.5 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.5 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.5 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.5 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.5 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.5 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.8 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.8 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.8 |
Mikrostruktúra és kohászat
Az X65 LSAW cső gondosan megtervezett mikroszerkezettel rendelkezik:
| Régió | Mikrostruktúra | Jellemzők |
|---|---|---|
| Nem alapfém | Finom-szemcsés ferrit-degenerált perlit | TMCP-n keresztül készült; finom Ti(C,N) csapadékot (~1,5 μm) tartalmaz a szemcsefinomításhoz |
| Hő által érintett zóna (HAZ) | Szemcse-durva tartomány kis felső bainittel | A szilárdság megőrzése érdekében ötvözet kialakítással kell szabályozni |
| Fúziós zóna (hegesztés) | Túlnyomóan hegyes ferrit | Gömb alakú Ti(C,N) csapadékot tartalmaz (~0,8 μm); optimalizált töltőanyag-kémia, amely kritikus a szívósság szempontjából |
Fejlett X65M fejlesztés:Az olyan igényes alkalmazásokhoz, mint a szuperkritikus CO₂ szállítás, a modern X65M csövek a következőket nyújtják:
-45°C impact energy >350 J(nem nemesfém)
Weld and HAZ average impact >200 J-45 fokon
DWTT FATT85%(törés megjelenési átmeneti hőmérséklete) -38 fok
Magas{0}}szögű szemcsehatárokkülső hegesztésben: 68,9%
Maradék ausztenit:~2,5% a fokozott szívósságért
Tesztelési és ellenőrzési követelmények
| Teszt típusa | Cél |
|---|---|
| Kémiai elemzés | Ellenőrizze, hogy az összetétel megfelel-e az API 5L határértékeinek |
| Szakítóvizsgálat | Erősítse meg a folyást és a szakítószilárdságot (nem nemesfém és hegesztés) |
| Lapítási teszt | Ellenőrizze a rugalmasságot |
| Hajlítási teszt | Ellenőrizze a hegesztés integritását és hajlékonyságát |
| Ütésvizsgálat (Charpy V{0}}bevágás) | PSL2-hez szükségesmeghatározott hőmérsékleten – tipikus minimum 41 J |
| Hidrosztatikai teszt | A szivárgás -tömítettségének igazolása – minden csövet külön-külön teszteltek |
| Ultrahangos vizsgálat | 100%hegesztési varrat belső hibákra |
| Radiográfiai vizsgálat (röntgen) | Ha kiegészítő követelmények határozzák meg |
| DWTT (Drop Weight Tear Test) | A törési szívósság ellenőrzéséhez, ha előírják |
| Méretvizsgálat | Ellenőrizze az OD-t, a falvastagságot, az egyenességet, a végek négyszögletességét |
| Szemrevételezés | Felületi állapot, hegesztési megjelenés |
Malomvizsgálati tanúsítvány:Az EN 10204 / 3.1B szabvány általában a PSL2-re vonatkozik
Bevonat és védelem opciók
| Bevonat típusa | Alkalmazás |
|---|---|
| Fekete(csupasz) | Normál malomfényezés, beltéri használatra |
| Lakk/rozsdagátló{0}}olaj | Átmeneti védelem szállítás közben |
| Fekete festés | Alapvető korrózióvédelem |
| 3LPE (3 rétegű polietilén) | Eltemetett csővezetékek, zord környezet |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Korrózióvédelem |
| Kőszénkátrány epoxi | Erős{0}}védelem |
| Bitumenes bevonat | Eltemetett szolgálat |
| Betonsúlyú bevonat (CWC) | Tengeri csővezetékek (negatív felhajtóerő) |
Összehasonlító táblázat: X65 vs. szomszédos fokozatok
| Fokozat | Hozamerősség (MPa) min | Szakítószilárdság (MPa) min | Pozíció |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Nagy szilárdság |
| X65 | 448 | 531 | Nagyobb erő |
| X70 | 483 | 565 | Ultra{0}}nagy szilárdságú |
| X80 | 552 | 621 | Nagyon nagy szilárdságú |
Százalékos növekedés:Az X65 kb8%-kal nagyobb folyáshatár, mint az X60(448 MPa vs. 414 MPa) .
Ahol az X65 illik az API 5L fokozatok közé
| Fokozat | Hozam (min, MPa) | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|
| B | 241 | Alacsony-nyomásgyűjtés, közművek |
| X42 | 290 | Gyűjtősorok, szétosztás |
| X52 | 359 | Közepes nyomású{0}}átvitel |
| X60 | 414 | Nagynyomású{0}}átvitel |
| X65 | 448 | Nagynyomású-átvitel, tengeri csővezetékek, sarkvidéki szolgáltatás |
| X70 | 483 | Nagy-távolság, nagy-nyomás |
| X80 | 552 | Ultra-nagynyomású-törzsvezetékek |
Az X65 előnyben részesített minőség az igényes tengeri és sarkvidéki alkalmazásokhozahol a nagy szilárdság és a kiváló alacsony hőmérsékletű{0}}szívósság kombinációjára van szükség.
Közös alkalmazások
| Ipar | Alkalmazások |
|---|---|
| Olaj és Gáz | Nagynyomású{0}}átviteli csővezetékek, gyűjtőrendszerek |
| Offshore | Tenger alatti csővezetékek, peronfelszállók, tengeri létesítmények |
| Földgáz | Távolsági{0}}gázszállító vezetékek, gázelosztó hálózatok |
| Arctic Service | Alacsony-hőmérsékletű csővezetékek, amelyek kivételes szívósságot igényelnek (-45 fokon vagy alacsonyabban tesztelve) |
| Víz átvitel | Nagynyomású{0}}vízvezetékek, sótalanító üzem csővezetékei |
| Petrolkémiai | Feldolgozó vezetékek, ipari szállítás emelt nyomáson |
| CCUS projektek | Szuperkritikus CO₂-szállító csővezetékek (fejlett alkalmazások) |
| Infrastruktúra | Nagy szilárdságú{0}}csöveket igénylő mérnöki projektek |
Az X65 Grade előnyei
| Előny | Leírás |
|---|---|
| High Strength | Jelentősen magasabb, mint az X60 (448 MPa vs. 414 MPa) – nagyobb üzemi nyomást vagy vékonyabb falakat tesz lehetővé |
| Kiváló szívósság | A PSL2 opciók garantált hatástulajdonságokat biztosítanak igényes környezetekben, beleértve a sarkvidéki szolgáltatást is |
| Súlycsökkentés | A nagyobb szilárdság-/-tömeg arány csökkenti az anyagköltséget és a tartószerkezeti követelményeket |
| Hegeszthetőség | Az ellenőrzött kémia és az alacsony szén-dioxid-egyenérték biztosítja a jó hegeszthetőséget, bár a Ti-tartalmat optimalizálni kell |
| Savanyú szolgáltatási lehetőségek | Elérhető a NACE MR0175/ISO 15156 szabványnak megfelelő H₂S környezetekhez |
| Bizonyított offshore teljesítmény | Széles körben használják tengeri csővezeték-projektekben világszerte |
| Kiváló teljesítmény alacsony{0}}hőmérsékleten | A fejlett X65M minőségek kivételes szívósságot érnek el -45 fokon és az alatt |
Az LSAW gyártás előnyei az X65-höz
| Előny | Leírás |
|---|---|
| Nagy átmérőjű képesség | 12" és 72"+ átmérőjű csöveket képes gyártani – ideális nagynyomású távvezetékekhez |
| Vastag falak | Alkalmas nagy{0}}nyomású alkalmazásokhoz, amelyek jelentős falvastagságot igényelnek (60-80 mm-ig) |
| Magas szerkezeti integritás | Az egyetlen hosszanti varrat kiváló szilárdságot biztosít, a teljes-áthatoló hegesztés pedig minimális hibakockázatot biztosít |
| Kiváló méretpontosság | Az OD, az oválisság és az egyenesség szűk tűrése csökkenti a telepítési problémákat |
| Maradék stressz szabályozás | A mechanikus expandálási lépés csökkenti a maradék feszültséget és javítja a folyáshatárt |
| Fokozott szívósság | PSL2 opciók Charpy V{1}}bevágás teszteléssel alacsony hőmérsékleten és offshore szolgáltatáshoz; A fejlett TMCP lemezek kivételes HAZ szívósságot biztosítanak |
| Minőségbiztosítás | Automatizált hegesztés rögzített paraméterekkel; teljes NDT nyomon követhetőség |
Nemzetközi egyenértékűek
| Standard | Egyenértékű fokozat | Megjegyzések |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L450 | Harmonizálva az API 5L-el |
| GB/T 9711 | L450 | kínai megfelelője |
| CSA Z245 | 448-as évfolyam | Kanadai szabvány |
| DNV OS-F101 | 450-es évfolyam | Offshore szabvány |
Fontos kijelölési megjegyzések
1. X65 vs. alsó/magasabb fokozat
X65alkalmasnagynyomású{0}}távvezetékek, tengeri csővezetékek és sarkvidéki szolgáltatásahol fokozott szívósságra van szükség
Alacsonyabb nyomás esetén fontolja megX60 vagy X52költségoptimalizáláshoz
Ultra{0}}nagy nyomású vagy mélyvízi alkalmazások esetén fontolja megX70 vagy X80
Az X65 kínálja aaz erő és a szívósság optimális egyensúlyaszámos igényes alkalmazáshoz
2. PSL1 vs. PSL2 Selection
PSL1:Elegendő általános szolgáltatáshoz, vízvezetékekhez, nem{0}}kritikus alkalmazásokhoz mérsékelt hőmérsékleten
PSL2: számára ajánlott:
Alacsony-hőmérsékletű szolgáltatás (hatástesztet igényel)
Savanyú szolgáltatás (H₂S környezetek NACE megfelelőséggel)
Kritikus nagynyomású{0}}vezetékek
Offshore és tenger alatti alkalmazások
Sarkvidéki és hidegklíma berendezések
Szabályozási megfelelőség (DOT, FERC, FEMSA vonalak)
3. Gyártási folyamat kiválasztása
LSAWelőnyben részesítik:
Nagy átmérők (16" vagy annál nagyobb)
Nagynyomású{0}}átviteli vezetékek
Offshore és kritikus szolgáltatás
Amikor az egyenes varrás van megadva a könnyebb NDT érdekében
Nagy szilárdságot igénylő vastagfalú alkalmazások
4. Tesztelés és tanúsítás
Szabványos minősítés:HU 10204 3.1(gyártó független tesztelése)
Kritikus projektekhez:HU 10204 3.2(harmadik fél által végzett tesztelés{0}})
Győződjön meg arról, hogy a malomvizsgálati tanúsítvány a következőket tartalmazza: kémiai összetétel, mechanikai tulajdonságok, NDT eredmények, hidrosztatikai vizsgálati eredmények
Savanyú szolgáltatás esetén: adja meg a NACE MR0175/ISO 15156 megfelelőséget
Az SGS, BV, Lloyds által végzett, harmadik fél által végzett{0}}ellenőrzés általában elfogadott kritikus projekteknél
5. Application Fit
Tengeri csővezetékek:X65 PSL2 kiegészítő követelményekkel (DWTT, CTOD, HAZ szívósság)
Sarkvidéki szolgáltatás:Adja meg a PSL2-t ütésteszttel -45 fokon vagy alacsonyabban
Savanyú szolgáltatás:Adja meg az X65 PSL2-t a NACE MR0175/ISO 15156 szabványnak megfelelően
Nagynyomású{0}}gázátvitel:X65 PSL2 Charpy ütésteszttel
Vízellátó vezetékek:Az X65 PSL1 általános és gazdaságos a nagynyomású{2}}hálózatokhoz
CCUS projektek:Fejlett X65M kivételesen alacsony hőmérsékletű{1}}szívóssággal
Utolsó elvitel: API 5L X65 LSAW csőaz anagy-szilárdságú, nagy-átmérőjű hegesztett vezetékcsőkifejezetten az erő és a szívósság optimális egyensúlyát igénylő, igényes alkalmazásokhoz tervezték. Minimális folyáshatárral65 000 psi (448 MPa), kb8%-kal nagyobb szilárdság, mint az X60miközben megőrzi a kiváló hegeszthetőséget és az alacsony hőmérsékletű{0}}teljesítményt. Ez az előnyben részesített osztályzattengeri csővezetékek, sarkvidéki létesítmények és kritikus nagynyomású{0}}átviteli rendszerekahol elengedhetetlen a fokozott szívósság . Az LSAW gyártási folyamat lehetővé teszi a csövek gyártását12"-72" átmérőjűig terjedő falvastagsággal80 mm, így ideális nagy-átmérőjű, nagynyomású-vezetékrendszerekhez világszerte. Igényes alkalmazásokhoz adja megPSL2Charpy V{0}}bevágás ütésteszttel a szükséges üzemi hőmérsékleten. FejlettX65M (TMCP)fokozatok kivételes szívósság túllépést érhetnek el350 J -45 fokon, alkalmas a legnagyobb kihívást jelentő környezetekre, beleértve a szuperkritikus CO₂ szállítást is.
