API 5L X80 hosszirányú merülőíves hegesztő (LSAW) cső
Alapvető áttekintés
Szabványos specifikáció ahosszirányban merülő -ívhegesztett acél vezetékcsőalatt aAPI 5Lspecifikáció.X80 fokozatképviseli aprémium nagyszilárdságú{0}}csővezetékacéla legigényesebb nagy távolságú{0}}gázszállítási projektekben, mélytengeri tengeri csővezetékekben és sarkvidéki szolgáltatásokban használják. Minimális folyáshatárral80 000 psi (552 MPa)Az X80 maximális üzemi nyomást és jelentős anyagmegtakarítást tesz lehetővé az alacsonyabb minőségekhez képest.
Név Magyarázat
| Rész | Jelentése |
|---|---|
| API | American Petroleum Institute |
| 5L | A csővezetékes szállítási rendszerek vezetékcsövére vonatkozó specifikáció |
| X80 | fokozat megjelölése –X= csővezeték fokozat,80= minimális folyáshatár ksi-ben (80 000 psi / 552 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 X80 LSAW cső főbb jellemzői
| Funkció | Leírás |
|---|---|
| Anyag típusa | Nagy-szilárdságú alacsony-ötvözött (HSLA) acélmikro-ötvözettel (Nb, V, Ti) és fejlett TMCP-vel (Thermo-Mechanical Controlled Processing) az ultra-finom szemcsés szerkezetért |
| Gyártás | LSAW (hosszirányú merülőíves hegesztés)– UOE vagy JCOE eljárásokkal kialakított lemezek, amelyeket belülről és kívülről süllyesztett ívvel hegesztettek (két{0}}oldalas) |
| Termékspecifikációs szintek | PSL1 vagy PSL2– A PSL2 azX80 esetén kötelezőkritikus szolgáltatásban, Charpy ütésvizsgálatot, szigorúbb kémiai ellenőrzéseket és meghatározott maximális szilárdsági határokat igényel |
| Hozamerő | minimum 552 MPa (80 000 psi).(PSL2 tartomány: 552-705 MPa) |
| Szakítószilárdság | minimum 621 MPa (90 000 psi).(PSL2 tartomány: 621-827 MPa) |
| Megnyúlás | Minimális21-22%falvastagságtól függően |
| Kulcselőny | Maximális szilárdság-/-tömeg arány– adott nyomás mellett a legvékonyabb falakat teszi lehetővé, csökkentve az anyagköltséget, a szállítási súlyt és a hegesztési időt |
| Tipikus átmérők | 406 mm-től 1524 mm-ig(16" - 60") – Az LSAW eljárás nagy átmérőket tesz lehetővé |
| Tipikus falvastagság | 6,0 mm és 40 mm között(Speciális projektekhez akár 50 mm is elérhető) |
| Hossz | 6 m és 12,3 m közöttstandard;18,3 m-igelérhető |
Kémiai összetétel (API 5L X80 PSL2)
| Elem | Tipikus max. % | Megjegyzések |
|---|---|---|
| szén (C) | 0,22 max | Ultra-alacsony széntartalom a hegeszthetőség érdekében |
| Mangán (Mn) | 1,90 max | Magasabb mangán az erőért |
| Foszfor (P) | 0,020 max | Szigorú ellenőrzés a szívósság érdekében |
| Kén (S) | 0,015 max | Nagyon szoros szabályozás a HIC ellenálláshoz |
| Nióbium (Nb) | 0.05-0.10 | Mikroötvözet-szemcsefinomításhoz |
| Vanádium (V) | 0,10 max | Mikro{0}}ötvözet a csapadék erősítésére |
| Titán (Ti) | 0,04 max | TiN-t képez a szemcsefinomításhoz a TMCP során |
| Szén-egyenérték (CE) | Tipikusan 0,22-0,25 | Terepi hegeszthetőségre számítva és ellenőrzött |
Jegyzet:A tényleges értékek a TMCP folyamattervtől függően változhatnak. A második West{1}}East Gas Pipeline projekt extra-alacsony szén-dioxid-tartalmat használt magas mangán- és nióbiumtartalommal az optimális tulajdonságok elérése érdekében.
Mechanikai tulajdonságok (PSL2)
| Ingatlan | Értéktartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Hozamerősség (perc) | 552 MPa (80 ksi) | Minimális követelmény API 5L-re |
| Hozamerősség (max.) | 705 MPa (102 ksi) | A maximális korlát megakadályozza a túlzott -erőt |
| Szakítószilárdság (perc) | 621 MPa (90 ksi) | Minimális követelmény |
| Szakítószilárdság (max.) | 827 MPa (120 ksi) | Maximális korlát |
| Hozam-–-szakítóarány (max.) | 0.93 | Biztosítja a rugalmasságot |
| Megnyúlás | 22% minimum | A falvastagságtól függ |
| Charpy V{0}}notch Impact | 40-100 J minimum átlag | A projekt által meghatározott hőmérséklet (gyakran -20 fok és -45 fok között) |
Tényleges vizsgálati eredmények (X80 LSAW JCOE cső):A kínai gyártású X80-as cső (ø1016 × 18,4 mm) tesztelése a következőket mutatta:
Folyási szilárdsági tartomány:555-625 MPa
Szakítószilárdság:645-720 MPa
Megnyúlás:38-40%(minimum jóval 22% felett)
Nyújtási-/-húzási arány:0.82-0.87(max. 0,93 alatt)
Ütésenergia -20 fokon:298 J átlag(nem nemesfém)
DWTT nyírási terület -5 fokon:95%-os átlag
LSAW gyártási módszerek az X80-hoz
Alakítási módszerek
| Módszer | Leírás | Alkalmas X80-hoz |
|---|---|---|
| UOE | U{0}}alakú, majd O-alakúra préselt lemez, hegesztés után mechanikusan kitágítva | Előnyben részesítendő a nagy{0}}mennyiségű X80-as gyártáshoz– A Baosteel 322 000 tonna X80 UOE csövet gyártott a második nyugati{3}}keleti gázvezetékhez |
| JCOE | Progresszív J-C-O formázási lépések, hegesztés után kitágítva | Alkalmas X80-hoz– A kínai gyártók sikeresen gyártották az X80 csövet JCOE eljárással |
| Roll{0}}kanyar | A lemez fokozatosan hengerré hengerelt | Vastagabb falakhoz, kisebb gyártási sorozatokhoz alkalmas |
A folyamat lépései
Tányér kiválasztása:Kiváló-minőségű acéllemezek TMCP-vel (Thermo-Mechanical Controlled Processing) előállított ultrafinom szemcsés szerkezettel
Tányér elkészítése:Élmarás a precíz ferdítéshez, ultrahangos vizsgálat lamináláshoz
Alakítás:A progresszív hidraulikus préselés (JCOE vagy UOE) egyenletes kerekséget hoz létre; A JCOE esetében a lemez éleit először préseljük, majd fokozatosan alakítjuk ki
Tágas hegesztés:Ideiglenesen rögzíti a varrást
Merülő ívhegesztés:A több-huzalos SAW belső hegesztést, majd külső hegesztést (DSAW) alkalmaz a fluxus alatti teljes behatolás érdekében. A tesztelés igazolja a kiváló hegesztési integritást
Mechanikus bővítés:A cső pontos méretekre bővítve a szűk tűrések elérése és a maradék feszültség csökkentése érdekében
NDT és tesztelés:100% ultrahangos vizsgálat, radiográfiai vizsgálat, hidrosztatikai vizsgálat
Végső:Végső ferdítés (ANSI B16.25 szerint), bevonatfelhordás az előírások szerint
Méret Elérhetőség
| Paraméter | Hatótávolság | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Külső átmérő | 406 mm-től 1524 mm-ig(16" - 60") | Szabványos LSAW sorozat |
| Falvastagság | 6,0 mm és 40 mm között | 50 mm-ig speciális projektekhez |
| Hossz | 6 m és 12,3 m közöttstandard;18,3 m-igelérhető | A hosszabb hossz csökkenti a terepi hegesztést |
| Vége Befejezés | Sima végek, ferde végek az ANSI B16.25 szerint | Ferde hegesztési szabványhoz |
Valós{0}}projekt példa:A második használt nyugati{0}}keleti gázvezeték Kínában1219 mm (48") átmérőX80 UOE csövek 12 MPa üzemi nyomásra tervezett falvastagsággal.
PSL1 vs. PSL2 X80 LSAW Pipe-hoz
| Vonatkozás | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Tipikus használat X80-hoz | Ritka – csak a nem{0}}kritikus szolgáltatásokhoz | Szabvány az X80-hoz – kötelező a csővezetékes átvitelhez |
| Kémia | Szabványos korlátok | 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 |
| Hozam-–-szakítási arány | Nincs megadva | 0,93 max |
| Nyomon követhetőség | Korlátozott | Teljes nyomon követhetőséga tesztek befejezése után |
Jegyzet:Az X80 esetében a PSL2 hatékonykötelező minden csővezetékes átviteli alkalmazáshoz. A PSL1 X80 ritkán van megadva.
Tesztelési és ellenőrzési követelmények az X80 PSL2-hez
| Teszt típusa | Cél | Tipikus eredmények |
|---|---|---|
| Kémiai elemzés | Ellenőrizze, hogy az összetétel megfelel-e az API 5L határértékeinek | Ultra-alacsony C, szoros S vezérlés |
| Szakítóvizsgálat | Erősítse meg a folyást és a szakítószilárdságot (nem nemesfém és hegesztés) | Base: 555-625 MPa; Weld tensile >680 MPa |
| Lapítási teszt | Ellenőrizze a rugalmasságot | Pass |
| Hajlítási teszt | Ellenőrizze a hegesztés integritását és hajlékonyságát | 29 mintából 28 sikeres |
| Ütésvizsgálat (Charpy V{0}}bevágás) | Kötelezőmeghatározott hőmérsékleten | Alap: 298 J avg @ -20 fok ; Hegesztés: 215 J átl |
| DWTT (Drop Weight Tear Test) | A törési szívósság ellenőrzéséhez | 85-100% nyírási terület @ -5 fok |
| Hidrosztatikai teszt | A szivárgás -tömítettségének igazolása | Minden csövet külön-külön teszteltek |
| Ultrahangos vizsgálat | 100%hegesztési varrat belső hibákra | Teljes hosszban, mindkét oldalon |
| Keménységvizsgálat | Ellenőrizze, hogy nincs túlzott keménység | <275 HV10 |
Malomvizsgálati tanúsítvány:EN 10204 / 3.1B szabvány; 3.2 kritikus projektekhez
Bevonat és védelem opciók
| Bevonat típusa | Alkalmazás |
|---|---|
| Fekete(csupasz) | Normál malomfényezés, beltéri használatra |
| Lakk/rozsdagátló{0}}olaj | Átmeneti védelem szállítás közben |
| 3LPE (3 rétegű polietilén) | Leggyakoribbeltemetett X80-as csővezetékekhez |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Korrózióvédelem |
| Betonsúlyú bevonat (CWC) | Tengeri csővezetékek (negatív felhajtóerő) |
| Belső áramlási bevonatok | Epoxi bevonat az áramlás hatékonyságáért |
Összehasonlító táblázat: X80 vs. alsóbb osztályok
| Fokozat | Hozamerősség (MPa) min | Szakítószilárdság (MPa) min | Relatív erő |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Alapvonal |
| X65 | 448 | 531 | +8% X60 felett |
| X70 | 483 | 565 | +17% X60 felett |
| X80 | 552 | 621 | +33% X60 felett, +14% X70 felett |
Százalékos növekedés:Az X80 kb14%-kal nagyobb folyáshatár, mint az X70(552 MPa vs. 483 MPa) .
Ahol az X80 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 | Nagy{0}}nyomású átvitel, offshore |
| X70 | 483 | Hosszú-távú, nagynyomású-, mélytengeri tenger |
| X80 | 552 | Ultra-nagynyomású-törzsvezetékek, nagyobb országon átnyúló-gázvezetékek |
| X100 | 690 | Kísérleti, korlátozott projektek |
Az X80 a legmagasabb minőségű a csővezetékes átvitel széles körben elterjedt kereskedelmi felhasználásában .
Közös alkalmazások
| Ipar | Alkalmazások |
|---|---|
| Távolsági{0}}gázátvitel | Főbb országúti{0}}gázvezetékek– pl. második nyugati{2}}keleti gázvezeték (Kína) használt 1219 mm X80 |
| Offshore | Mélyvízi tenger alatti csővezetékek, platform felszállók |
| Magas{0}}nyomású gáz | A csővezetékek10-15 MPa (1450-2175 psi)tervezési nyomás |
| Arctic Service | Alacsony-hőmérsékletű csővezetékek, amelyek kivételes szívósságot igényelnek (-45 fok) |
| CCUS projektek | nagy szilárdságot igénylő CO₂ szállító csővezetékek |
| LNG Export/Import | Sorkapocscsövek,{0}}nagynyomású átviteli vezetékek |
Példa nagyprojektre: második nyugati{0}}keleti gázvezeték
A második nyugati{0}}keleti gázvezeték Kínában képviseli aAz X80-as csövek első nagyszabású-alkalmazása Kínában :
| Paraméter | Részletek |
|---|---|
| Cső specifikáció | API 5L X80, 1219 mm (48") átmérő |
| Gyártási folyamat | UOE LSAW |
| Acélgyártó | Baosteel |
| Gyártási mennyiség | 322.000 tonnaX80 UOE acélcsöveket 2010 júniusáig |
| Üzemi nyomás | 10-12 MPa (1450-1740 psi) |
| Jelentőség | Kitöltötte a nagy{0}}átmérőjű X80 UOE csőgyártási kapacitás hiányát Kínában |
Az X80 Grade előnyei
| Előny | Leírás |
|---|---|
| Ultra-Nagy erősségű | 552 MPa minimális hozam – a legmagasabb üzemi nyomást teszi lehetővé |
| Anyagmegtakarítás | Vékonyabb falakazonos nyomás mellett – 10-20%-kal csökkenti az acél űrtartalmát az X70-hez képest |
| Csökkentett terepi hegesztés | Vékonyabb falak=kevesebb fémhegesztés és gyorsabb hegesztés |
| Alacsonyabb szállítási költség | A könnyebb csövek csökkentik a szállítási és kezelési költségeket |
| Bizonyított teljesítmény | Sikeresen bevezették a nagyobb projektekben (West{0}}East Pipeline, Nord Stream, TC Energy) |
| Kiváló szívósság | A PSL2 Charpy ütéstesztet igényel; a tényleges teljesítmény messze meghaladja a minimumot |
Az LSAW gyártás előnyei X80-hoz
| Előny | Leírás |
|---|---|
| Nagy átmérőjű képesség | 16" és 60"+ átmérőjű csövek gyártására alkalmas – ideális fővezetékekhez |
| Vastag falak | Alkalmas nagy{0}}nyomású alkalmazásokhoz, amelyek jelentős falvastagságot igényelnek |
| Magas szerkezeti integritás | Az egyetlen hosszanti varrat kiváló szilárdságot biztosít, a teljes -behatolású kétoldalas-hegesztéssel minimális hibakockázatot biztosítva |
| Kiváló méretpontosság | Szigorú tűréshatárok az OD, az ovális és az egyenesség tekintetében |
| Maradék stressz szabályozás | A mechanikus expandálási lépés csökkenti a maradék feszültséget és javítja a folyáshatárt |
| Fokozott szívósság | TMCP plates provide exceptional HAZ toughness; actual tests show >200 J hegesztési ütési energia |
| Minőségbiztosítás | Automatizált hegesztés rögzített paraméterekkel; teljes NDT nyomon követhetőség |
Mérettűrések (API 5L)
Az X80 LSAW csövek esetében az API 5L a következő tűréseket határozza meg:
| Paraméter | Tolerancia |
|---|---|
| Külső átmérő (csőtest) | ±0.75%meghatározott OD |
| Külső átmérő (csővégek) | +1.6mm / -0,4 mm219-273 mm-hez;+2.4mm / -0,8 mm274-610 mm-hez |
| Falvastagság | +19.5% / -8%X80 fokozathoz, 508-610mm OD |
| Hossz | +100mm / -0 mm |
| Egyenesség | a hossz 0,15%-a |
Nemzetközi egyenértékűek
| Standard | Egyenértékű fokozat | Megjegyzések |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L555MEvagyX80ME | Harmonizált API 5L; Az "E" azt jelenti, hogy alkalmas tengeri/sarkvidéki használatra |
| GB/T 9711 | L555 | kínai megfelelője |
| CSA Z245 | 550. évfolyam | Kanadai szabvány |
| DNV OS-F101 | 450. évfolyam / 485. évfolyam / 555. évfolyam | Az offshore szabvány további követelményeket tartalmaz |
Fontos kijelölési megjegyzések
1. X80 az alsóbb osztályokhoz képest
X80számára van megadvaultra-nagynyomású-törzsvezetékek, nagyobb országon átnyúló-gázvezetékek és mélytengeri tengeri projektekahol maximális erőre van szükség
Alacsonyabb nyomásokhoz,X70 vagy X65költséghatékonyabb lehet-
Az X80 kínálja alegnagyobb szilárdság-/-tömeg aránya kereskedelemben kapható minőségek között
2. A PSL2 kötelező az X80-hoz
Valójában PSL2 szükségesminden X80 pipeline alkalmazáshoz
A kötelező követelmények a következők:
Charpy V{0}}bevágás ütésteszt
Maximális hozam és szakítószilárdság határértékei
Szén-egyenérték szabályozás
Teljes nyomon követhetőség
3. Kiegészítő követelmények a kritikus szolgáltatásokhoz
DWTT (Drop Weight Tear Test):A törési szívósság ellenőrzéséhez
HAZ szívósság:Győződjön meg arról, hogy a hegesztési hőhatás{0}}zóna megfelel az ütközési követelményeknek
CTOD (repedt hegy nyitási elmozdulása):Offshore és savanyú szolgáltatáshoz
NACE megfelelőség:Savanyú szolgáltatáshoz (H₂S környezet)
SSC/HIC tesztelés:Savanyú szerviz alkalmazásokhoz
4. Gyártási folyamat kiválasztása
UOE:Előnyben részesítendő a nagy{0}}mennyiségű X80-as gyártáshoz
JCOE:Alkalmas X80-hoz; sikeresnek bizonyult a kínai gyártásban
Mindkét folyamat megköveteliTMCP lemezekultrafinom szemcsés szerkezettel
5. 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 tartalmazza: kémiai összetétel, mechanikai tulajdonságok, NDT eredmények, hidrosztatikai vizsgálati eredmények,ütésvizsgálati eredmények meghatározott hőmérsékleten
Harmadik fél által végzett ellenőrzés{0}}SGS, BV, Lloydsáltalánosan elfogadott
Utolsó elvitel: API 5L X80 LSAW csőképviseli alegnagyobb szilárdsági fokozat a széles körben elterjedt kereskedelmi felhasználásbancsővezetékes átvitelhez, minimális folyáshatárral80 000 psi (552 MPa) – 14%-kal magasabb, mint az X70. Lehetővé teszi a legigényesebb nagy távolságú-gázszállítási projekteket, mélytengeri tengeri csővezetékeket és sarkvidéki létesítményeket, ahol maximális üzemi nyomásra és minimális falvastagságra van szükség. Az LSAW gyártási folyamat (UOE vagy JCOE) fejlett TMCP lemezekkel gyárt csöveket16"-60" átmérőjűkivételes szívóssággal – a tényleges tesztek nem nemesfém ütési energiát mutatnak298 J -20 fokonés a hegesztési ütési energia meghaladja200 J. Az olyan nagy projekteket, mint a második nyugati{1}}keleti gázvezeték Kínában, sikeresen bevezették322.000 tonnaX80 UOE csőből . Minden kritikus alkalmazáshozPSL2a Charpy V{0}}bevágás ütésteszttel és a teljes nyomon követhetőséggelkötelező. Az X80 a csővezeték-technológia-korszerű -korszerűségét képviseli-, amely nagyobb nyomást, alacsonyabb anyagfelhasználást és alacsonyabb teljes projektköltséget tesz lehetővé a világ legnagyobb szállítóvezetékei számára.
