API 5L X42 pozdĺžne zváranie pod tavivom (LSAW) potrubie
Základný prehľad
Štandardná špecifikácia prepozdĺžne ponorená-oblúkom zváraná oceľová rúrkapodAPI 5Lšpecifikácia.Stupeň X42je astredne pevná- oceľ na potrubiebežne používané na prepravu ropy a plynu s minimálnou medzou klzu42 000 psi (290 MPa), čo predstavuje výrazné zvýšenie pevnosti oproti triede B pri zachovaní dobrej zvárateľnosti .
Názov Vysvetlenie
| Časť | Význam |
|---|---|
| API | Americký ropný inštitút |
| 5L | Špecifikácia pre potrubné potrubie |
| X42 | Označenie triedy -X= sklon potrubia,42= minimálna medza klzu v ksi (42 000 psi) |
| Pozdĺžne zváranie pod tavivom (LSAW) | Výrobný proces – oceľové plechy sa tvarujú a zvárajú pozdĺž jedného priameho pozdĺžneho švu pomocou zvárania pod tavivom s prídavkom prídavného kovu |
Kľúčové vlastnosti potrubia API 5L X42 LSAW
| Funkcia | Popis |
|---|---|
| Typ materiálu | Mikro-legovaná uhlíková oceľ– môže obsahovať malé prísady nióbu, vanádu alebo titánu na zjemnenie a pevnosť zrna |
| Výroba | LSAW (pozdĺžne zváranie pod tavivom)– dosky vytvorené procesmi UOE, JCOE alebo RBE, následne zvárané ponoreným oblúkom na vnútornej a vonkajšej strane |
| Úrovne špecifikácií produktu | PSL1aleboPSL2(PSL2 vyžaduje povinné nárazové testovanie a prísnejšie chemické kontroly) |
| Medza klzu | Minimálne 290 MPa (42 000 psi). |
| Pevnosť v ťahu | Minimálne 414 MPa (60 000 psi). |
| Kľúčová výhoda | Vyššia pevnosť ako trieda B(290 MPa vs{1}} MPa) pri zachovaní vynikajúcej zvárateľnosti |
| Typické priemery | 219 mm až 1820 mm(8" až 72") – proces LSAW umožňuje veľké priemery |
| Typická hrúbka steny | 5,0 mm až 50 mm(u niektorých výrobcov je k dispozícii až 60 mm) |
| Dĺžka | 6 m až 18 mštandardné; až 12,3 m typické pre proces JCOE |
Chemické zloženie (API 5L X42)
| Prvok | PSL1 (max %) | PSL2 (max %) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| uhlík (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 má prísnejšiu kontrolu zvariteľnosti |
| mangán (Mn) | 1.30 | 1.30 | |
| fosfor (P) | 0.030 | 0.025 | Prísnejšie v PSL2 |
| síra (S) | 0.030 | 0.015 | Výrazne tesnejšie v PSL2 pre húževnatosť |
Poznámka:Prísnejšie chemické kontroly v PSL2 sú obzvlášť dôležité pre aplikácie kyslých služieb a húževnatosť pri nízkych-teplotách.
Mechanické vlastnosti
| Nehnuteľnosť | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Medza klzu (min) | 290 MPa | 290 MPa |
| Medza klzu (max.) | Neuvedené | 496 MPa |
| Pevnosť v ťahu (min) | 414 MPa | 414 MPa |
| Pevnosť v ťahu (max.) | Neuvedené | 758 MPa |
| Predĺženie | 21-27% (líši sa podľa hrúbky steny) | 21-27% |
| Energia nárazu (Charpy V-zárez) | Nevyžaduje sa | 41 J (priemer 27 J) pri špecifikovanej teplote |
Poznámka:X42 poskytujepribližne o 20 % vyššia medza klzunež stupeň B (241 MPa vs . 290 MPa), čo umožňuje tenšie steny alebo vyššie prevádzkové tlaky .
PSL1 vs. PSL2 pre X42 LSAW Pipe
| Aspekt | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Chémia | Štandardné limity (C menšie alebo rovné 0,26 %, S menšie alebo rovné 0,030 %) | Prísnejšie ovládanie(C menšie alebo rovné 0,22 %, S menšie alebo rovné 0,015 %) |
| Pevnosť | Určené iba min | Min a Maxšpecifikované (bráni nadmernej{0}}sile) |
| Testovanie vplyvu | Nevyžaduje sa | Povinnépri špecifikovanej teplote |
| Ekvivalent uhlíka | Nevyžaduje sa | Vypočítané a kontrolované |
| Požiadavky NDT | Štandardné | Prísnejšie |
| Typické použitie | Všeobecná služba,-nízkotlakové vedenia | Kritická služba, kyslá služba, nízka teplota |
| CVN Energia pri 0 stupňoch | - | Minimálny priemer 41 J (27 stôp{2}} lbf). |
Výrobný proces LSAW
Formovacie metódy
| Metóda | Popis | Typické priemery |
|---|---|---|
| UOE / UOE | Doska lisovaná do tvaru U-, potom do tvaru O-, po zváraní expandovaná | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE / JCOE | Postupné tvarovanie J-C-O (tvar J-tvar → C-tvar → tvar O-), rozšírené po zváraní | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE / RBE | Proces ohýbania valcov | Rôzne |
Kroky procesu
Príprava taniera:Oceľové plechy valcované za tepla-prechádzajú vstupnou kontrolou (ultrazvukové testovanie laminácií), frézovaním hrán pre presné úkosy
Krimpovanie tanierov:Obidva okraje plechu sú vopred-ohnuté do zakrivenia blízko dokončenej rúry (krimpovací lis)
Formovanie:Progresívne hydraulické lisovanie (JCO alebo UOE) vytvára rovnomerné zaoblenie
Pred-zváranie (spojovacie zváranie):Dočasne zaisťuje šev
Zváranie pod tavivom:Viac{0}}drôtová píla aplikuje vnútorný zvar a potom vonkajší zvar na úplné preniknutie pod tavivo
Mechanické rozšírenie:Potrubie rozšírené na presné rozmery (pre procesy UOE/JCOE), aby sa dosiahli úzke tolerancie
NDT a testovanie:100% ultrazvukové testovanie zvarového švu, rádiografické vyšetrenie podľa špecifikácie, hydrostatické testovanie
Dokončenie:Zkosenie konca (podľa ANSI B16.25), aplikácia náteru podľa špecifikácie
Dostupnosť veľkosti
| Parameter | Rozsah | Poznámky |
|---|---|---|
| Vonkajší priemer | 219 mm až 1820 mm(8" až 72") | K dispozícii až do 1829 mm (72") |
| Hrúbka steny | 5,0 mm až 50 mm | U niektorých výrobcov je k dispozícii až 60 mm |
| Dĺžka | 6 m až 12 mštandardné;do 18 mk dispozícii | Proces JCOE typicky 8-12,2 m |
| Koniec Dokončiť | Rovné konce, skosené konce podľa ANSI B16.25 | Skosené pre štandardné zváranie |
Typická hrúbka steny dostupnosť podľa priemeru (X42)
| OD (palce) | OD (mm) | Rozsah hrúbky steny (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 13.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 15.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 16.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 20.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 23.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 25.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 27.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 28.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 28.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 29.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 29.0 |
Požiadavky na testovanie a kontrolu
| Typ testu | Účel |
|---|---|
| Chemická analýza | Overte, či zloženie spĺňa limity API 5L |
| Skúška ťahom | Potvrdenie klzu a pevnosti v ťahu (základný kov a zvar) |
| Test sploštenia | Skontrolujte ťažnosť |
| Test ohybu | Overte integritu a ťažnosť zvaru |
| Test dopadu (Charpy V-zárez) | Vyžaduje sa pre PSL2pri špecifikovanej teplote |
| Hydrostatický test | Dôkaz o tesnosti-– každá rúrka je testovaná samostatne |
| Ultrazvukové vyšetrenie | 100%zvarového švu pre vnútorné chyby |
| Rádiografické vyšetrenie (röntgen-) | Ak je to špecifikované dodatočnými požiadavkami |
| Rozmerová kontrola | Overte OD, hrúbku steny, priamosť, pravouhlosť konca |
| Vizuálna kontrola | Stav povrchu, vzhľad zvaru |
Certifikát o skúške mlyna:EN 10204 / 3.1B sa zvyčajne poskytuje pre PSL2
Možnosti náteru a ochrany
Rúrka API 5L X42 LSAW sa bežne dodáva s:
| Typ povlaku | Aplikácia |
|---|---|
| Čierna(holé) | Štandardná frézovacia úprava, vnútorné použitie |
| Lak / olej proti hrdzi- | Dočasná ochrana počas prepravy |
| Čierna maľba | Základná ochrana proti korózii |
| 3LPE (3-vrstvový polyetylén) | Zakopané potrubia, drsné prostredie |
| FBE (fúzne lepený epoxid) | Ochrana proti korózii |
| Uhoľný decht Epoxid | Vysoká{0}}ochrana |
| Bitúmenový náter | Pochovaná služba |
| Náter na betón (CWC) | Pobrežné potrubia (záporný vztlak) |
Porovnávacia tabuľka: X42 LSAW vs. iné výrobné metódy
| Aspekt | LSAW (pozdĺžne) | SSAW (špirála) | ERW |
|---|---|---|---|
| Zvarový šev | Jednoduchý rovný šev | Nepretržitý špirálový šev | Jednoduchý rovný šev (bez výplne) |
| Rozsah priemeru | 16" až 72" | Veľmi veľké priemery | Zvyčajne menšie alebo rovné 24" |
| Možnosť hrúbky steny | Až 75 mm | Stredná | Obmedzené |
| Typická aplikácia | Prenos vysokého{0}}tlaku, offshore, kritická služba | Nízky-stredný tlak, náklady{1}}riadené | Čiary menšieho priemeru |
| Inšpekcia | Jednoduchšie preskúmať rovný šev | Zložitejšie NDT | Štandardné |
| Predvoľba dizajnu | Uprednostňuje sa pre oblasti-s vysokými následkami | Povolené v menej kritických častiach | Menšie rozvody |
Bežné aplikácie
Rúrka API 5L X42 LSAW je široko používaná v:
| priemysel | Aplikácie |
|---|---|
| Ropa a plyn | Stredotlakové prepravné potrubia, zberné potrubia, prietokové potrubia, hlavné potrubia |
| Prenos vody | Vodovody s veľkým{0}}priemerom, zavlažovacie systémy, odsoľovacie potrubia |
| Infraštruktúra | Konštrukčné pilóty, základy mostov, ostenia tunelov |
| Petrochemický | Procesné linky, priemyselná doprava |
| Baníctvo | Potrubia kalu, preprava hlušiny |
| Generovanie energie | Vedenie chladiacej vody, parné služby (v rámci teplotných limitov) |
| Offshore | Podmorské potrubia (ak sú špecifikované príslušným testovaním) |
| Stavebníctvo | Inžinierske komponenty, valčekové rúry |
Výhody triedy X42 oproti nižším triedam
| Výhoda | Popis |
|---|---|
| Vyššia pevnosť | O 20% vyššia medza klzunež stupeň B (290 MPa oproti . 241 MPa) |
| Zníženie hrúbky steny | Môže použiť tenšie steny pre rovnaký tlak – znižuje náklady na materiál a hmotnosť |
| Zvárateľnosť | Výborná zvárateľnosť zachovaná aj napriek vyššej pevnosti |
| Dostupnosť | Široko dostupné od viacerých výrobcov po celom svete |
| Efektívnosť-nákladov | Dobrá rovnováha medzi pevnosťou a cenou materiálu |
| Možnosti húževnatosti | PSL2 je k dispozícii pre službu pri nízkych{1}}teplotách so zaručenými vlastnosťami vplyvu |
Výhody výroby LSAW pre X42
| Výhoda | Popis |
|---|---|
| Možnosť veľkého priemeru | Dokáže vyrábať rúry s priemerom od 8" do 72"+ – oveľa väčšie ako bezšvíkové alebo ERW možnosti |
| Hrubé steny | Vhodné pre aplikácie vyžadujúce značnú hrúbku steny (až 75 mm) |
| Vysoká štrukturálna integrita | Jediný pozdĺžny šev poskytuje vynikajúcu pevnosť a odolnosť proti tlaku, pričom zváranie s úplným{0}}prepichom zaisťuje minimálne riziko defektov |
| Vynikajúca rozmerová presnosť | Úzke tolerancie vonkajšieho priemeru, oválnosti a priamosti (typické ± 1 %) znižujú problémy s inštaláciou |
| Vylepšená húževnatosť | Možnosti PSL2 s Charpy V-testovaním zárezu pre službu pri nízkych-teplotách |
| Zabezpečenie kvality | Automatizované zváranie so zaznamenanými parametrami; úplná sledovateľnosť NDT |
| Nákladová-efektívna dlhodobosť | Efektívna výroba pre dlhé potrubia |
Doplnkové požiadavky PSL2
Pre kritické aplikácie ponúka potrubie PSL2 X42 LSAW:
| Požiadavka | Špecifikácia |
|---|---|
| Vplyvové testovanie CVN | Minimálny priemer 41 J (27 stôp{2}} lbf).pri špecifikovanej teplote (zvyčajne 0 stupňov) |
| Maximálna medza klzu | Maximálne 496 MPa– zabraňuje nadmernej{0}}pevnosti materiálov (zabezpečuje konzistentné správanie v teréne) |
| Odolnosť HIC/SSC | K dispozícii pre aplikácie kyslých služieb (NACE MR0175/ISO 15156) |
| DWTT (test roztrhnutia pri poklese hmotnosti) | Na overenie lomovej húževnatosti, ak je špecifikovaná |
| Kontrola ekvivalentu uhlíka | Zabezpečuje dobrú zvárateľnosť v teréne |
| Maximálna pevnosť v ťahu | Maximálne 758 MPa– zabezpečuje konzistentné mechanické vlastnosti |
Medzinárodné ekvivalenty
| Štandardné | Ekvivalentný stupeň | Poznámky |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L290 | Harmonizované s API 5L |
| GB/T 9711 | L290 | Čínsky ekvivalent |
| CSA Z245 | Stupeň 290 | Kanadský štandard |
| DNV OS-F101 | Stupeň 450 | Offshore štandard |
| EN 10217 | P265GH / P355N | Približné ekvivalenty (úrovne sily sa líšia) |
Dôležité poznámky k výberu
1. X42 vs. vyššie ročníky
X42je vhodný prestrednotlakové prenosové vedeniakde je pevnosť stupňa B nedostatočná
Pri vyšších tlakoch zvážteX52(výťažok 52 ksi),X60(60 ksi) alebo vyššie stupne (X65, X70)
X42 ponúka anákladovo-efektívna inováciaod triedy B s minimálnym vplyvom na zvárateľnosť
2. Výber PSL1 vs. PSL2
PSL1:Dostatočné pre väčšinu všeobecných služieb,-nekritické aplikácie, vodovodné potrubia
PSL2: Odporúčané pre:
Nízkoteplotná{0}}služba (vyžaduje testovanie vplyvu)
Kyslá služba (prostredia H₂S)
Kritické čiary vysokého-tlaku
Projekty so špecifickými požiadavkami na húževnatosť
Súlad s predpismi (linky FERC, DOT, FEMSA)
3. Výber výrobného procesu
LSAWje preferovaný pre:
Veľké priemery (väčšie alebo rovné 16")
Vysokotlakové prenosové vedenia
Offshore a kritické služby
Keď je určený rovný šev pre jednoduchšie NDT
Hrubé steny (do 75 mm)
4. Testovanie a certifikácia
Štandardná certifikácia:EN 10204 3.1(nezávislé testovanie výrobcu)
Pre kritické projekty:EN 10204 3.2(testovanie svedkom tretej{0}}strany)
Zabezpečte, aby certifikát Mill Test obsahuje: chemické zloženie, mechanické vlastnosti, výsledky NDT, výsledky hydrostatických skúšok
5. Aplikácia Fit
Prevod ropy a plynu:X42 PSL2 s nárazovým testom pre bezpečnosť
Vodovodné potrubia:X42 PSL1 je bežný a ekonomický
Kyslá služba:Zadajte X42 PSL2 v súlade s NACE
Štrukturálne aplikácie:X42 LSAW vhodné na pilotovanie a výstavbu
Záverečné jedlo so sebou: Rúrka API 5L X42 LSAWje astredná-pevnosť, veľký-priemer zváraného potrubiaponúka výrazné zvýšenie pevnosti oproti triede B (290 MPa oproti{1}} MPa) pri zachovaní vynikajúcej zvárateľnosti. Je široko používaný vprenos ropy a plynu, vodovody a priemyselné aplikácievyžadujúce vyššie menovité tlaky, ako môže poskytnúť stupeň B. Výrobný proces LSAW umožňuje výrobu rúr zPriemer 8" až 72".s hrúbkou steny do75 mm, vďaka čomu je preferovanou voľbou pre potrubné systémy s-veľkým priemerom. Pre kritickú prevádzku vyžadujúcu zvýšenú húževnatosť alebo odolnosť voči kyslej prevádzke špecifikujtePSL2s Charpy V-testovaním nárazu a prísnejšími kontrolami chémie .
