API 5L B klasė yra numatytoji linijos vamzdžių klasė, skirta didelei pasaulio naftos, dujų ir vandens vamzdynų daliai. SI terminais jis žymimas L245, nurodant nurodytą mažiausią 245 MPa takumo ribą. B klasė tiekiama kaip besiūliai, ERW, LSAW arba SSAW vamzdžiai, o kadangi jis yra sandėlyje kiekviename gamybos regione, jis taip pat yra dažniausiai lyginamas su ASTM A53, A106 ir EN vamzdžiais pirkimo metu. Šiame straipsnyje aptariami bandymų reikalavimai, dengimo praktika ir suvirinamumo klausimai, kurie dominuoja atliekant realias pirkimo užklausas.
API 5L B klasės pagrindai
API 5L B klasė apibrėžta Amerikos naftos instituto vamzdyno specifikacijoje. Minimali takumo riba yra 245 MPa (35 500 psi), o minimalus tempiamasis stipris yra 415 MPa (60 200 psi). Standartas yra padalintas į PSL1 ir PSL2; PSL2 B klasėje taikomi griežtesni anglies, fosforo ir sieros apribojimai ir reikalaujama atlikti Charpy smūgio bandymą. Bendrajai perdavimo paslaugai dažniausiai pasirenkamas B klasės PSL1; rūgščioms arba žemos temperatūros paslaugoms nurodytas PSL2 su taikomais papildomais reikalavimais.
Hidrostatinio bandymo slėgio apskaičiavimas
Kiekvienas API 5L vamzdžio ilgis prieš išleidžiant yra patikrintas hidrostatiškai. Bandymo slėgis apskaičiuojamas pagal plonasienių lanko įtempių formulę:
P=2Št / D
kur S yra leistinas įtempis, t yra nurodytas sienelės storis ir D yra nurodytas išorinis skersmuo. API 5L B klasės įtempis S, naudojamas atliekant hidrostatinį bandymą, paprastai imamas procentais nuo nurodytos minimalios takumo ribos, o 80 procentų yra tipinė vertė, taikoma vamzdžių praktikoje; kai kuriuose pirkimo užsakymuose su gamintojo sutikimu nurodomas didesnis procentas. Gautas slėgis palaikomas tiek, kiek reikalaujama specifikacijoje, ir vamzdis atmetamas, jei aptinkamas nuotėkis arba nuolatinė deformacija.
Dangos korozinei aplinkai
Plikas anglinio plieno vamzdis neturi natūralios apsaugos nuo korozijos, todėl B klasės vamzdžiai, skirti koroziniam naudojimui, prieš montavimą padengiami. Korozinėje aplinkoje STK490 ir panašių rūšių anglinio plieno vamzdžiai dažnai padengiami epoksidiniais, polietileniniais arba cinko turinčiais dažais, kad būtų užtikrinta ilgalaikė apsauga, ypač jūrinėse ar pramoninėse aplinkose. Dengimo sistema parenkama pagal aplinką:
Lydymosi epoksidinė derva (FBE)palaidotiems vamzdynams, kuriuose taikoma katodinė apsauga;
Trijų sluoksnių polietilenas arba polipropilenasdidelio skersmens perdavimo linijoms, kurioms reikalinga mechaninė apsauga;
Cinko turtingi gruntaiantžeminiam vamzdžiui pramoninėje aplinkoje;
Vidinės dangos arba įdėklaivandens ir produktų linijoms, kuriose turi būti valdomas vidinis korozijos arba trinties pasipriešinimas.
Chemija ir suvirinamumas
Suvirinamumą daugiausia lemia anglies ir sieros kiekis. Siekiant pagerinti suvirinamumą, sieros kiekis konstrukcinių ir vamzdžių plienuose yra ribotas; pavyzdžiui, pagal EN 10219 S355J2H vamzdį sieros kiekis paprastai ribojamas iki 0,030 proc., todėl suvirinant sumažėja karšto įtrūkimo rizika. API 5L B klasės PSL2 taiko tą pačią filosofiją, griežtesnes anglies, fosforo ir sieros ribas nei PSL1. Kai vamzdis turi būti suvirintas į vamzdyną su lauko siūlėmis, patikrinkite tikrąjį anglies ekvivalentą malūno sertifikate ir suderinkite suvirinimo procedūros specifikaciją.
Besiūlis vs suvirintas API 5L vamzdis
B klasė yra tiek besiūlių, tiek suvirintų formų, o pasirinkimas priklauso nuo slėgio, skersmens ir kainos:
Besiūlis vamzdisneturi suvirinimo siūlės ir yra naudojamas aukšto slėgio, mažo skersmens ir paslaugoms, kai suvirinimas laikomas pavojingu. Jis užtikrina vienodą stiprumą per visą perimetrą, nes visas skerspjūvis apdirbamas viena operacija.
Suvirintas vamzdis (ERW arba SAW)yra ekonomiškas mažesnio slėgio ir didesnio skersmens atveju. Suvirinimo siūlei ir jos karščio paveiktai zonai būtina kokybės kontrolė gaminant ir tikrinant, o projektuojant reikia atsižvelgti į jungties efektyvumo koeficientą.
Tas pats gamybos kompromisas taikomas aukštesnėms klasėms: API 5L X60 besiūliai vamzdžiai naudojami aukšto slėgio aptarnavimui, o suvirintas vamzdis pasirenkamas ten, kur dominuoja kaina už toną, o projektinis slėgis leidžia suvirintą jungtį. Abu atitinka API 5L klasės reikalavimus, tačiau gamybos maršrutas keičia tikrinimo apimtį ir leistiną įtempį dujotiekio projektavimo kodekse.
B klasė ir kiti anglinio plieno vamzdžių standartai
B klasės vamzdis dažnai kryžminamas su ASTM A53 klasės B ir ASTM A106 klasės B. ASTM A53 klasės B dažniausiai naudojamas vandens šulinių korpusams ir vamzdynams dėl savo stiprumo, ilgaamžiškumo ir ekonomiškumo, dažnai su apsauginėmis dangomis. Jei paslauga yra tik vandens ar bendroji vandentiekio įranga, nurodytas standartas gali būti A53; kai vamzdis yra slėginio vamzdyno sistemos dalis, API 5L B klasė turi liniją ir bandymo dokumentus, kurių tikisi dujotiekio kodai.
Dažnai užduodami klausimai
Kaip apskaičiuojamas API 5L Gr B vamzdžio hidrostatinis bandymo slėgis?
Hidrostatinis bandymo slėgis apskaičiuojamas pagal formulę P=2St/D, kur S yra leistinas įtempis, paprastai laikomas 80 procentų nurodytos minimalios takumo ribos, t yra sienelės storis, o D yra išorinis skersmuo pagal API 5L reikalavimus.
Kokia yra tipiška JIS G3444 STK490 vamzdžio danga korozinėje aplinkoje?
Korozinėje aplinkoje STK490 vamzdis dažnai padengiamas epoksidiniais, polietileniniais arba cinko turinčiais dažais, kad būtų užtikrinta ilgalaikė apsauga, ypač jūrinėse ar pramoninėse aplinkose. Liejimo būdu sujungta epoksidinė derva yra pageidautina palaidotoms tarnyboms ir trijų sluoksnių polietilenas didelio skersmens perdavimo linijoms.
Koks didžiausias sieros kiekis vamzdyje EN 10219 S355J2H, kad būtų pagerintas suvirinamumas?
Siekiant pagerinti suvirinamumą, sieros kiekis vamzdyje pagal EN 10219 S355J2H paprastai ribojamas iki 0,030 proc., todėl suvirinant sumažėja karšto įtrūkimo rizika. API 5L B klasės PSL2 taiko panašius griežtus sieros ir fosforo apribojimus.
Ar ASTM A53 B klasės vamzdis gali būti naudojamas vandens šuliniams?
Taip, ASTM A53 B klasės vamzdis dažniausiai naudojamas vandens gręžinių korpusams ir vamzdynams dėl savo stiprumo, ilgaamžiškumo ir ekonomiškumo, dažnai su apsauginėmis dangomis. Tai yra standartinis pasirinkimas, kai šulinių paslaugai nereikia specialių vamzdžių specifikacijų.
Kuo skiriasi besiūlis ir suvirintas vamzdis API 5L X60?
Besiūliai vamzdžiai neturi suvirinimo siūlės ir naudojami esant aukštam slėgiui, o suvirintas vamzdis (ERW arba SAW) yra ekonomiškas esant mažesniam slėgiui. Abu gali atitikti API 5L X60 reikalavimus, tačiau skiriasi gamyba: besiūliai užtikrina vienodą stiprumą aplink perimetrą, o suvirintas vamzdis turi karščio paveiktą zoną, kuriai reikia kokybės kontrolės ir tikrinimo.
Ar API 5L B klasė yra tokia pati kaip L245?
Taip. L245 yra SI žymėjimas, naudojamas API 5L rūšiai, kuri tradiciškai vadinama B klase, kur 245 reiškia nurodytą mažiausią takumo ribą 245 MPa. Abu pavadinimai yra keičiami ir abu nurodyti šiuolaikinių gamyklų sertifikatuose.
Ar API 5L B klasė reikalauja Charpy smūgio bandymo?
Ne automatiškai. Šarpio smūgio bandymas yra privalomas daugeliui PSL2 klasių ir taikomas kaip papildomas reikalavimas PSL1. Jei naudojate B laipsnį, kai naudojamas žemoje temperatūroje arba rūgštus, nurodykite PSL2 su taikytinais smūgio bandymo reikalavimais ir patikrinkite bandymo temperatūrą bei sugertą energiją malūno sertifikate.
