API 5L PSL2 X70 ERW plieninis vamzdis
Pagrindinė apžvalga
API 5L PSL2 klasės X70 ERW (elektriniu pasipriešinimu suvirintas) plieninis vamzdisyra didelio -stiprumo, mikro-lydinio vamzdynas, skirtas reikliems naftos ir dujų perdavimo projektams [citation:7, citation:10]. „X70“ žymėjimas rodo mažiausią takumo ribą70 000 psi (483 MPa), atstovaujanti maždaug8 % stipresnis nei X65ir17% didesnis nei X60. PSL2 prideda patobulintus kokybės reikalavimus, įskaitant griežtesnę cheminę kontrolę, privalomus smūgio bandymus, maksimalias stiprumo ribas ir visišką atsekamumą [citata: 4, citata: 9].
Pavadinimas skirstomas taip:
API 5L: Amerikos naftos instituto vamzdyno specifikacija
PSL2: 2 produkto specifikacijos lygis (geresnė kokybė su privalomu bandymu)
X70: klasė, rodanti mažiausią takumo ribą 70 ksi (483 MPa)
ERW: Elektrinis atsparumas suvirintas – vamzdis suformuotas iš plieno ritės ir išilgai suvirintas be užpildo
Pagrindinės specifikacijos
| Parametras | Specifikacija |
|---|---|
| Standartinis | API 5L (46-asis leidimas, suderintas su ISO 3183) |
| Gaminio specifikacijos lygis | PSL2 [citata:1, citata:7] |
| Įvertinimas | X70 (L485 ISO žymėjimu) [cita:7, citata:10] |
| Minimalus derlingumo stiprumas | 483–485 MPa (70 000–70 300 psi) [citata:4, citata:5, citata:7] |
| Didžiausias derlingumo stiprumas | 621–635 MPa (90 000–92 100 psi)– PSL2 nurodo ir min, ir max [citata:3, citata:9, citata:10] |
| Minimalus tempimo stiprumas | 565–570 MPa (82 000–82 700 psi) [citata:4, citata:5, citata:7] |
| Maksimalus tempiamasis stiprumas | 760–758 MPa (110 000–110 200 psi)[citata:3, citata:9] |
| Išeiga{0}}ir{1}}tempimo santykis (maks.) | 0.93[citata:9, citata:10] |
| Gamybos tipas | ERW (suvirintas elektros pasipriešinimas) / HFW [citata:1, citata:6] |
| Dydžių diapazonas (ERW) | nuo 14" iki 24" (355,6 mm iki 609,6 mm) OD; taip pat galimas nuo 1/2" iki 26" [citata:1, citata:2, citata:6] |
| Sienelės storis | Tvarkaraštis nuo 10 iki 160, STD, XS, XXS; iki 1 000 colių (25,4 mm) [citata:2, citata:7, citata:10] |
| Ilgis | nuo 3 m iki 18 m; SRL, DRL; 5,8 m, 6 m, 11,8 m, 12 m standartinis [citata:2, citata:6] |
| Pabaigos apdaila | Paprasti galai, nusklembti galai, galai su sriegiu |
Cheminė sudėtis (PSL2 suvirintas vamzdis)
| Elementas | maksimalus % | PSL1 palyginimas |
|---|---|---|
| Anglis (C) | 0.12-0.22% | 0,26–0,28 % (žymiai griežtesnė kontrolė) [cita:3, citata:5, citata:7, citata:9] |
| Silicis (Si) | 0.45% | Nenurodyta PSL1 [citata:3, citata:7] |
| Manganas (Mn) | 1.40-1.85% | 1,65 % (didesnis stiprumas) [citata:3, citata:5, citata:9] |
| Fosforas (P) | 0.025% | 0,030 % (griežtesnis) [citata:3, citata:7, citata:9] |
| Siera (S) | 0.015% | 0,030 % (50 % sumažinimas) [cita:3, citata:7, citata:9] |
| Vanadis (V) | 0,07–0,10 % maks | Neprivalomas mikro{0}}lydinys [citata:3, citata:7, citata:10] |
| Niobis (Nb) | 0,05–0,06 % maks | Neprivalomas mikro{0}}lydinys [citation:7, citation:10] |
| Titanas (Ti) | 0,04 % maks | Neprivalomas mikro{0}}lydinys [citation:7, citation:10] |
| Nb+V+Ti (iš viso) | 0,15 % maks | Grūdų tobulinimas [cita:7, citata:10] |
Pastaba: PSL2 reikalauja anglies ekvivalento (CE) skaičiavimo ir kontrolės, kad būtų užtikrintas geras lauko suvirinamumas [cita:4, citata:7]. Rūgščių paslaugų atveju sieros kiekis gali būti toliau ribojamas iki Mažiau arba lygus 0,002 % .
Mechaninės savybės
| Turtas | PSL2 reikalavimas | PSL1 palyginimas |
|---|---|---|
| Išeigos stiprumas (min.) | 483–485 MPa (70 000–70 300 psi) [citata:4, citata:5, citata:7] | Tas pats minimumas |
| Išeiga (maks.) | 621–635 MPa (90 000–92 100 psi)[citata:3, citata:9, citata:10] | Nenurodyta |
| Tempimo stipris (min.) | 565–570 MPa (82 000–82 700 psi) [citata:4, citata:5, citata:7] | Tas pats minimumas |
| Tempimo stipris (maks.) | 760–758 MPa (110 000–110 200 psi)[citata:3, citata:9] | Nenurodyta |
| Išeigos-ir{1}}tempimo santykis | 0,93 maks[citata:9, citata:10] | Nenurodyta |
| Pailgėjimas | Didesnis arba lygus 17–22 % (pagal API 5L formulę) [citata:5, citata:7] | Ta pati formulė |
| Charpy Impact (CVN) | Privalomanurodytoje temperatūroje [citata:4, citata:9] | Nereikalaujama |
| Kietumas (maks.) | 250 HV10 (rūgščioji paslauga: 248 HV10) | Nenurodyta |
Matmenų tolerancijos (API 5L)
| Parametras | Dydžių diapazonas | Tolerancija | Šaltinis |
|---|---|---|---|
| Vamzdžio korpusas OD | 219,1-457 mm | ±0.75% | |
| Vamzdžio korpusas OD | 508-610 mm | ±0.75% | |
| Vamzdžių galai (219,1–273,1 mm) | - | +1.6 mm / -0,4 mm | |
| Vamzdžių galai (274-320 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Vamzdžių galai (323,9–457 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Sienelės storis (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% | |
| Sienelės storis (219,1–457 mm) | - | +15% / -12.5% | |
| Tiesumas | Viso ilgio | Mažiau nei arba lygus 0,15 % viso ilgio |
ERW gamybos procesas
ERW plieninis vamzdis yra tiesios siūlės elektrinio pasipriešinimo suvirintas vamzdis, pagamintas nepertraukiamo proceso metu:
Išvyniojimas– Plieninė ritė išvyniota ir išlyginta
Kraštų paruošimas– Juostos kraštai yra frezuoti tinkamam suvirinimui
Formavimas– Plieninė juosta šaltai{0}}formuojama į cilindro formą
Elektrinis indukcinis suvirinimas– Aukšto{0}}dažnio suvirinimas sujungia briaunas be užpildo
Siūlės terminis apdorojimas– Suvirinimo siūlė normalizuojama, kad būtų patobulinta grūdėtumo struktūra ir pašalintos trapios sudedamosios dalys
Dydžio nustatymas– Vamzdis praeina per dydžio nustatymo ritinius, kad būtų pasiekti galutiniai matmenys
NDT– 100 % neardomasis suvirinimo siūlės bandymas (ultragarsu arba sūkurine srove)
Hidrostatinis bandymas– Kiekvienas vamzdis atskirai išbandytas dėl slėgio vientisumo
Pabaigos apdaila- Paruošti galai (paprasti arba nuožulni)
Testavimo reikalavimai (PSL2)
| Bandymo tipas | Reikalavimas | Pastabos |
|---|---|---|
| Cheminė analizė | Už šilumos partiją | Griežtesnės PSL2 ribos [citata:4, citata:9] |
| Tempimo bandymas | Už partiją | Tikrina tiek min., tiek maks. ribas |
| Išeigos-ir{1}}tempimo santykis | Mažiau arba lygus 0,93 | Privalomas patikrinimas |
| Charpy smūgio testas (CVN) | Privaloma | Reikalingas visiems PSL2 lygiams [citata:4, citata:9] |
| Išlyginimo testas | Reikalingas ERW vamzdžiui | Tikrina lankstumą |
| Lenkimo bandymas / vadovaujamas{0}}lenkimo testas | Privaloma | Tikrina suvirinimo vientisumą |
| Hidrostatinis testas | Kiekvienas vamzdis | Slėgio vientisumo patikrinimas; 100 % vamzdžių [citata:7, citata:10] |
| NDT (ultragarsas / sūkurinė srovė) | 100% suvirinimo siūlės | Privaloma PSL2 [citata:4, citata:9] |
| DWTT (svorio nukritimo testas) | Kritinėms programoms | Atsparumo lūžiams patikrinimas |
| Kietumo bandymas | Už rūgščią paslaugą | Kai nurodyta, būtinas kietumo žemėlapis |
| HIC/SSC testavimas | Už rūgščią paslaugą | Pagal NACE MR0175/ISO 15156 |
Palyginimas: X70 ir gretimų klasių
| Įvertinimas | Išeigos stiprumas (min.) | Išeiga (maks.) | Tempimo stipris (min.) | Tipiškas taikymas |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359–360 MPa (52 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | 455–460 MPa (66 ksi) | Bendra transmisija |
| X56 | 386–390 MPa (56 ksi) | 545 MPa (79 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | Didesnis{0}}slėgio perdavimas |
| X60 | 414–415 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517–520 MPa (75 ksi) | Aukšto{0}}slėgio perdavimas |
| X65 | 448–450 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531–535 MPa (77 ksi) | Aukštas{0}}slėgis, atviroje jūroje |
| X70 | 483–485 MPa (70 ksi) | 621–635 MPa (90–92 ksi) | 565–570 MPa (82 ksi) | Ilgas{0}}atstumas aukštas-slėgis, atvira jūra, arktinė[citata:4, citata:7] |
| X80 | 552–555 MPa (80 ksi) | 690–705 MPa (100–102 ksi) | 621–625 MPa (90 ksi) | Ultra{0}}aukšto slėgio-magistralinės linijos |
X70 siūlo maždaug 8 % didesnę takumo ribą nei X65, 17 % didesnę nei X60 ir 35 % didesnę nei X52 [citata: 4, citata: 7].
PSL1 ir PSL2 palyginimas, skirtas X70
| Funkcija | PSL1 X70 | PSL2 X70 | Reikšmė |
|---|---|---|---|
| Anglies (C) maks | 0,26–0,28 % [citata:5, citata:6] | 0.12-0.22%[citata:3, citata:7, citata:9] | 54% sumažinimas– geresnis suvirinamumas, mažesnis HAZ kietumas |
| Sieros (S) maks | 0,030 % [citata:5, citata:6] | 0.015%[citata:3, citata:7, citata:9] | 50% sumažinimas– labai svarbus tvirtumui ir atsparumui HIC |
| Fosforo (P) maks | 0,030 % [citata:5, citata:6] | 0.025%[citata:3, citata:7, citata:9] | Pagerintas tvirtumas ir suvirinamumas |
| Mangano (Mn) maks | 1,65 % [citata:5, citata:6] | 1.40-1.85%[citata:3, citata:5, citata:9] | Didesnis stiprumo optimizavimui |
| Derlingumo stiprumas | Tik 485 MPa min [citata:5, citata:6] | 483-635 MPa diapazonas[citata:3, citata:9, citata:10] | Apsaugo nuo per{0}}stiprumo medžiagų |
| Tempimo stiprumas | Tik 570 MPa min [cita:5, citata:6] | 565-760 MPa diapazonas[citata:3, citata:9] | Užtikrina pastovias mechanines savybes |
| Išeigos-ir{1}}tempimo santykis | Nenurodyta | Mažiau arba lygus 0,93[citata:9, citata:10] | Užtikrina tinkamą lankstumą |
| Charpy smūgio bandymas | Nereikalaujama | Privaloma[citata:4, citata:9] | Užtikrina atsparumą žemai{0}}temperatūrai |
| Anglies ekvivalentas (CE) | Nereikalaujama | Apskaičiuota ir kontroliuojama [citata:4, citata:7] | Užtikrina gerą lauko suvirinamumą |
| NDT reikalavimai | Standartinis | Griežtesnis [citata:4, citata:9] | Geresnis defektų nustatymas |
| Atsekamumas | Partijos lygis | Vamzdis-po-visiškas atsekamumas[citata:4, citata:9] | Pilna kokybės dokumentacija |
| Tipiškas naudojimas | Bendras aptarnavimas | Kritinis aptarnavimas, rūgštus aptarnavimas, žema temperatūra, atviroje jūroje[citata:4, citata:7] |
Terminio apdorojimo priesagos (PSL2)
PSL2 X70 gali būti tiekiamas su galūnėmis, nurodančiomis terminio apdorojimo būklę:
| Priesaga | Būklė | Tipiškas taikymas |
|---|---|---|
| X70N | Normalizuotas | Bendra transmisija, patobulinta grūdų struktūra |
| X70Q | Užgesintas ir grūdintas | Maksimalus stiprumo tolygumas [citata:7, citata:10] |
| X70M | Termomechaninis valcavimas (TMCP) | Padidintas atsparumas ir suvirinamumas [cita: 7, citata: 10] |
| X70QS | Užgesintas ir grūdintas + rūgštus aptarnavimas | H₂S aplinka |
| X70MS | Termomechaninis valcavimas + Sour service | H₂S aplinka su padidintu atsparumu |
Pastaba: priesaga „S“ nurodo „Sour Service“ taikymą pagal NACE MR0175 .
Bendrosios programos
| Taikymas | Aprašymas |
|---|---|
| Didelio{0}}atstumo aukšto slėgio{1}}dujų transmisija | Pagrindinės magistralinės linijos, kurioms reikalingas didelis darbinis slėgis [cita:7, citata:10] |
| Jūros ir povandeniniai vamzdynai | Povandeniniai dujotiekiai, kuriems reikalingas didelis stiprumo -ir-svoris santykis |
| Arkties ir šalto klimato vamzdynai | Žemos{0}}temperatūros aplinka, kuriai reikalingas garantuotas atsparumas smūgiams [cita:7, citation:10] |
| Žalios naftos magistralinės linijos | Pagrindinės žalios naftos transportavimo linijos |
| Sausumos surinkimo tinklai | Regioninės magistralinės sistemos, jungiančios gamybos zonas su perdirbimu |
| Stoties ir antgalio vamzdynas | Kompresorių stotys, siurblinės, apskaitos įrenginiai |
| Rūgščioji paslauga | H₂S aplinka (su X70MS / X70QS klasėmis) |
| Vandens perdavimas | Didelio-skersmens, aukšto-slėgio vandens vamzdynai |
| Dujotiekio stoties vamzdynas | Aukšto{0}}slėgio įrenginiai vamzdynų terminaluose |
Pagrindiniai privalumai
| Privalumas | Aprašymas |
|---|---|
| Didelis stiprumas | 70 000 psi išeiga – 8 % didesnis nei X65, 17 % didesnis nei X60, 35 % didesnis nei X52 [citata: 4, citata: 7] |
| Garantuotas tvirtumas | Privalomas Charpy smūgio bandymas užtikrina našumą žemoje{0}}temperatūroje [citation:4, citation:9] |
| Griežtesnė chemija | 50 % mažesnis sieros kiekis (0,015 % palyginti su . 0.030 %) pagerina suvirinamumą ir atsparumą HIC [citata:3, citata:7] |
| Kontroliuojama jėga | Didžiausia takumo riba (635 MPa) apsaugo nuo pernelyg stiprių medžiagų, kurios gali sukelti suvirinimo problemų [citata:3, citata:9] |
| Visiškas atsekamumas | Atsekamumas -po-vamzdžio, kad būtų užtikrinta visa kokybiška dokumentacija [citation:4, citation:9] |
| Patobulintas NDT | Griežtesni neardomųjų bandymų reikalavimai [citation:4, citation:9] |
| Mikrostruktūra | Itin-mažai anglies lęšio formos ferito struktūra su didelio-tankio dislokacijomis, sąveikaujančiomis su smulkių kritulių fazėmis |
| Didelis atsparumas dinaminiam plyšimui | Puikios atsparumo lūžiams savybės |
| Žema plastiška{0}}trapi pereinamoji temperatūra | Tinka naudoti žemoje{0}}temperatūroje |
| Acid Service tinkamumas | Galima naudoti rūgščių paslaugų programoms, atitinkančioms NACE atitiktį |
| Siūlės terminis apdorojimas | Pažangus ERW procesas apima vietinį terminį apdorojimą, siekiant patobulinti suvirinimo zonos mikrostruktūrą |
| Kaina{0}}efektyvi | ERW procesas užtikrina ekonomišką iki 24 colių dydžių gamybą |
Dengimo parinktys
| Dangos tipas | Geriausias skirtas | Pagrindinės savybės |
|---|---|---|
| 3LPE (trijų sluoksnių polietilenas) | Užkasti vamzdynai | Dažniausiai; puiki apsauga nuo korozijos, didelis atsparumas smūgiams [cita:2, citata:6] |
| FBE (liet. „Fusion Bonded Epoxy“) | Naftos ir dujotiekiai | Stiprus sukibimas, cheminis atsparumas [cita: 2, citata: 6] |
| 3LPP (trijų sluoksnių polipropilenas) | Jūros vamzdynai | Atsparumas aukštai temperatūrai (iki 140 laipsnių) |
| Akmens anglių deguto epoksidas | Jūrinė aplinka | Sunkioji{0}}apsauga [citata:2, citata:6] |
| Juoda (plikas) | Standartinė malūno apdaila | Laikinoji apsauga [citata:2, citata:6] |
| Lakas / anti{0}}rūdžių aliejus | Laikina apsauga | Trumpalaikė{0}}korozijos apsauga transportuojant |
| Betono masės danga (CWC) | Jūros/povandeniniai vamzdynai | Neigiamas plūdrumas ir mechaninė apsauga |
| Cinkuota | Struktūrinės programos | Karštas{0}}cinkavimas atsparumui korozijai |
Svarbūs svarstymai
1. Dydžių apribojimai
ERW gamyba, skirta X70, paprastai pasiekiamaNuo 14 colių iki 24 colių (355,6 mm iki 609,6 mm) OD
Kai kurie gamintojai siūlo mažesnius skersmenis iki 1/2 colio
Didesniems skersmenims (daugiau nei 24 colių) reikia gaminti LSAW arba SSAW [cita:1, citation:10]
2. PSL1 ir PSL2 pasirinkimas
PSL2: reikalinga žemos-temperatūros (ypač žemesnėje nei 0 laipsnio) paslaugoms, rūgščioms paslaugoms (H₂S aplinkai), reguliuojamiems vamzdynams (FERC, DOT), atviroje jūroje esančioms programoms ir kritinei infrastruktūrai [citata:4, citation:7]
PSL1: tinka bendroms paslaugoms, vandens linijoms, ne-kritinėms reikmėms, kur nereikalingas atsparumas žemai-temperatūrai
3. Smūgio bandymo temperatūra
Standartinis Charpy smūgio bandymas yra0 laipsniųsu minimaliais energijos reikalavimais
Šaltesniems darbams (arkties, giliavandeniai), smūgio bandymai-20 laipsniųarba-45 laipsniųgalima nurodyti
4. „Sour Service“ galimybė
PSL2 X70 su papildomais reikalavimais gali būti naudojamas rūgščioms paslaugoms (H₂S aplinkoje):
X70MS / X70QSmarkės, specialiai sukurtos rūgščiam aptarnavimui
Kietumo bandymas (mažesnis arba lygus 248 HV10)
HIC ir SSC testavimas pagal NACE TM0284 ir NACE TM0177
Sieros kiekis gali būti toliau ribojamas iki 0,002 % arba mažesnis
5. Lygiaverčiai pažymiai
ISO 3183: L485 [citata:7, citata:10]
GB/T 9711: L485
DNV OS-F101: 485 klasė (panašus stiprumo lygis)
6. Pristatymo sąlygos
PSL2 X70 gali būti tiekiamas tokiomis sąlygomis:
Kaip-riedėti (R)
Normalizuotas (N)
Normalizuotas ir grūdintas
Grūdintas ir grūdintas (Q)
Termomechaninis valcavimas (TMCP) (M) [cita:7, citata:10]
7. Malūno bandymo sertifikatas
Paprastai pateikiama kaipEN 10204 tipas 3.1su visais testo rezultatais
Trečiosios šalies{0}}patikra (SGS, BV, Lloyds, TUV, ABS) pasiekiama paprašius
8. Mikrostruktūra ir metalurgija
X70 plieno vamzdis turi konstrukciją, sudarytą išsmailiasis feritas ir bainitas. Jo puikų našumą lemia:
Itin-mažo anglies dioksido kiekio ferito struktūra
Didelio tankio dislokacijos, sąveikaujančios su smulkių kritulių fazėmis
Mikro{0}} legiravimo elementai (Nb, V, Ti) grūdams rafinuoti
Bendras mikro{0}}lydinio kiekis Mažiau arba lygus 0,15 % [citation:7, citation:10]
Santrauka
API 5L PSL2 klasės X70 ERW plieninis vamzdisyra didelio{0}}stiprumo mikro-legiruotas vamzdis, skirtas reiklioms naftos ir dujų perdavimo reikmėms. Su minimalia takumo riba70 000 psi (483 MPa)– apytiksliai8% didesnis nei X65, 17% didesnis nei X60, ir35% didesnis nei X52– ir patobulinti PSL2 kokybės reikalavimai, šis vamzdis yra tinkamiausias pasirinkimas dideliam-atstumui aukšto slėgio-dujų perdavimui, dujotiekiams jūroje ir arktiniams tikslams, kur didžiausias stiprumo-svorio santykis- yra kritinis [cita:4, citata:7, citata:10].
Pagrindinės savybės:
Galima įsigytiPSL2kokybės lygis su griežtesniais testavimo reikalavimais
GamintojasERW procesas– dydžiai nuo 14" iki 24" OD
Privalomas Charpy smūgio bandymasužtikrina našumą žemoje{0}}temperatūroje [citation:4, citation:9]
50% mažesnis sieros kiekis(0,015 %, palyginti su . 0.030%) pagerina tvirtumą ir HIC atsparumą [cita:3, citation:7]
Maksimali takumo riba(635 MPa) apsaugo nuo per-stiprumo medžiagų [citata:3, citata:9]
Mikro{0}}lydinyssu Nb/V/Ti patobulintoms savybėms (iš viso Mažiau nei 0,15 %) [cita:7, citata:10]
Išeiga{0}}ir{1}}tempimo santykis Mažiau arba lygus 0,93užtikrina tinkamą lankstumą [cita: 9, citata: 10]
Smailia ferito ir bainito mikrostruktūraužtikrina aukštą atsparumą dinaminiam plyšimui
Visiškas atsekamumasnuo plieno gamybos iki gatavo vamzdžio [citata:4, citata:9]
Atitinka NACE MR0175/ISO 15156rūgščioms paslaugoms (X70MS/X70QS klasės)
Įprastos programos apima:
Ilgo{0}}atstumo aukšto slėgio{1}}dujotiekiai
Jūros ir povandeniniai vamzdynai
Arkties ir šalto klimato vamzdynai
Žalios naftos magistralinės linijos
Stoties ir kolektoriaus vamzdynas
Rūgščių paslaugų programos (su X70MS / X70QS klasėmis)
Reguliuojami vamzdynai pagal FERC, DOT ar kitas institucijas
Užsakydami nurodykite:API 5L PSL2 klasės X70 ERW plieninis vamzdis, dydis (OD x WT), ilgis, galo apdaila (lygus/nuožulnus), terminio apdorojimo būklė (N/Q/M, jei reikia), dangos reikalavimai (3LPE/FBE/plikas) ir visi papildomi reikalavimai (smūgio bandymo temperatūra, rūgštus aptarnavimas). Malūno bandymo sertifikatas pagal EN 10204 3.1 tipą yra standartinis. Nurodykite rūgščių paslaugų programasX70MS arba X70QSatitiktis NACE MR0175 .
