لوله فولادی API 5L PSL2 X52 ERW
نمای کلی
لوله فولادی API 5L PSL2 Grade X52 ERW (جوش داده شده با مقاومت الکتریکی)یکی از پرکاربردترین مشخصات لوله{0}}خط مقاومت متوسط در صنعت نفت و گاز است. نام "X52" نشان دهنده حداقل قدرت تسلیم است52000 psi (359 مگاپاسکال)، نشان دهنده درجه انتقال بین-سیستم های جمع آوری فشار کم و خطوط لوله انتقال فشار بالا-. PSL2 نیازمندیهای کیفی پیشرفتهتر از جمله کنترلهای شیمیایی سختتر، آزمایش ضربه اجباری، حداکثر محدودیتهای مقاومت و قابلیت ردیابی کامل را اضافه میکند.
نامگذاری به شرح زیر تقسیم می شود:
API 5L: مشخصات موسسه نفت آمریکا برای لوله خط
PSL2: مشخصات محصول سطح 2 (کیفیت افزایش یافته با آزمایش اجباری)
X52: درجه نشان دهنده حداقل قدرت تسلیم 52 ksi (359 مگاپاسکال)
ERW: مقاومت الکتریکی جوش داده شده - لوله از سیم پیچ فولادی تشکیل شده و به صورت طولی بدون فلز پرکننده جوش داده شده است.
مشخصات کلیدی
| پارامتر | مشخصات |
|---|---|
| استاندارد | API 5L (نسخه 46، همراستا با ISO 3183) |
| سطح مشخصات محصول | PSL2 |
| درجه | X52 (L360 در نماد ISO) |
| حداقل قدرت تسلیم | 359-360 مگاپاسکال (52000-52200 psi) |
| حداکثر قدرت تسلیم | 530-531 مگاپاسکال (76900-77000 psi)– PSL2 هم حداقل و هم حداکثر را مشخص می کند |
| حداقل مقاومت کششی | 455-460 مگاپاسکال (66000-66700 psi) |
| حداکثر مقاومت کششی | 600-760 مگاپاسکال (87000-110000 psi) |
| نسبت تسلیم-به-کششی (حداکثر) | 0.93 |
| نوع ساخت | ERW (جوش داده شده با مقاومت الکتریکی) / HFW |
| محدوده اندازه (ERW) | OD 1/2 اینچ تا 26 اینچ (21.3 میلی متر تا 660 میلی متر)؛ ERW معمولی تا 24 اینچ |
| ضخامت دیوار | برنامه 10 تا 160، STD، XS، XXS |
| طول | 5 متر تا 14 متر؛ SRL، DRL؛ استاندارد 5.8 متر، 6 متر، 11.8 متر، 12 متر |
| پایان به پایان می رسد | انتهای ساده، انتهای اریب، انتهای نخی |
ترکیب شیمیایی (لوله جوش داده شده PSL2)
| عنصر | حداکثر % | مقایسه PSL1 |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.22-0.24% | 0.28٪ (کنترل دقیق تر) |
| منگنز (Mn) | 1.40% | 1.40٪ (مشابه) |
| سیلیکون (Si) | 0.40-0.45% | برای PSL1 مشخص نشده است |
| فسفر (P) | 0.025% | 0.030٪ (سخت تر) |
| گوگرد (S) | 0.015% | 0.030٪ (50٪ کاهش) |
| وانادیوم (V) | حداکثر 0.10٪ | میکرو{0}}آلیاژ اختیاری |
| نیوبیم (Nb) | حداکثر 0.05٪ | میکرو{0}}آلیاژ اختیاری |
| تیتانیوم (Ti) | حداکثر 0.04٪ | میکرو{0}}آلیاژ اختیاری |
| معادل کربن (CE IIW) | حداکثر 0.43٪ | برای جوش پذیری محاسبه و کنترل می شود |
توجه: PSL2 به محاسبه و کنترل معادل کربن (CE) برای اطمینان از جوش پذیری میدانی خوب نیاز دارد.
خواص مکانیکی
| اموال | مورد نیاز PSL2 | مقایسه PSL1 |
|---|---|---|
| قدرت تسلیم (دقیقه) | 359-360 مگاپاسکال (52200 psi) | همان حداقل |
| قدرت تسلیم (حداکثر) | 530-531 مگاپاسکال (77000 psi) | مشخص نشده است |
| مقاومت کششی (دقیقه) | 455-460 مگاپاسکال (66700 psi) | همان حداقل |
| مقاومت کششی (حداکثر) | 600-760 مگاپاسکال (87000-110000 psi) | مشخص نشده است |
| نسبت تسلیم-به-کششی | حداکثر 0.93 | مشخص نشده است |
| ازدیاد طول | بر اساس فرمول API 5L | همان فرمول |
| Charpy Impact (CVN) | اجباریدر دمای مشخص شده | لازم نیست |
| سختی (حداکثر) | 250 HV10 (سرویس ترش: 248 HV10) | مشخص نشده است |
تحملهای ابعادی (API 5L)
| پارامتر | محدوده اندازه | تحمل |
|---|---|---|
| بدنه لوله OD | 219.1-457 میلی متر | ±0.75% |
| بدنه لوله OD | 508-610 میلی متر | ±0.75% |
| انتهای لوله (219.1-273.1 میلی متر) | - | +1.6 میلیمتر / -0.4 میلیمتر |
| انتهای لوله (274-320 میلی متر) | - | +2.4 میلیمتر / -0.8 میلیمتر |
| انتهای لوله (323.9-457 میلی متر) | - | +2.4 میلیمتر / -0.8 میلیمتر |
| ضخامت دیوار (508-610 میلی متر) | - | +19.5% / -8% |
| ضخامت دیوار (219.1-457 میلی متر) | - | +15% / -12.5% |
فرآیند تولید ERW
لوله فولادی ERW یک لوله جوشی با مقاومت الکتریکی درز مستقیم است که از طریق یک فرآیند مداوم تولید می شود:
باز کردن پیچ– کلاف فولادی بدون کلاف و تراز می شود
آماده سازی لبه- لبه های نوار برای جوشکاری مناسب آسیاب می شوند
شکل گیری– نوار فولادی در حالت سرد-به شکل استوانهای در میآید
جوش القایی الکتریکی– جوش-با فرکانس بالا لبه ها را بدون پرکننده فلزی به هم متصل می کند
عملیات حرارتی- درز جوش برای اصلاح ساختار دانه نرمال شده است
سایز بندی- لوله برای رسیدن به ابعاد نهایی از بین رول های اندازه گیری عبور می کند
NDT– 100% آزمایش غیر مخرب (التراسونیک یا جریان گردابی) درز جوش
تست هیدرواستاتیک- هر لوله به طور جداگانه برای یکپارچگی فشار آزمایش شده است
پایان پایان- انتهای آماده شده (ساده یا اریب)
الزامات تست (PSL2)
| نوع تست | مورد نیاز | یادداشت ها |
|---|---|---|
| تجزیه و تحلیل شیمیایی | هر مقدار گرما | محدودیت های سخت تر PSL2 |
| تست کشش | در هر لات | حداقل و حداکثر محدودیت را تأیید می کند |
| نسبت تسلیم-به-کششی | کمتر یا مساوی 0.93 | تایید اجباری |
| تست ضربه چارپی (CVN) | اجباری | برای تمام نمرات PSL2 مورد نیاز است |
| تست صاف کردن | برای لوله ERW مورد نیاز است | شکل پذیری را بررسی می کند |
| تست خم شدن | مورد نیاز | یکپارچگی جوش را تأیید می کند |
| تست هیدرواستاتیک | هر لوله | تایید یکپارچگی فشار |
| NDT (التراسونیک/جریان گردابی) | 100% درز جوش | برای PSL2 اجباری است |
| تست سختی | برای سرویس ترش | در صورت مشخص شدن، نگاشت سختی مورد نیاز است |
مقایسه نمره: X52 در مقابل نمرات مجاور
| درجه | قدرت تسلیم (دقیقه) | قدرت تسلیم (حداکثر) | مقاومت کششی (دقیقه) | برنامه معمولی |
|---|---|---|---|---|
| B | 241 مگا پاسکال (35 ksi) | 448 مگا پاسکال (65 ksi) | 414 مگاپاسکال (60 ksi) | جمع آوری فشار کم-، ابزارهای برق |
| X42 | 290 مگاپاسکال (42 ksi) | 496 مگاپاسکال (72 ksi) | 414 مگاپاسکال (60 ksi) | خطوط جمع آوری، توزیع |
| X46 | 317 مگا پاسکال (46 ksi) | 524 مگا پاسکال (76 ksi) | 435 مگاپاسکال (63 ksi) | جمع آوری فشار متوسط- |
| X52 | 359 مگا پاسکال (52 ksi) | 531 مگا پاسکال (77 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | انتقال، جمع آوری، فرآیند |
| X56 | 386 مگاپاسکال (56 ksi) | 545 مگاپاسکال (79 ksi) | 490 مگا پاسکال (71 ksi) | خطوط لوله انتقال |
| X60 | 414 مگاپاسکال (60 ksi) | 565 مگاپاسکال (82 ksi) | 517 مگا پاسکال (75 ksi) | انتقال فشار بالا- |
| X65 | 448 مگا پاسکال (65 ksi) | 600 مگا پاسکال (87 ksi) | 531 مگا پاسکال (77 ksi) | فشار-بالا، فراساحل |
| X70 | 483 مگا پاسکال (70 ksi) | 635 مگاپاسکال (92 ksi) | 565 مگاپاسکال (82 ksi) | مسافت طولانی،-فشار زیاد |
*X52 درجه انتقال بین-سیستمهای جمعآوری فشار کم و خطوط لوله انتقال فشار بالا- است که تعادل ثابت شدهای از استحکام، جوشپذیری و هزینه را ارائه میکند.*
مقایسه PSL1 در مقابل PSL2 برای X52
| ویژگی | PSL1 X52 | PSL2 X52 | اهمیت |
|---|---|---|---|
| کربن (C) حداکثر | 0.26-0.28% | 0.22-0.24% | جوش پذیری بهتر، سختی HAZ کمتر |
| حداکثر گوگرد (S) | 0.030% | 0.015% | کاهش 50 درصدی- برای چقرمگی و مقاومت HIC حیاتی است |
| حداکثر فسفر (P) | 0.030% | 0.025% | چقرمگی و جوش پذیری بهبود یافته است |
| قدرت تسلیم | فقط 359-360 مگاپاسکال در دقیقه | محدوده 360-531 مگاپاسکال | از مواد بیش از{0} استحکام جلوگیری می کند |
| استحکام کششی | فقط 455-460 مگاپاسکال در دقیقه | محدوده 455-600 مگاپاسکال | خواص مکانیکی ثابت را تضمین می کند |
| نسبت تسلیم-به-کششی | مشخص نشده است | کمتر یا مساوی 0.93 | شکل پذیری کافی را تضمین می کند |
| تست ضربه چارپی | لازم نیست | اجباری | چقرمگی دمای پایین- را تضمین می کند |
| معادل کربن (CE) | لازم نیست | محاسبه و کنترل شده است | جوشکاری میدانی خوب را تضمین می کند |
| الزامات NDT | استاندارد | دقیق تر | تشخیص عیوب بهتر |
| قابلیت ردیابی | سطح دسته ای | قابلیت ردیابی کامل-به-لوله | مستندات کامل با کیفیت |
| کنترل سختی | مشخص نشده است | کمتر یا مساوی 250 HV10 (ترش: 248 HV10) | برای برنامه های کاربردی خدمات ترش ضروری است |
| استفاده معمولی | خدمات عمومی، خطوط آب،-غیر بحرانی | خدمات بحرانی، خدمات ترش، دمای پایین، خطوط لوله تنظیم شده |
برنامه های کاربردی رایج
| برنامه | توضیحات |
|---|---|
| انتقال نفت و گاز در خشکی | خطوط لوله با فشار متوسط-برای نفت خام، گاز طبیعی، و محصولات پالایش شده |
| جمع آوری و توزیع گاز طبیعی | اتصال چاه ها به تاسیسات فرآوری؛ شبکه های گاز منطقه ای |
| تولید آب و خطوط جریان چند فازی | حمل و نقل مخلوط نفت / آب / گاز در عملیات بالادست |
| ایستگاه خط لوله و لوله کشی ترمینال | ایستگاه های کمپرسور، ایستگاه های پمپاژ، تاسیسات اندازه گیری |
| سرویس ترش | محیط های H2S (با الزامات تکمیلی NACE) |
| سرویس دمای پایین- | برنامه هایی که به چقرمگی ضربه تضمین شده در 0 درجه یا کمتر نیاز دارند |
| لوله کشی فرآیندهای صنعتی | پالایشگاه ها، کارخانه های شیمیایی، تولید برق |
| خطوط لوله زیر دریا | کاربردهای دریایی و دریایی (با چقرمگی افزایش یافته) |
مزایای کلیدی
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| استحکام تضمینی | آزمایش ضربه اجباری Charpy عملکرد دمای پایین- را تضمین می کند. حداقل 27 ژول در دمای مشخص شده |
| شیمی دقیق تر | 50% محتوای گوگرد کمتر (0.015% در مقابل{2}}%) جوش پذیری و مقاومت HIC را بهبود می بخشد. |
| قدرت کنترل شده | حداکثر استحکام تسلیم (531 مگاپاسکال) از استحکام بیش از حد موادی که میتوانند باعث مشکلات جوشکاری شوند جلوگیری میکند. |
| قابلیت ردیابی کامل | قابلیت ردیابی-به-لوله برای مستندات با کیفیت کامل |
| NDT تقویت شده | الزامات آزمایش غیرمخربتر- |
| تعادل بهینه | X52 بهترین توازن قدرت، جوش پذیری و هزینه را در میان گریدهای API 5L ارائه می دهد |
| گواهینامه دوگانه | اغلب دارای گواهی دوگانه-با ASTM A106 Grade B برای کاربردهای عمومی لوله کشی |
| مقرون به صرفه-موثر | فرآیند ERW تولید اقتصادی را برای سایزهای تا 24 اینچ فراهم می کند. |
گزینه های پوشش
| نوع پوشش | بهترین برای | ویژگی های کلیدی |
|---|---|---|
| 3LPE (پلی اتیلن 3 لایه) | خطوط لوله مدفون | رایج ترین؛ حفاظت در برابر خوردگی عالی، مقاومت در برابر ضربه بالا |
| FBE (فیوژن باند اپوکسی) | خطوط لوله نفت و گاز | چسبندگی قوی، مقاومت شیمیایی |
| 3LPP (پلی پروپیلن 3 لایه) | خطوط لوله دریایی | مقاومت در برابر دمای بالا (تا 140 درجه) |
| اپوکسی قطران زغال سنگ | محیط های دریایی | حفاظت سنگین- |
| سیاه (لخت) | پایان آسیاب استاندارد | حفاظت موقت |
| لاک/روغن ضد زنگ- | حفاظت موقت | حفاظت در برابر خوردگی کوتاه مدت در حین حمل و نقل |
| پوشش وزنی بتن (CWC) | خطوط لوله دریایی/زیر دریا | شناوری منفی و حفاظت مکانیکی |
ملاحظات مهم
1. محدودیت های اندازه
تولید ERW برای X52 معمولاً در دسترس استOD 1/2 اینچ تا 24-26 اینچ (21.3 میلی متر تا 660 میلی متر)
قطرهای بزرگتر (بیش از 24 اینچ) نیاز به ساخت LSAW یا SSAW دارند
2. انتخاب PSL1 در مقابل PSL2
PSL2: برای سرویس با دمای پایین- (به خصوص زیر 0 درجه)، سرویس ترش (محیط H2S)، خطوط لوله تنظیم شده (FERC، DOT) و برنامه های کاربردی ضروری مورد نیاز است.
PSL1: مناسب برای خدمات عمومی، خطوط آب، برنامههای غیر مهم-که در آنها به چقرمگی دمای پایین-نیاز نیست
3. دمای تست ضربه
تست ضربه استاندارد Charpy در حال انجام است0 درجهبا حداقل 27 ژول
برای کاربردهای سردتر (منطقه قطبی، آبهای عمیق)، تست ضربه در-20 درجهیا-45 درجهرا می توان مشخص کرد
4. قابلیت خدمات ترش
PSL2 X52 با الزامات اضافی را می توان برای سرویس ترش (محیط های H2S) استفاده کرد:
تست سختی (کمتر یا مساوی 248 HV10)
تست HIC و SSC بر اساس NACE MR0175/ISO 15156
محتوای گوگرد ممکن است بیشتر به کمتر یا مساوی 0.002٪ محدود شود.
5. نمرات معادل
ISO 3183: L360
GB/T 9711: L360
ASTM A106: درجه B (استحکام بدون درز، مشابه)
ASTM A53: درجه B (قدرت مشابه)
EN 10208-2: L360NB/MB
6. شرایط تحویل (پسوندهای عملیات حرارتی)
PSL2 X52 را می توان با پسوندهایی ارائه کرد که عملیات حرارتی را نشان می دهد:
X52N: عادی شده
X52Q: خاموش و مزاج
X52M: نورد حرارتی مکانیکی (TMCP)
7. گواهی آزمون آسیاب
به طور معمول به عنوان ارائه می شودEN 10204 نوع 3.1با نتایج کامل تست
-بازرسی شخص ثالث (SGS، BV، Lloyds، TUV، ABS) در صورت درخواست موجود است
8. تبصره صنعت
یک مطالعه مقایسه ای در سال 2024 نشان داد که مقادیر ضربه چارپی لوله بدون درز به دلیل عوامل متالورژیکی مانند اندازه دانه، اجزای غیرفلزی، لایه لایه شدن و ریزساختارها عموماً بالاتر از لوله ERW است. با این حال، PSL2 ERW با کنترل کیفیت مناسب برای کاربردهای خط لوله حیاتی مناسب است.
خلاصه
لوله فولادی API 5L PSL2 Grade X52 ERWاستاندارد صنعتی برای لولههای خط جوشی با استحکام متوسط- است که درجه مقاومت X52 (حداقل بازده 359 مگاپاسکال) را با الزامات کیفیت پیشرفته PSL2 ترکیب میکند. باکنترل های شیمیایی سخت تر(C کمتر یا مساوی 0.24٪، S کمتر یا مساوی 0.015٪، P کمتر یا مساوی 0.025٪)،تست ضربه اجباری Charpy, حداکثر محدودیت های قدرت(کمتر یا مساوی بازده 531 مگاپاسکال)،کنترل نسبت کششی-به-(کمتر یا مساوی 0.93) وقابلیت ردیابی لوله کامل-توسط-لوله، PSL2 X52 انتخاب ارجح برای خطوط لوله انتقال، سیستم های جمع آوری و برنامه های کاربردی حیاتی است که به چقرمگی دمای پایین تضمین شده یا قابلیت خدمات ترش نیاز دارند.
ویژگی های کلیدی:
موجود درPSL2سطح کیفیت با الزامات آزمایشی پیشرفته
تولید شده توسطفرآیند ERW- اندازه های OD 1/2 تا 24 اینچ
تست ضربه اجباری Charpy(حداقل 27 ژول) عملکرد دمای پایین-را تضمین میکند
50٪ محتوای گوگرد کمتر(0.015% در مقابل. 0.030%) چقرمگی و مقاومت HIC را بهبود میبخشد
حداکثر قدرت تسلیم(531 مگاپاسکال) از استحکام بیش از- مواد جلوگیری می کند
میکرو-آلیاژ شدهبا Nb/V برای خواص بهبود یافته
قابلیت ردیابی کاملاز فولادسازی تا لوله تمام شده
نسبت تسلیم-به-کششی کمتر یا مساوی 0.93شکل پذیری کافی را تضمین می کند
کاربردهای رایج عبارتند از:
خطوط لوله انتقال نفت و گاز
شبکه های جمع آوری و توزیع گاز طبیعی
لوله کشی ایستگاه خط لوله و ترمینال
سرویس با دمای پایین-که به چقرمگی ضربه تضمین شده نیاز دارد
خطوط لوله تحت نظارت FERC، DOT یا سایر مقامات
برنامه های کاربردی خدمات ترش (با الزامات تکمیلی NACE)
خطوط لوله دریایی و زیر دریا
هنگام سفارش مشخص کنید:لوله فولادی API 5L PSL2 Grade X52 ERW، اندازه (OD x WT)، طول، پایان (ساده/اریبدار)، شرایط عملیات حرارتی (N/Q/M در صورت نیاز)، الزامات پوشش (3LPE/FBE/لخت)، و هرگونه الزامات تکمیلی (دمای تست ضربه، سرویس ترش). گواهی تست آسیاب به EN 10204 نوع 3.1 استاندارد است.
