لوله API 5L X42 Longitudinal Arc Welding (LSAW).
نمای کلی
یک مشخصات استاندارد برایلوله خط فولادی جوش داده شده به صورت طولی-قوسدارزیرAPI 5Lمشخصاتدرجه X42یک استفولاد خط لوله با استحکام متوسط-معمولاً برای انتقال نفت و گاز، با حداقل قدرت تسلیم استفاده می شود42000 psi (290 مگاپاسکال)، نشان دهنده افزایش قابل توجه استحکام نسبت به درجه B در حالی که جوش پذیری خوب را حفظ می کند.
توضیح نام
| قسمت | معنی |
|---|---|
| API | موسسه نفت آمریکا |
| 5L | مشخصات خط لوله |
| X42 | تعیین درجه -X= درجه خط لوله،42= حداقل قدرت تسلیم در ksi (42000 psi) |
| جوشکاری زیردریایی طولی (LSAW) | فرآیند ساخت - صفحات فولادی در امتداد یک درز طولی مستقیم و با استفاده از جوشکاری زیرپودری با فلز پرکننده تشکیل میشوند و جوش داده میشوند. |
ویژگی های کلیدی API 5L X42 LSAW Pipe
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| نوع مواد | فولاد کربنی میکرو-آلیاژی- ممکن است حاوی نیوبیوم، وانادیم یا تیتانیوم برای پالایش و استحکام دانه باشد. |
| تولید | LSAW (جوشکاری زیردریایی طولی)- صفحاتی که توسط فرآیندهای UOE، JCOE یا RBE تشکیل شده و سپس با قوس غوطهور در داخل و خارج جوش داده میشوند. |
| سطوح مشخصات محصول | PSL1یاPSL2(PSL2 به آزمایش ضربه اجباری و کنترل های شیمی شدیدتر نیاز دارد) |
| قدرت تسلیم | حداقل 290 مگاپاسکال (42000 psi). |
| استحکام کششی | حداقل 414 مگاپاسکال (60000 psi). |
| مزیت کلیدی | استحکام بالاتر از درجه B(290 مگاپاسکال در مقابل{1}} مگاپاسکال) در حالی که جوش پذیری عالی حفظ می شود |
| قطرهای معمولی | 219 میلی متر تا 1820 میلی متر(8 تا 72 اینچ) - فرآیند LSAW قطرهای بزرگ را امکان پذیر می کند |
| ضخامت دیوار معمولی | 5.0 میلی متر تا 50 میلی متر(تا 60 میلی متر در دسترس برخی از تولید کنندگان) |
| طول | 6 متر تا 18 متراستاندارد؛ تا 12.3 متر معمولی برای فرآیند JCOE |
ترکیب شیمیایی (API 5L X42)
| عنصر | PSL1 (حداکثر درصد) | PSL2 (حداکثر درصد) | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| کربن (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 کنترل دقیق تری برای جوش پذیری دارد |
| منگنز (Mn) | 1.30 | 1.30 | |
| فسفر (P) | 0.030 | 0.025 | در PSL2 سختگیرتر است |
| گوگرد (S) | 0.030 | 0.015 | به طور قابل توجهی در PSL2 برای چقرمگی سفت تر است |
توجه:کنترلهای شیمی سختتر در PSL2 مخصوصاً برای برنامههای کاربردی خدمات ترش و چقرمگی دمای پایین- مهم هستند.
خواص مکانیکی
| اموال | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| قدرت تسلیم (دقیقه) | 290 مگاپاسکال | 290 مگاپاسکال |
| قدرت تسلیم (حداکثر) | مشخص نشده است | 496 مگاپاسکال |
| مقاومت کششی (دقیقه) | 414 مگاپاسکال | 414 مگاپاسکال |
| مقاومت کششی (حداکثر) | مشخص نشده است | 758 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول | 21-27٪ (بر اساس ضخامت دیوار متفاوت است) | 21-27% |
| انرژی ضربه (شارپی V{0}}بریدگی) | لازم نیست | 41 ژول (متوسط 27 ژول) در دمای مشخص شده |
توجه:X42 فراهم می کندتقریبا 20٪ قدرت تسلیم بالاترنسبت به درجه B (241 مگاپاسکال در مقابل. 290 مگاپاسکال)، که اجازه میدهد دیوارههای نازکتر یا فشارهای عملیاتی بالاتری داشته باشند.
PSL1 در مقابل PSL2 برای X42 LSAW Pipe
| جنبه | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| شیمی | محدودیت های استاندارد (C کمتر یا مساوی 0.26٪، S کمتر یا مساوی 0.030٪) | کنترل های سخت تر(C کمتر یا مساوی 0.22٪، S کمتر یا مساوی 0.015٪) |
| قدرت | فقط حداقل مشخص شده است | حداقل و حداکثرمشخص شده (جلوگیری از قدرت بیش از حد) |
| تست ضربه | لازم نیست | اجباریدر دمای مشخص شده |
| معادل کربن | لازم نیست | محاسبه و کنترل شده است |
| الزامات NDT | استاندارد | دقیق تر |
| استفاده معمولی | خدمات عمومی،-خطوط کم فشار | سرویس بحرانی، سرویس ترش، دمای پایین |
| انرژی CVN در 0 درجه | - | حداقل میانگین 41 J (27 فوت-lbf). |
فرآیند تولید LSAW
روش های شکل گیری
| روش | توضیحات | قطرهای معمولی |
|---|---|---|
| UOE / UOE | صفحه فشرده شده به شکل U-، سپس O-شکل، پس از جوشکاری منبسط شد | 508-1118 میلی متر (20 "-44") |
| JCOE / JCOE | مراحل تشکیل J-C- O (J-شکل → C-شکل → O-شکل)، پس از جوشکاری منبسط میشود. | 406-1626 میلی متر (16-64 اینچ) |
| RBE / RBE | فرآیند خم شدن رول | مختلف |
مراحل فرآیند
آماده سازی بشقاب:صفحات فولادی گرم-نورد شده تحت بازرسی ورودی (آزمایش اولتراسونیک برای لایهبندی)، فرز لبهها برای اریبهای دقیق قرار میگیرند.
چین خوردگی صفحه:هر دو لبه صفحه از قبل خم{0}}خم شده نزدیک به لوله تمام شده هستند (پرس چین دار)
تشکیل:پرس هیدرولیک پیشرونده (JCO یا UOE) گردی یکنواخت ایجاد می کند
پیش-جوشکاری (جوشکاری چسبنده):درز را به طور موقت محکم می کند
جوشکاری زیر آب:SAW چند سیمی جوش داخلی و سپس جوش خارجی را برای نفوذ کامل تحت شار اعمال می کند
انبساط مکانیکی:لوله به ابعاد دقیق (برای فرآیندهای UOE/JCOE) برای دستیابی به تلرانس های دقیق گسترش یافته است.
NDT و تست:تست 100% اولتراسونیک درز جوش، معاینه رادیوگرافی در صورت مشخص شدن، تست هیدرواستاتیک
اتمام:مخروطی انتهایی (بر اساس ANSI B16.25)، کاربرد پوشش همانطور که مشخص شده است
در دسترس بودن اندازه
| پارامتر | محدوده | یادداشت ها |
|---|---|---|
| قطر بیرونی | 219 میلی متر تا 1820 میلی متر(8 تا 72 اینچ) | موجود تا 1829 میلی متر (72 اینچ) |
| ضخامت دیوار | 5.0 میلی متر تا 50 میلی متر | تا 60 میلی متر در برخی از سازندگان موجود است |
| طول | 6 متر تا 12 متراستاندارد؛تا 18 مترموجود است | فرآیند JCOE معمولاً 8-12.2 متر است |
| پایان پایان | انتهای ساده، انتهای اریب بر اساس ANSI B16.25 | اریب برای جوشکاری استاندارد |
ضخامت دیوار معمولی در دسترس بودن بر اساس قطر (X42)
| OD (اینچ) | OD (mm) | محدوده ضخامت دیوار (میلی متر) |
|---|---|---|
| 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 |
الزامات تست و بازرسی
| نوع تست | هدف |
|---|---|
| تجزیه و تحلیل شیمیایی | تأیید کنید ترکیب با محدودیتهای API 5L مطابقت دارد |
| تست کشش | تسلیم و استحکام کششی (فلز پایه و جوش) را تأیید کنید |
| تست صاف کردن | شکل پذیری را بررسی کنید |
| تست خم شدن | یکپارچگی و شکل پذیری جوش را بررسی کنید |
| تست ضربه (شارپی V-بریدگی) | برای PSL2 مورد نیاز استدر دمای مشخص شده |
| تست هیدرواستاتیک | اثبات نشتی-سفتی - هر لوله به صورت جداگانه آزمایش شده است |
| معاینه اولتراسونیک | 100%درز جوش برای عیوب داخلی |
| معاینه رادیوگرافی (-اشعه ایکس) | هنگامی که توسط الزامات تکمیلی مشخص شده است |
| بازرسی ابعادی | OD، ضخامت دیوار، صافی، مربع انتهایی را بررسی کنید |
| بازرسی بصری | وضعیت سطح، ظاهر جوش |
گواهی تست آسیاب:EN 10204 / 3.1B معمولاً برای PSL2 ارائه می شود
گزینه های پوشش و حفاظت
لوله API 5L X42 LSAW معمولاً با موارد زیر عرضه می شود:
| نوع پوشش | برنامه |
|---|---|
| مشکی(لخت) | پایان آسیاب استاندارد، استفاده در داخل ساختمان |
| لاک / روغن ضد زنگ | حفاظت موقت در حین حمل و نقل |
| نقاشی سیاه | حفاظت اولیه در برابر خوردگی |
| 3LPE (پلی اتیلن 3 لایه) | خطوط لوله مدفون، محیط های خشن |
| FBE (فیوژن باند اپوکسی) | حفاظت در برابر خوردگی |
| اپوکسی قطران زغال سنگ | حفاظت سنگین- |
| پوشش قیر | سرویس دفن شده |
| پوشش وزنی بتن (CWC) | خطوط لوله دریایی ( شناوری منفی) |
جدول مقایسه: X42 LSAW در مقابل سایر روشهای ساخت
| جنبه | LSAW (طولی) | SSAW (مارپیچ) | ERW |
|---|---|---|---|
| درز جوش | تک درز مستقیم | درز مارپیچ پیوسته | تک درز مستقیم (بدون فلز پرکننده) |
| محدوده قطر | 16 تا 72 اینچ | قطرهای بسیار بزرگ | معمولاً کمتر یا مساوی 24 اینچ |
| قابلیت ضخامت دیوار | تا 75 میلی متر | متوسط | محدود |
| برنامه معمولی | انتقال{0}فشار بالا، خدمات فراساحلی، حیاتی | فشار کم-متوسط، هزینه- | خطوط با قطر کمتر |
| بازرسی | بررسی درز مستقیم آسان تر است | NDT پیچیده تر | استاندارد |
| اولویت طراحی | برای مناطقی که پیامدهای زیاد-را دارند ترجیح داده می شود | در بخش های کمتر بحرانی مجاز است | خطوط توزیع کوچکتر |
برنامه های کاربردی رایج
لوله API 5L X42 LSAW به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:
| صنعت | برنامه های کاربردی |
|---|---|
| نفت و گاز | خطوط لوله انتقال فشار متوسط-، خطوط جمع آوری، خطوط جریان، خطوط لوله |
| انتقال آب | شبکههای آب{0}}قطر بزرگ، سیستمهای آبیاری، مجرای نمکزدایی |
| زیرساخت | شمع بندی سازه، پایه پل، پوشش تونل |
| پتروشیمی | خطوط فرآیند، حمل و نقل صنعتی |
| معدن | خطوط لوله دوغاب، حمل باطله |
| تولید برق | خطوط آب خنک کننده، خدمات بخار (در محدوده دما) |
| فراساحل | خطوط لوله زیر دریا (در صورت مشخص شدن با آزمایش مناسب) |
| ساخت و ساز | اجزای مهندسی، لوله های غلتکی |
مزایای درجه X42 نسبت به درجه های پایین تر
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| قدرت بالاتر | 20٪ قدرت تسلیم بالاترنسبت به درجه B (290 مگاپاسکال در مقابل{1}} مگاپاسکال) |
| کاهش ضخامت دیوار | می توانید از دیوارهای نازک تر برای فشار یکسان استفاده کنید - هزینه و وزن مواد را کاهش می دهد |
| قابلیت جوشکاری | جوش پذیری عالی با وجود استحکام بالاتر حفظ می شود |
| در دسترس بودن | به طور گسترده از تولید کنندگان متعدد در سراسر جهان در دسترس است |
| هزینه-اثربخشی | تعادل خوبی بین قدرت و هزینه مواد |
| گزینه های سختی | PSL2 برای سرویس دمای پایین{1}}با ویژگیهای ضربه تضمین شده در دسترس است |
مزایای ساخت LSAW برای X42
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| قابلیت قطر زیاد | می تواند لوله هایی با قطر 8 تا 72 اینچ تولید کند - بسیار بزرگتر از قابلیت های بدون درز یا ERW |
| دیوارهای ضخیم | مناسب برای کاربردهایی که نیاز به ضخامت دیواره قابل توجهی دارند (تا 75 میلی متر) |
| یکپارچگی ساختاری بالا | درز طولی منفرد استحکام و مقاومت فشاری فوقالعادهای را ارائه میکند، با جوشکاری با نفوذ کامل-که حداقل خطرات نقص را تضمین میکند. |
| دقت ابعادی عالی | تلورانس های سخت در OD، بیضی و صافی (±1٪ معمولی) مشکلات نصب را کاهش می دهد |
| چقرمگی تقویت شده | گزینه های PSL2 با Charpy V{1}}تست بریدگی برای سرویس دمای پایین{2}} |
| تضمین کیفیت | جوشکاری خودکار با پارامترهای ثبت شده؛ قابلیت ردیابی کامل NDT |
| مقرون به صرفه-برای مدت طولانی | تولید کارآمد برای خطوط لوله طولانی |
الزامات تکمیلی PSL2
برای کاربردهای حیاتی، لوله PSL2 X42 LSAW موارد زیر را ارائه می دهد:
| مورد نیاز | مشخصات |
|---|---|
| تست ضربه CVN | حداقل میانگین 41 J (27 فوت-lbf).در دمای مشخص شده (معمولا 0 درجه) |
| حداکثر قدرت تسلیم | حداکثر 496 مگاپاسکال- از مواد با استحکام بیش از حد- جلوگیری میکند (اطمینان از رفتار میدانی ثابت) |
| مقاومت HIC/SSC | موجود برای برنامه های کاربردی خدمات ترش (NACE MR0175/ISO 15156) |
| DWTT (تست کاهش وزن اشک) | برای تأیید چقرمگی شکست در صورت مشخص شدن |
| کنترل معادل کربن | جوشکاری میدانی خوب را تضمین می کند |
| حداکثر مقاومت کششی | حداکثر 758 مگاپاسکال- خواص مکانیکی ثابت را تضمین می کند |
معادل های بین المللی
| استاندارد | نمره معادل | یادداشت ها |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L290 | هماهنگ با API 5L |
| GB/T 9711 | L290 | معادل چینی |
| CSA Z245 | درجه 290 | استاندارد کانادا |
| سیستم عامل DNV{0}}F101 | درجه 450 | استاندارد فراساحلی |
| EN 10217 | P265GH / P355N | معادل های تقریبی (سطح قدرت متفاوت است) |
نکات مهم انتخاب
1. X42 در مقابل نمرات بالاتر
X42مناسب است برایخطوط انتقال فشار متوسط-که در آن استحکام درجه B کافی نیست
برای فشارهای بالاتر، در نظر بگیریدX52(بازده ksi 52)،X60(60 ksi) یا نمرات بالاتر (X65، X70)
X42 ارائه می دهدارتقای مقرون به صرفه-از درجه B با حداقل تاثیر بر جوش پذیری
2. PSL1 در مقابل انتخاب PSL2
PSL1:برای اکثر خدمات عمومی، برنامههای کاربردی غیر مهم، خطوط آب کافی است
PSL2: توصیه شده برای:
سرویس دمای پایین- (نیاز به تست ضربه دارد)
سرویس ترش (محیط های H2S)
خطوط بحرانی-فشار بالا
پروژه هایی با شرایط سختی خاص
انطباق با مقررات (خطوط FERC، DOT، FEMSA)
3. انتخاب فرآیند تولید
LSAWبرای:
قطرهای بزرگ (بیشتر یا مساوی 16 اینچ)
خطوط انتقال فشار قوی-
خدمات فراساحلی و حیاتی
هنگامی که درز مستقیم برای NDT آسان تر مشخص شده است
کاربردهای دیوار ضخیم (تا 75 میلی متر)
4. تست و صدور گواهینامه
گواهی استاندارد:EN 10204 3.1(تست مستقل سازنده)
برای پروژه های حیاتی:EN 10204 3.2(آزمایش-شاهد شخص ثالث)
اطمینان حاصل کنید که گواهی آزمایش آسیاب شامل: ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، نتایج NDT، نتایج آزمایش هیدرواستاتیک
5. Application Fit
انتقال نفت و گاز:X42 PSL2 با تست ضربه برای ایمنی
خطوط آبرسانی:X42 PSL1 رایج و مقرون به صرفه است
سرویس ترش:X42 PSL2 را با انطباق NACE مشخص کنید
کاربردهای ساختاری:X42 LSAW مناسب برای شمع بندی و ساخت و ساز
غذای نهایی: لوله LSAW API 5L X42یک استلوله خط جوش داده شده با استحکام متوسط-قطر بزرگارائه ارتقاء مقاومت قابل توجهی از درجه B (290 مگاپاسکال در مقابل{1}} مگاپاسکال) در حالی که جوش پذیری عالی را حفظ می کند. به طور گسترده ای استفاده می شودانتقال نفت و گاز، شبکه های آب و کاربردهای صنعتینیاز به درجه بندی فشار بالاتری نسبت به درجه B دارد. فرآیند تولید LSAW امکان تولید لوله ازقطر 8 تا 72 اینچبا ضخامت دیواره تا75 میلی متر، آن را به انتخاب ارجح برای سیستم های خط لوله-قطر بزرگ تبدیل می کند. برای سرویس حیاتی که نیاز به چقرمگی یا مقاومت ترش سرویس دارد، مشخص کنیدPSL2با Charpy V{0}}تست ضربه ناچ و کنترلهای شیمی سختتر.
