API 5L X42 یک درجه لوله خطی است که توسط مؤسسه نفت آمریکا با مشخصات 5L تعریف شده است و در صنعت نفت و گاز برای جمع آوری، انتقال و خدمات توزیع استفاده می شود. نام X به حداقل قدرت تسلیم اشاره دارد: X42 به معنای حداقل قدرت تسلیم 42000 psi، معادل 290 مگاپاسکال است، و درجه نیز تحت ISO 3183 L290 تعیین شده است. یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین درجه‌ها در خانواده API 5L است، که در مواردی انتخاب می‌شود که مواد با استحکام متوسط انجام نمی‌شوند.
X42 به چه معناست؟
در نامگذاری API 5L، X به دنبال یک عدد، حداقل قدرت تسلیم را بر حسب هزاران پوند در هر اینچ مربع نشان می‌دهد. بنابراین X42 به حداقل استحکام تسلیم 42 ksi یا 290 MPa با حداقل استحکام کششی 60 ksi یا 415 MPa نیاز دارد. تعیین ISO 3183 برای همان درجه L290 است که در آن عدد حداقل قدرت تسلیم بر حسب MPa است. X42 در سطوح کیفی PSL 1 و PSL 2 و در اشکال محصول بدون درز و جوش موجود است.
ترکیب شیمیایی
X42 یک فولاد کم کربن با تقویت منگنز و محدودیت های محدود برای گوگرد و فسفر است. حداکثرهای معمول عبارتند از کربن 0.26 درصد، منگنز 1.30 درصد، فسفر 0.030 درصد و گوگرد 0.030 درصد برای PSL 1، با محدودیت های سخت تر و معادل کربن کنترل شده برای PSL 2. شیمی کنترل شده فولاد را قابل جوش نگه می دارد.
| عنصر، حداکثر % | PSL 1 | PSL 2 |
|---|---|---|
| کربن | 0.26 | 0.24 |
| منگنز | 1.30 | 1.20 |
| فسفر | 0.030 | 0.025 |
| گوگرد | 0.030 | 0.015 |
| CE IIW | مشخص نشده است | 0.43 max |
خواص مکانیکی
خواص مورد نیاز برای X42 حداقل استحکام تسلیم 290 مگاپاسکال، حداقل استحکام کششی 415 مگاپاسکال و ازدیاد طول محاسبه شده از ابعاد نمونه بر اساس فرمول استاندارد است. PSL 2 علاوه بر این، به آزمایش ضربه Charpy V-notch با حداقل مقادیر انرژی جذب شده که به اندازه و درجه لوله بستگی دارد، نیاز دارد، که PSL 2 را به گزینه ای عادی برای پروژه های خدمات ترش، دریایی، و پروژه های با دمای پایین تبدیل می کند.
PSL 1 در مقابل PSL 2
PSL 1 سطح کیفیت استاندارد با الزامات اولیه شیمی، مکانیکی و آزمایشی است که برای خدمات عمومی مناسب است. PSL 2 محدودیت‌های شیمیایی را تشدید می‌کند، کنترل‌های معادل کربن را برای جوش‌پذیری اضافه می‌کند، آزمایش ضربه Charpy را الزامی می‌کند و به بررسی غیرمخرب دقیق‌تری نیاز دارد. لوله PSL 2 برای کاربردهای خدمات فشار بالا، فراساحلی، قطب شمال و ترش مشخص شده است، در حالی که PSL 1 اکثر سیستم های جمع آوری و فشار پایین را پوشش می دهد.
مسیرهای تولید
X42 در چندین مسیر تولید می شود. لوله بدون درز برای اندازه های تا حدود 24 اینچ داغ سوراخ شده و نورد می شود. لوله جوش داده شده با مقاومت الکتریکی ERW از سیم پیچ سرد تشکیل شده و در امتداد درز طولی جوش داده می شود که برای قطرهای کوچک و متوسط ایده آل است. لوله جوش داده شده با قوس زیردریایی LSAW از صفحه تشکیل شده و با قوس غوطه ور در دو طرف برای قطرهای بزرگ و دیواره های ضخیم جوش داده می شود. لوله جوش داده شده با قوس مارپیچی SSAW از سیم پیچ در یک درز مارپیچی تشکیل شده است که از نظر اقتصادی بزرگترین قطرها را می دهد. همه مسیرها باید الزامات محصول یکسانی برای درجه و PSL داشته باشند.
تست و بازرسی
تست استاندارد شامل تست کشش روی بدنه لوله، تست های مسطح یا خمش، تست هیدرواستاتیک هر لوله و بررسی ابعاد می باشد. PSL 2 تست ضربه Charpy و بررسی غیر مخرب تمام بدن درز جوش را با روش های اولتراسونیک یا الکترومغناطیسی اضافه می کند. برای سرویس ترش، سختی و کنترل های شیمیایی اضافی برای مقاومت در برابر ترک ناشی از هیدروژن مورد نیاز است.
برنامه های کاربردی
X42 برای خطوط جمع‌آوری خشکی که نفت خام و گاز طبیعی را از چاه‌ها جمع‌آوری می‌کند، خطوط انتقال محصول به کارخانه‌های فرآوری، شبکه‌های توزیع، لوله‌کشی کارخانه در پالایشگاه‌ها و تأسیسات پتروشیمی، خطوط تزریق آب، و کاربردهای ساختاری مانند شمع‌بندی و پوشش استفاده می‌شود. استحکام آن برای اکثر خدمات هیدروکربنی با فشار متوسط کافی است در حالی که قابلیت جوشکاری آن هزینه نصب میدانی را پایین نگه می دارد.
نحوه تعیین لوله X42
یک سفارش کامل باید استاندارد و درجه را ذکر کند، به عنوان مثال API 5L X42 یا ISO 3183 L290. سطح مشخصات محصول، PSL 1 یا PSL 2؛ فرآیند تولید، بدون درز، ERW، LSAW، یا SSAW؛ قطر خارجی، ضخامت دیوار و طول. پایان لوله؛ و هرگونه الزامات تکمیلی مانند آزمایش ضربه در دمای مشخص، کنترل‌های سرویس ترش، یا بازرسی شخص ثالث.
سوالات متداول
قدرت تسلیم API 5L X42 چقدر است؟
X42 دارای حداقل استحکام تسلیم 42000 psi یا 290 MPa و حداقل مقاومت کششی 60000 psi یا 415 MPa است.
تفاوت X42 PSL 1 و PSL 2 چیست؟
PSL 2 دارای شیمی سخت‌تر، محدودیت‌های معادل کربن، آزمایش ضربه اجباری Charpy و بررسی غیر مخرب‌تر است. PSL 1 برای سرویس عمومی در فشارهای متوسط کافی است.
آیا X42 همان L290 است؟
بله. ISO 3183 همان درجه L290 را با استفاده از حداقل قدرت تسلیم در MPa به جای ksi تعیین می کند.
آیا می توان از X42 برای سرویس گاز ترش استفاده کرد؟
X42 در PSL 2 با الزامات تکمیلی سرویس ترش، از جمله محدودیت های سختی و کنترل های ترک استرس سولفیدی، می تواند برای سرویس های خفیف ترش استفاده شود. مشخصات پروژه باید رعایت شود.
چه اندازه هایی در X42 موجود است؟
X42 از حدود 0.5 اینچ تا بیش از 60 اینچ قطر بیرونی، با ضخامت دیواره از سبک تا سنگین، در اشکال بدون درز، ERW، LSAW و SSAW موجود است.
