API 5L X60 Longitudinal Arc Welding (LSAW) لوله
نمای کلی
یک مشخصات استاندارد برایلوله خط فولادی جوش داده شده به صورت طولی-قوسدارزیرAPI 5Lمشخصاتدرجه X60یک استفولاد خط لوله{0}}با استحکام بالابه طور گسترده در برنامه های کاربردی انتقال نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد و افزایش مقاومت قابل توجهی را نسبت به X52 ارائه می دهد و در عین حال چقرمگی و جوش پذیری عالی را حفظ می کند.
توضیح نام
| قسمت | معنی |
|---|---|
| API | موسسه نفت آمریکا |
| 5L | مشخصات خط لوله برای سیستم های حمل و نقل خط لوله |
| X60 | تعیین درجه -X= درجه خط لوله،60= حداقل قدرت تسلیم در ksi (60000 psi / 414 MPa) |
| 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 X60 LSAW Pipe
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| نوع مواد | فولاد آلیاژی بالا-کم-(HSLA).– میکرو-آلیاژ شده با نیوبیم، وانادیم، یا تیتانیوم برای پالایش دانه و افزایش استحکام |
| 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، کنترلهای شیمی سختتر و محدودیتهای حداکثر مقاومت مشخص نیاز دارد) |
| قدرت تسلیم | حداقل 414 مگاپاسکال (60000 psi).(PSL1)؛414-565 مگاپاسکال(محدوده PSL2) |
| استحکام کششی | حداقل 517 مگاپاسکال (75000 psi).(PSL1)؛517-758 مگاپاسکال(محدوده PSL2) |
| مزیت کلیدی | نسبت قدرت-به-بالا- اجازه می دهد تا دیوارهای نازک تر برای فشار یکسان، کاهش هزینه و وزن مواد |
| قطرهای معمولی | 323.9 میلی متر تا 1820 میلی متر(12 تا 72 اینچ) - فرآیند LSAW قطرهای بزرگ را امکان پذیر می کند |
| ضخامت دیوار معمولی | 6.0 میلی متر تا 60 میلی متر(حداکثر 80 میلی متر در دسترس برخی از سازندگان) |
| طول | 6 متر تا 12.3 متراستاندارد؛ تا 18 متر در دسترس است |
ترکیب شیمیایی (API 5L X60)
| عنصر | PSL1 (حداکثر درصد) | PSL2 (حداکثر درصد) | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| کربن (C) | 0.26 | 0.12 | PSL2 دارای کنترل قابل توجهی محکم تری برای جوش پذیری و چقرمگی است |
| منگنز (Mn) | 1.40 | 1.40 | قدرت را فراهم می کند |
| 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 |
| سیلیکون (Si) | - | حداکثر 0.45 | در PSL2 مشخص شده است |
| وانادیوم (V) | حداکثر 0.15 | حداکثر 0.15 | میکرو-آلیاژ |
| نیوبیم (Nb) | حداکثر 0.05 | حداکثر 0.05 | میکرو-آلیاژ |
| تیتانیوم (Ti) | حداکثر 0.04 | حداکثر 0.04 | میکرو-آلیاژ |
توجه:کنترلهای شیمی سختتر در PSL2 بهویژه برای برنامههای کاربردی خدمات ترش و چقرمگی دمای پایین- مهم هستند.
خواص مکانیکی
| اموال | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| قدرت تسلیم (دقیقه) | 414 مگاپاسکال (60 ksi) | 414 مگاپاسکال (60 ksi) |
| قدرت تسلیم (حداکثر) | مشخص نشده است | 565 مگاپاسکال (82 ksi) |
| مقاومت کششی (دقیقه) | 517 مگا پاسکال (75 ksi) | 517 مگا پاسکال (75 ksi) |
| مقاومت کششی (حداکثر) | مشخص نشده است | 758 مگاپاسکال (110 ksi) |
| نسبت تسلیم-به-کششی (حداکثر) | مشخص نشده است | 0.93 |
| ازدیاد طول | حداقل 21 درصد | حداقل 21 درصد |
| انرژی ضربه (شارپی V{0}}بریدگی) | لازم نیست | برای هر جدول API 5L مورد نیاز است |
توجه:PSL2 به تست ضربه ناچ Charpy V{1} در دماهای مشخص نیاز دارد که از چقرمگی کافی برای کاربردهای حیاتی اطمینان حاصل می کند.
PSL1 در مقابل PSL2 برای X60 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 0.12٪، 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 |
| نسبت تسلیم-به-کششی | مشخص نشده است | حداکثر 0.93 |
| استفاده معمولی | خدمات عمومی، خطوط آب | خدمات بحرانی، خدمات ترش، دمای پایین، دریایی |
فرآیند تولید LSAW
روش های شکل گیری
| روش | توضیحات | قطرهای معمولی |
|---|---|---|
| UOE | صفحه فشرده شده به شکل U-، سپس O-شکل، پس از جوشکاری منبسط شد | 508-1118 میلی متر (20 "-44") |
| JCOE | مراحل شکل دهی پیشرونده J-C{{1}O، پس از جوشکاری منبسط شده است | 406-1626 میلی متر (16-64 اینچ) |
| RBE | فرآیند خم شدن رول | مختلف |
مراحل فرآیند
انتخاب بشقاب:صفحات فولادی با کیفیت-بر اساس مشخصات مورد نیاز انتخاب می شوند
آماده سازی بشقاب:فرز لبه برای اریب های دقیق، تست اولتراسونیک برای لمینیت ها
تشکیل:پرس هیدرولیک پیشرونده (JCOE یا UOE) گردی یکنواخت ایجاد می کند
جوشکاری چسبی: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 تا ابعاد دقیق گسترش یافت تا به تحمل های محکم و کاهش تنش پسماند دست یابد
NDT و تست:آزمایش 100٪ اولتراسونیک، معاینه رادیوگرافی در صورت مشخص شدن، آزمایش 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 | 323.9 میلی متر تا 2134 میلی متر(12 تا 84 اینچ) | فرآیند LSAW قطرهای بزرگ تا 84 اینچ را از برخی سازندگان امکان پذیر می کند |
| ضخامت دیوار | 6.0 میلی متر تا 80 میلی متر | تا 80 میلی متر در برخی از سازندگان موجود است |
| طول | 6 متر تا 12.3 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 (X60)
| OD (اینچ) | OD (mm) | محدوده ضخامت دیوار (میلی متر) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 11.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 13.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 15.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 18.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 21.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 23.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 24.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 24.5 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 24.5 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 25.4 |
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 |
| DWTT (تست کاهش وزن اشک) | برای تأیید چقرمگی شکست در صورت مشخص شدن |
| 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
| 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: X60 در مقابل نمرات مجاور
| درجه | قدرت تسلیم (MPa) حداقل | حداقل مقاومت کششی (MPa) | موقعیت |
|---|---|---|---|
| X52 | 359 | 455 | استحکام متوسط |
| X56 | 386 | 490 | استحکام متوسط-بالا |
| X60 | 414 | 517 | استحکام بالا |
| X65 | 448 | 531 | استحکام بالاتر |
| X70 | 483 | 565 | استحکام فوق العاده-بالا |
درصد افزایش:X60 تقریبا ارائه می دهد15٪ قدرت تسلیم بالاتر از X52(414 مگاپاسکال در مقابل{1}} مگاپاسکال) .
جایی که X60 در بین گریدهای API 5L قرار می گیرد
| درجه | بازده (دقیقه، مگاپاسکال) | برنامه معمولی |
|---|---|---|
| B | 241 | جمع آوری فشار کم-، ابزارهای برق |
| X42 | 290 | خطوط جمع آوری، توزیع |
| X52 | 359 | انتقال فشار متوسط- |
| X60 | 414 | انتقال فشار بالا-در فراساحل |
| X65 | 448 | خطوط لوله-فشار بالا |
| X70 | 483 | مسافت طولانی،-فشار زیاد |
| X80 | 552 | خطوط تنه با فشار بسیار-بالا{{1} |
X60 نقطه ورود به مواد خط لوله "با استحکام بالا" را نشان می دهدو معمولاً برای کاربردهای سختی که X52 به ضخامت دیواره بیش از حد نیاز دارد، مشخص می شود.
برنامه های کاربردی رایج
| صنعت | برنامه های کاربردی |
|---|---|
| نفت و گاز | خطوط لوله انتقال فشار قوی-، خطوط لوله دریایی، سیستم های جمع آوری |
| گاز طبیعی | خطوط انتقال گاز از راه دور، شبکه های توزیع گاز |
| فراساحل | خطوط لوله زیر دریا، بالابرهای سکو، تاسیسات دریایی |
| انتقال آب | لولهکشی-شبکه آب پر فشار، لولهکشی کارخانه نمکزدایی |
| پتروشیمی | خطوط فرآیند، حمل و نقل صنعتی در فشارهای بالا |
| زیرساخت | پروژههای مهندسی که به لولهکشی-به استحکام بالا نیاز دارند |
| معدن | خطوط لوله دوغاب برای حمل و نقل مواد معدنی |
مزایای درجه X60
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| استحکام بالا | به طور قابل توجهی بالاتر از X52 (414 مگاپاسکال در مقابل{2}} مگاپاسکال) - فشار عملیاتی بالاتر یا دیوارههای نازکتر را ممکن میسازد. |
| کاهش وزن | نسبت استحکام به وزن بیشتر، هزینه مواد و الزامات ساختار پشتیبانی را کاهش می دهد. |
| چقرمگی عالی | گزینههای PSL2 ویژگیهای ضربهای تضمینشده را برای محیطهای سخت ارائه میکنند |
| قابلیت جوشکاری | شیمی کنترل شده و معادل کربن کم، جوش پذیری میدانی خوب را تضمین می کند |
| گزینه های خدمات ترش | موجود با مطابقت NACE MR0175/ISO 15156 برای محیط های H2S |
| هزینه-اثربخشی | تعادل بهینه استحکام و هزینه مواد برای کاربردهای فشار بالا- |
مزایای ساخت LSAW برای X60
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| قابلیت قطر زیاد | می تواند لوله هایی با قطر 12 تا 84 اینچ تولید کند - ایده آل برای خطوط انتقال فشار بالا |
| دیوارهای ضخیم | مناسب برای کاربردهای فشار{0} بالا که به ضخامت دیواره قابل توجهی نیاز دارند (تا 80 میلی متر) |
| یکپارچگی ساختاری بالا | درز طولی منفرد استحکام فوقالعادهای را فراهم میکند، با جوشکاری با نفوذ کامل-که حداقل خطرات نقص را تضمین میکند. |
| دقت ابعادی عالی | تلورانس های سخت در OD، بیضی و صافی مشکلات نصب را کاهش می دهد |
| کنترل استرس باقیمانده | مرحله انبساط مکانیکی تنش پسماند را کاهش می دهد و استحکام تسلیم را بهبود می بخشد |
| چقرمگی تقویت شده | گزینههای PSL2 با Charpy V{1}}تست بریدگی برای دمای پایین{2}}و خدمات فراساحلی |
| تضمین کیفیت | جوشکاری خودکار با پارامترهای ثبت شده؛ قابلیت ردیابی کامل NDT |
معادل های بین المللی
| استاندارد | نمره معادل | یادداشت ها |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L415 | هماهنگ با API 5L |
| GB/T 9711 | L415 | معادل چینی |
| CSA Z245 | درجه 414 | استاندارد کانادا |
| سیستم عامل DNV{0}}F101 | درجه 450 | استاندارد فراساحلی |
| EN 10217 | P355NH | معادل تقریبی (سطح مقاومت مشابه) |
نکات مهم انتخاب
1. X60 در مقابل نمرات پایین تر/بالا
X60مناسب است برایخطوط انتقال فشار قوی-(فشارهای طراحی معمولی 80-120 بار بسته به ضخامت دیواره)
برای فشارهای کمتر، در نظر بگیریدX52 یا X56برای بهینه سازی هزینه
برای کاربردهای فوق{0}فشار بالا یا آبهای عمیق، در نظر بگیریدX65 یا X70
X60 ارائه می دهدنقطه ورود به مواد-با مقاومت بالابرای خدمات خواستار
2. PSL1 در مقابل انتخاب PSL2
PSL1:برای خدمات عمومی، خطوط آب، برنامههای کاربردی غیر بحرانی در دماهای متوسط کافی است
PSL2: توصیه شده برای:
سرویس دمای پایین- (نیاز به تست ضربه دارد)
خدمات ترش (محیط های H2S با انطباق با NACE)
خطوط بحرانی-فشار بالا
کاربردهای فراساحلی و زیر دریا
پروژه هایی با شرایط سختی خاص
انطباق با مقررات (خطوط DOT، FERC، 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 که به استحکام بالایی نیاز دارند
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
بازرسی شخص ثالث توسط SGS، BV، Lloyds معمولاً برای پروژههای حیاتی پذیرفته میشود
5. Application Fit
انتقال نفت و گاز:X60 PSL2 با تست ضربه برای ایمنی
خطوط لوله دریایی:X60 PSL2 با الزامات تکمیلی (DWTT، CTOD)
سرویس ترش:X60 PSL2 را با مطابقت NACE MR0175/ISO 15156 مشخص کنید
خطوط آبرسانی:X60 PSL1 برای شبکههای فشار قوی رایج و مقرون به صرفه است
سرویس دمای پایین-:PSL2 را با دمای تست ضربه مناسب مشخص کنید
غذای نهایی: لوله API 5L X60 LSAWیک استلوله خط جوشی با قطر-بالا-قطرنشان دهنده نقطه ورود به مواد پریمیوم خط لوله برای برنامه های کاربردی. با حداقل قدرت تسلیم60000 psi (414 MPa)، تقریبا ارائه می دهد15٪ استحکام بالاتر از X52در حالی که چقرمگی و جوش پذیری عالی را حفظ می کند. برای آن مشخص شده استانتقال نفت و گاز با فشار بالا، خطوط لوله دریایی، و پروژههای زیرساختی حیاتی-جایی که X52 به ضخامت دیواره بیش از حد نیاز دارد. فرآیند تولید LSAW امکان تولید لوله ازقطر 12 تا 84 اینچبا ضخامت دیواره تا80 میلی متر، آن را به انتخاب ارجح برای سیستمهای خط لوله-قطر و فشار بالا در سراسر جهان تبدیل میکند. برای سرویس حیاتی که به چقرمگی بیشتر، مقاومت در برابر سرویس ترش یا عملکرد دمای پایین نیاز دارد، مشخص کنیدPSL2با Charpy V{0}}تست ضربه ناچ و کنترلهای شیمی سختتر.
