Feb 28, 2026 پیام بگذارید

API 5L X90 لوله جوش زیردریایی طولی

info-266-190info-224-224

API 5L X90 Longitudinal Arc Welding (LSAW) لوله

نمای کلی

یک مشخصات استاندارد برایلوله خط فولادی جوش داده شده به صورت طولی-قوسدارزیرAPI 5Lمشخصاتدرجه X90نشان دهنده aفولاد خط لوله با استحکام بسیار بالا-که بین X80 و X100 قرار می گیرد و حداقل قدرت تسلیم را ارائه می دهد90000 psi (620 مگاپاسکال). این متالورژی فولادی پیشرفته را نشان می‌دهد و در کاربردهای-انتقال گاز در مسافت‌های طولانی و{2}}خط لوله‌های فشار بالا که حداکثر نسبت استحکام به وزن مورد نیاز است استفاده می‌شود.

توضیح نام

قسمت معنی
API موسسه نفت آمریکا
5L مشخصات خط لوله برای سیستم های حمل و نقل خط لوله
X90 تعیین درجه -X= درجه خط لوله،90= حداقل قدرت تسلیم در ksi (90000 psi / 620 MPa)
جوشکاری زیردریایی طولی (LSAW) فرآیند تولید - صفحات فولادی در امتداد یک درز طولی مستقیم با استفاده از جوشکاری قوس زیردریایی با افزودن فلز پرکننده تشکیل و جوش داده می‌شوند. همچنین به عنوان SAWL (جوش داده شده با قوس زیردریایی طولی) شناخته می شود.

ویژگی های کلیدی API 5L X90 LSAW Pipe

ویژگی توضیحات
نوع مواد فولاد آلیاژی پیشرفته-استحکام پایین- (HSLA).– میکرو-آلیاژ شده با نیوبیم، وانادیم، تیتانیوم و احتمالاً مولیبدن؛ معمولاً از طریق TMCP (ترمو-فرآوری کنترل‌شده مکانیکی) برای ساختار دانه‌های فوق‌العاده-
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 PSL2 عملاً اجباری استبرای X90 در تمام کاربردهای خدمات حیاتی، نیاز به تست ضربه Charpy، کنترل‌های شیمی سخت‌تر، و محدودیت‌های حداکثر مقاومت مشخص شده
قدرت تسلیم 620 مگاپاسکال (90000 psi) حداقل(محدوده PSL2: معمولاً 620-760 مگاپاسکال)
استحکام کششی حداقل 690 مگاپاسکال (100000 psi).(تقریبی؛ مقادیر واقعی به شیمی و پردازش خاص بستگی دارد)
ازدیاد طول حداقل18-21%بسته به ضخامت دیواره
مزیت کلیدی نسبت بسیار-استحکام-به-وزن بسیار بالا- حداکثر فشار عملیاتی را با حداقل ضخامت دیوار، کاهش هزینه مواد، وزن حمل و نقل و زمان جوشکاری میدانی را امکان پذیر می کند.
قطرهای معمولی 508 میلی متر تا 1626 میلی متر(20 تا 64 اینچ) - فرآیند LSAW قطرهای بزرگ را امکان پذیر می کند. فرآیند JCOE می تواند تا 1626 میلی متر تولید کند
ضخامت دیوار معمولی 6.0 میلی متر تا 30 میلی متر(حداکثر 40-50 میلی متر برای پروژه های خاص موجود است)
طول 6 متر تا 12.5 متراستاندارد؛ طول های سفارشی موجود است

ترکیب شیمیایی (API 5L X90 PSL2)

X90 برای دستیابی به استحکام و در عین حال حفظ جوش پذیری و چقرمگی به کنترل دقیق شیمی نیاز دارد. در حالی که محدودیت های خاص API 5L برای X90 از الزامات عمومی PSL2 پیروی می کند، ترکیب معمولی شامل موارد زیر است:

عنصر حداکثر % معمولی یادداشت ها
کربن (C) حداکثر 0.22 کربن بسیار-کم برای جوش پذیری؛ ممکن است مقادیر واقعی کمتر باشد
منگنز (Mn) 1.4-1.9 منگنز بالاتر برای استحکام؛ ترکیب شده با میکرو آلیاژهای{0}}
فسفر (P) حداکثر 0.025 کنترل محکم برای استحکام
گوگرد (S) حداکثر 0.015 کنترل بسیار محکم برای مقاومت HIC و چقرمگی
سیلیکون (Si) حداکثر 0.45 دی اکسید کننده
نیوبیم (Nb) کمتر یا مساوی با 0.06 ترکیب شده است میکرو-آلیاژ برای پالایش دانه
وانادیوم (V) کمتر یا مساوی با 0.06 ترکیب شده است میکرو-آلیاژ برای تقویت بارش
تیتانیوم (Ti) کمتر یا مساوی با 0.15 ترکیب شده است قلع را برای پالایش دانه در طول TMCP تشکیل می دهد
مولیبدن (Mo) حداکثر 0.15 تقویت اضافی
معادل کربن (CE) به طور معمول 0.22-0.26 برای جوشکاری میدانی محاسبه و کنترل می شود

توجه:Nb + V کمتر یا مساوی 0.06٪، و Nb + V + Ti کمتر یا برابر با 0.15٪ طبق الزامات API 5L PSL2.

خواص مکانیکی (PSL2)

اموال محدوده ارزش یادداشت ها
قدرت تسلیم (دقیقه) 620 مگاپاسکال (90 ksi) حداقل نیاز به ازای هر API 5L
قدرت تسلیم (حداکثر) 760-820 MPa (110-119 ksi) حداکثر حد از قدرت بیش از حد- جلوگیری می کند
مقاومت کششی (دقیقه) 690 مگاپاسکال (100 ksi) حداقل نیاز
مقاومت کششی (حداکثر) 900-950 MPa (130-138 ksi) حداکثر حد
نسبت تسلیم-به-کششی (حداکثر) 0.93-0.95 شکل پذیری را تضمین می کند
ازدیاد طول حداقل 18-21٪ بستگی به ضخامت دیوار دارد
Charpy V{0}}notch Impact حداقل میانگین 40-100 J دمای مشخص شده توسط پروژه (اغلب -20 درجه تا -45 درجه برای قطب شمال / فراساحل)

تحقیق در مورد رفتار خوردگی:مطالعات روی فولاد خط لوله X90 در محیط های خاک شبیه سازی شده (محلول NS4) نشان می دهد که مواد پایه انحلال آندی را بدون غیرفعال شدن نشان می دهد. ماده پایه از نظر ترمودینامیکی پایدارتر از مواد درز جوش است و مقاومت در برابر خوردگی فلز پایه بهتر از درز جوش است.

PSL1 در مقابل PSL2 برای X90 LSAW Pipe

جنبه PSL1 PSL2
استفاده معمولی برای X90 نادر - ممکن است برای سرویس غیر مهم- مشخص شود استاندارد برای X90 - برای همه برنامه های انتقال خط لوله اجباری است
شیمی محدودیت های استاندارد کنترل های سخت تر(C، S، P پایین تر)
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 - بازرسی غیر مخرب اجباری
نسبت تسلیم-به-کششی مشخص نشده است حداکثر 0.93-0.95
قابلیت ردیابی محدود قابلیت ردیابی کاملپس از اتمام آزمایشات

توجه:برای X90، PSL2 به طور موثر استبرای همه کاربردهای انتقال خط لوله اجباری است .

روش‌های ساخت LSAW برای X90

روش های شکل گیری

روش توضیحات مناسب برای X90 نمرات موجود
UOE صفحه به شکل U{0}}و سپس O-شکل فشرده شده و پس از جوشکاری به صورت مکانیکی منبسط شده است مناسب برای تولید X90 API 5L A-X90, GB/T9711 L190-L625
JCOE مراحل شکل دهی پیشرونده J-C{{1}O، پس از جوشکاری منبسط شده است برای نمرات{0}قدرت بالا ترجیح داده می شود- تنش تشکیل دهنده به طور یکنواخت، یکنواختی بالا API 5L A-X100, GB/T9711 L190-L690
JCOE (خم شدن رول) انحراف محور پیوسته شکل گیری J-C-O مناسب برای X80 (درجه پایین) API 5L A-X80, GB/T9711 L190-L555

مراحل فرآیند

انتخاب بشقاب:صفحات فولادی با کیفیت بالا تولید شده از طریق TMCP (ترمو-فرآوری کنترل شده مکانیکی) با ساختار فوق-دانه ریز و میکرو آلیاژسازی دقیق

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. برای JCOE، لبه های صفحه ابتدا چین می شوند، سپس در مراحل افزایشی تشکیل می شوند

جوشکاری چسبی:درز را به طور موقت محکم می کند

جوشکاری زیر آب:SAW چند سیم (حداکثر 5 سیم) جوش داخلی و سپس جوش خارجی را برای نفوذ کامل تحت شار اعمال می کند. فرآیند جوشکاری و مواد به طور قابل توجهی بر رفتار خوردگی و خواص مکانیکی تأثیر می گذارد

انبساط مکانیکی:لوله تا ابعاد دقیق گسترش یافت تا به تحمل های محکم و کاهش تنش پسماند دست یابد

NDT و تست:تست 100% اولتراسونیک، معاینه رادیوگرافی، تست هیدرواستاتیک

اتمام:مخروطی انتهایی (بر اساس ANSI B16.25)، کاربرد پوشش همانطور که مشخص شده است

در دسترس بودن اندازه

پارامتر فرآیند UOE فرآیند JCOE (خم شدن فشار) فرآیند JCOE (خم شدن رول)
قطر بیرونی 508-1118 میلی متر (20"-44") 406-1626 میلی متر (16"-64") 406-1829 میلی متر (16"-72")
ضخامت دیوار 6.0-25.4 میلی متر 6.0-75 میلی متر 6.0-30 میلی متر
طول 9-12.3 m 3-12.5 m 3-12.2 m
نمرات موجود API 5L A{1}}X90, GB/T9711 L190-L625 API 5L A{1}}X100, GB/T9711 L190-L690 API 5L A{1}}X80, GB/T9711 L190-L555

توجه:برای تولید X90، UOE و JCOE (خمش پرس) فرآیندهای مربوطه هستند. ضخامت دیوار برای X90 معمولاً به دلیل محدودیت‌های ساخت با مواد استحکام بالا در انتهای پایین‌تر محدوده‌های موجود است.

محدوده ضخامت دیوار معمولی بر اساس قطر (برگرفته از داده های X80)

بر اساس داده‌های موجود X80، X90 احتمالاً دارای حداکثر ضخامت مشابه یا کمی کاهش یافته است:

OD (اینچ) OD (mm) محدوده ضخامت دیوار X80 (میلی متر) برد تخمینی X90 (میلی متر)
20" 508 6.0-11.0 6.0-10.5
24" 610 6.0-13.0 6.0-12.5
30" 762 7.0-16.0 7.0-15.0
36" 914 8.0-19.0 8.0-18.0
40" 1016 8.0-21.0 8.0-20.0
48" 1219 9.0-22.0 9.0-21.0
56" 1422 10.0-22.0 10.0-21.0
60" 1524 10.0-22.0 10.0-21.0
64" 1626 10.0-22.0 10.0-21.0

توجه:با افزایش استحکام، محدوده ضخامت کاهش می‌یابد - برای X90، به دلیل محدودیت‌های ساخت با مواد با استحکام بالاتر، حداکثر ضخامت عملی کمتر از X80 است.

ویژگی های رفتار خوردگی

تحقیقات روی فولاد خط لوله X90 رفتارهای خوردگی خاصی را شناسایی کرده است:

جنبه پیدا کردن
انحلال آندی X90 انحلال آندی معمولی را در محلول خاک شبیه‌سازی‌شده نزدیک به-خنثی (NS4) نشان می‌دهد.
منفعل شدن هنگامی که X90 در محلول NS4 قرار می گیرد، هیچ پدیده غیرفعال سازی مشاهده نشد
پایداری ترمودینامیکی مواد پایه از نظر ترمودینامیکی پایدارتر از مواد درز جوش است
اثرات قطبش پتانسیل پلاریزاسیون زیر 850 میلی ولت، مقاومت پلاریزاسیون و مقاومت در برابر خوردگی با مدت زمان پلاریزاسیون افزایش می یابد. چگالی جریان خوردگی کاهش می یابد
مقایسه مقاومت در برابر خوردگی مواد پایه مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به مواد درز جوش نشان می دهند

تست و بازرسی مورد نیاز برای X90 PSL2

نوع تست هدف یادداشت ها
تجزیه و تحلیل شیمیایی تأیید کنید ترکیب با محدودیت‌های API 5L مطابقت دارد کنترل بسیار-C، S و P محکم
تست کشش تسلیم و استحکام کششی (فلز پایه و جوش) را تأیید کنید هر دو محدودیت حداقل و حداکثر اعمال شده است
تست صاف کردن شکل پذیری را بررسی کنید اجباری
تست خم شدن یکپارچگی و شکل پذیری جوش را بررسی کنید مورد نیاز
تست ضربه (شارپی V-بریدگی) اجباریدر دمای مشخص شده اغلب -20 درجه تا -45 درجه برای خدمات حیاتی
تست هیدرواستاتیک اثبات نشتی-سفتی هر لوله به صورت جداگانه آزمایش شده است
معاینه اولتراسونیک 100%درز جوش برای عیوب داخلی تمام طول، هر دو طرف
معاینه رادیوگرافی (-اشعه ایکس) هنگامی که توسط الزامات تکمیلی مشخص شده است موجود است
بازرسی ابعادی OD، ضخامت دیوار، صاف بودن را بررسی کنید برای API 5L تحمل
بازرسی بصری وضعیت سطح، ظاهر جوش 100%

گواهی تست آسیاب:استاندارد EN 10204 / 3.1؛ 3.2 برای پروژه های حیاتی.

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) رایج ترینبرای خطوط لوله مدفون، محیط های خشن
FBE (فیوژن باند اپوکسی) حفاظت در برابر خوردگی
اپوکسی قطران زغال سنگ حفاظت سنگین-
گالوانیزه وقتی مشخص شد
پوشش وزنی بتن (CWC) خطوط لوله دریایی ( شناوری منفی)

جدول مقایسه: X90 در مقابل نمرات مجاور

درجه قدرت تسلیم (MPa) حداقل حداقل مقاومت کششی (MPa) قدرت نسبی
X70 483 565 خط مبنا
X80 552 621 +14% بیش از X70
X90 620 ~690 +12% بیش از X80، +28% بیش از X70
X100 690 760 +11% بیش از X90

توجه:X90 بین X80 و X100 در نردبان درجه API 5L قرار دارد که نشان دهنده یکگزینه قدرت- بسیار بالابرای برنامه های کاربردی که X80 کافی نیست اما X100 بیش از-مشخص شده یا هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است.

جایی که X90 در بین گریدهای API 5L قرار می گیرد

درجه بازده (دقیقه، مگاپاسکال) برنامه معمولی
X52 359 انتقال فشار متوسط-
X60 414 انتقال فشار بالا-
X65 448 انتقال فشار بالا-در فراساحل
X70 483 فشار-در مسافت طولانی-
X80 552 خطوط لوله{0}بزرگ گاز بین کشوری
X90 620 خطوط لوله-فشار بالا-نسل بعدی-خطوط لوله
X100 690 پروژه های آزمایشی و محدود

X90 نشان‌دهنده لبه‌ی برتر مصالح تجاری{1}}در خط لوله با استحکام بالا استو موضوع تحقیقات مداوم در مورد رفتار خوردگی و عملکرد جوش است.

برنامه های کاربردی رایج

صنعت برنامه های کاربردی
انتقال گاز از راه دور نسل بعدی خطوط لوله گاز فوق‌العاده پرفشار-به نسبت وزن-به-
فراساحل خطوط لوله زیر آب های عمیق که در آن کاهش وزن حیاتی است
گاز با فشار بالا{{0} خطوط لوله که در15+ مگاپاسکال (2،175+ psi)فشار طراحی
سرویس قطب شمال خطوط لوله با دمای پایین-که به چقرمگی استثنایی در استحکام بالا نیاز دارند
پروژه های CCUS خطوط لوله انتقال CO2 که به استحکام بالایی نیاز دارند
جایگزینی / ارتقاء پروژه های توسعه ظرفیت خط لوله در جایی که فشار بیشتری مورد نیاز است

در دسترس بودن و وضعیت تجاری

در حالی که X90 در لیست های درجه API 5L گنجانده شده است و توسط برخی از تولیدکنندگان ارائه می شود، اینطور استکمتر از X80 رایج استبه چند دلیل:

عامل در نظر گرفتن
در دسترس بودن تجاری X90 توسط سازندگان بزرگ ارائه شده است (به عنوان مثال، فهرست شده در API 5L A{4}}X90 در مشخصات UOE و JCOE)
تجربه پروژه سابقه میدانی کمتر در مقایسه با X70/X80. در زمینه های پژوهشی رایج تر است
پیچیدگی جوش نیاز به کنترل دقیق حرارت ورودی و روشهای واجد شرایط دارد. خواص ناحیه جوش نیاز به توجه دقیق دارد
ملاحظات سختی چقرمگی HAZ باید به دقت مدیریت شود. تحقیقات نشان می دهد که درز جوش ممکن است ویژگی های خوردگی متفاوتی نسبت به فلز پایه داشته باشد
توجیه اقتصادی فقط برای پروژه‌هایی که استحکام X80 برای دستیابی به کاهش ضخامت دیوار کافی نیست-مقرون به صرفه است.

لیست های تولید کننده:X90 در پیشنهادات درجه برای موارد زیر گنجانده شده است:

لوله های UOE LSAW (508-1118mm، 6.0-25.4mm)

لوله های JCOE LSAW (406-1626mm، 6.0-75mm)

تامین کنندگان مختلف از جمله PCK، Octal، Lefin، Ruixing، Kelly و United Steel

نکات مهم انتخاب

1. X90 در مقابل نمرات پایین تر

X90مشخص شده استخطوط لوله فوق العاده-فشار-و پروژه های خط لوله نسل بعدی-که در آن حداکثر نسبت قدرت-به-وزن مورد نیاز است

برای اکثر پروژه ها،X70 یا X80گزینه های استاندارد با سابقه میدانی گسترده باقی می مانند

X90 ارائه می دهد12٪ استحکام بالاتر از X80، دیوارهای نازک تر یا فشارهای عملیاتی بالاتر را ممکن می کند

2. PSL2 برای X90 اجباری است

PSL2 به طور موثر مورد نیاز استبرای همه برنامه های خط لوله X90

الزامات اجباری عبارتند از:

تست ضربه بریدگی Charpy V{0}}در دمای مشخص شده

حداکثر تسلیم و محدودیت های مقاومت کششی

کنترل معادل کربن

قابلیت ردیابی کامل

3. ملاحظات خوردگی

تحقیقات نشان می‌دهد که فلز پایه X90 مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به درز جوش دارد

بدون غیرفعال سازی در محیط های نزدیک-خنثی. انحلال آندی مکانیسم خوردگی اولیه است

اثربخشی حفاظت کاتدی مورد مطالعه قرار گرفته است. پلاریزاسیون در -850 میلی ولت باعث بهبود مقاومت در برابر خوردگی در طول زمان می شود

4. ملاحظات جوشکاری

خواص درز جوش نیاز به صلاحیت دقیق دارد. تحقیقات تأیید می کند که منطقه جوش ممکن است رفتار خوردگی متفاوتی داشته باشد

حرارت ورودی باید دقیقاً کنترل شود تا چقرمگی HAZ حفظ شود

روشهای جوشکاری از قبل واجد شرایط ضروری هستند

5. انتخاب فرآیند تولید

UOE:مناسب برای X90 در قطر 20-44 اینچ

JCOE (خم شدن فشار):برای محدوده قطر بیشتر و درجه‌های{0}}قدرت بالا تا X100 ترجیح داده می‌شود

ضخامت دیوار:به دلیل محدودیت های تولید، در سطح پایین تر از محدوده های موجود قرار خواهد گرفت

6. 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،نتایج تست ضربه در دمای مشخص شده

بازرسی- شخص ثالث توسطSGS، BV، Lloydsبه طور معمول پذیرفته شده است

7. Application Fit

انتقال گاز نسل بعدی-:X90 PSL2 با تست ضربه در دمای مورد نیاز

خطوط لوله دریایی:ارزیابی کنید که آیا مزایای X90 بیشتر از سابقه میدان محدود در مقابل X80 است

خدمات قطب شمال:تست ضربه را در -45 درجه یا کمتر مشخص کنید. تحقیقات تایید می کند که خواص جوش/فلز پایه برای چنین کاربردهایی مورد مطالعه قرار گرفته است

سرویس ترش:مشورت با مهندسان مواد؛ فولادهای با استحکام{0}بالا ممکن است در محیط‌های H2S محدودیت‌هایی داشته باشند

غذای نهایی: لوله API 5L X90 LSAWنشان دهنده aفولاد خط لوله با استحکام بسیار بالا-با حداقل قدرت تسلیم90000 psi (620 مگاپاسکال)12 درصد بالاتر از X80و28 درصد بالاتر از X70. بین X80 و X100 در نردبان درجه API 5L قرار دارد و از طریق فرآیندهای UOE و JCOE در قطرهای از تولیدکنندگان بزرگ در دسترس است.20 تا 64 اینچ. X90 موضوع تحقیقات مداوم در مورد رفتار خوردگی است، با مطالعات نشان می دهد که فلز پایه مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به درز جوش دارد و حفاظت کاتدی در -850 میلی ولت مقاومت درازمدت خوردگی را بهبود می بخشد. در حالی که X90 به صورت تجاری در دسترس است، سابقه میدانی کمتری نسبت به X70 یا X80 دارد و معمولاً برایخطوط لوله فوق-فشار بالا، پروژه‌های انتقال گاز نسل بعدی-و برنامه‌هایی که قدرت X80 کافی نیست. برای همه کاربردهای حیاتی،PSL2با تست ضربه چارپی در دمای سرویس مورد نیاز استاجباری. فرآیند جوشکاری و مواد مصرفی نیاز به صلاحیت دقیق دارند تا اطمینان حاصل شود که خواص ناحیه جوش مطابق با عملکرد فلز پایه است.

ارسال درخواست

whatsapp

تلفن

ایمیل

پرس و جو