Rura stalowa API 5L PSL1, klasa X70, dwustronna-spawana łukiem krytym (DSAW)
Podstawowy przegląd
Rura stalowa API 5L PSL1, klasa X70 DSAW (podwójne-spawanie łukiem krytym)to wysokowytrzymała-rura przewodowa wykonana z mikro-stopów, wyprodukowana zgodnie ze specyfikacją Amerykańskiego Instytutu Naftowego dla systemów transportu rurociągami. Oznaczenie „X70” wskazuje minimalną granicę plastyczności wynoszącą70 000 psi (483 MPa), reprezentujący najwyższą klasę materiałów-do rurociągów o wysokiej wytrzymałości.
X70 to oferta premium-o wysokiej wytrzymałości8% wyższa granica plastyczności niż X65(483 MPa w porównaniu z. 448 MPa),17% wyższy niż X60(483 MPa w porównaniu z. 414 MPa) oraz35% wyższy niż X52(483 MPa w porównaniu z. 359 MPa). Jest powszechnie stosowany w przypadku-przesyłu gazu pod wysokim ciśnieniem na duże odległości-, rurociągów podmorskich i usług arktycznych, gdzie krytyczny jest maksymalny stosunek wytrzymałości-do-masy.
Proces produkcyjny DSAW-znany również jako LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding)-to metoda spawania o wysokiej-szczelności, w której stosowane są zarówno spoiny wewnętrzne, jak i zewnętrzne, tworzącpojedynczy, wysokiej-jakości rdzeń spoiny. Ten proces jest specjalnie zaprojektowany dlarury o dużej-średnicy i grubych-ścianachstosowane w-wysokociśnieniowym transporcie ropy i gazu, rurociągach podmorskich i zastosowaniach konstrukcyjnych.
Nazwa Wyjaśnienie
| Część | Oznaczający |
|---|---|
| API | Amerykański Instytut Naftowy |
| 5L | Specyfikacja rur przewodowych stosowanych w systemach transportu rurociągowego |
| PSL1 | Specyfikacja Produktu Poziom 1 – standardowy poziom jakości z podstawowymi wymaganiami (brak obowiązkowych badań udarności) |
| X70 | Oznaczenie gatunku: „X” oznacza klasę rurociągu, „70” oznacza minimalną granicę plastyczności w ksi (70 000 psi / 483 MPa) |
| DSAW | Dwustronne-spawanie łukiem krytym – stosowane są zarówno spoiny wewnętrzne, jak i zewnętrzne; Podczas spawania łuk spawalniczy jest zanurzony w ziarnistym topniku |
| Znany również jako | LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) – gdy szew spawalniczy przebiega wzdłuż rury |
Kluczowe dane techniczne
| Atrybut | Opis |
|---|---|
| Standard | API 5L (wydanie 46., zgodne z ISO 3183) |
| Poziom specyfikacji produktu | PSL1 – standardowy poziom jakości |
| Stopień | X70 (L485 w notacji ISO) |
| Minimalna siła plastyczności | 483–485 MPa (70 000–70 300 psi) |
| Minimalna wytrzymałość na rozciąganie | 565–570 MPa (82 000–82 700 psi) |
| Proces produkcyjny | DSAW (dwustronne-spawanie łukiem krytym) / LSAW (spawanie wzdłużne łukiem krytym) |
| Metody formowania | JCOE(progresywne formowanie J-C-O) lubUOE(-U-, O-, rozwijaniu) |
| Zakres rozmiarów (DSAW/LSAW) | 406 mm do 1829 mm(16" do 72") OD – typowa dla DSAW; dostępne do 84 cali |
| Grubość ścianki | 6,0 mm do 50 mm (do 75 mm do zastosowań specjalnych) |
| Długość | standardowo od 6 m do 12 m; dostępne do 18m |
| Końcowe wykończenia | Końce gładkie, końce skośne (kąt skosu 30 stopni) |
| Opcje powlekania | Czarna farba, lakier,-olej antykorozyjny, FBE, 3LPE, żywica epoksydowa ze smoły węglowej, CWC |
Skład chemiczny (rura spawana API 5L PSL1 klasy X70)
W oparciu o wymagania API 5L PSL1 dla rur spawanych:
| Element | Maksymalny% | Notatki |
|---|---|---|
| Węgiel (C) | 0.26% | Niska zawartość węgla zapewnia dobrą spawalność |
| Mangan (Mn) | 1.65% | Wyższe niż niższe stopnie wytrzymałości |
| Fosfor (P) | 0.030% | Kontrolowane pod kątem spawalności |
| Siarka (S) | 0.030% | Kontrolowane pod kątem wytrzymałości |
| Krzem (Si) | Nie określono dla PSL1 | Zwykle mniejszy lub równy 0,45% |
| Wanad (V) | Zgodnie z ustaleniami | Mikro-stopy do uszlachetniania ziarna |
| Niob (Nb) | Zgodnie z ustaleniami | Mikro-stopy zwiększające wytrzymałość |
| Tytan (Ti) | Zgodnie z ustaleniami | Mikro-stopy do uszlachetniania ziarna |
Uwaga: Dla każdego obniżenia o 0,01% poniżej określonej maksymalnej zawartości węgla, dozwolone jest zwiększenie o 0,05% powyżej określonej maksymalnej zawartości manganu. PSL1 nie ma wymagań dotyczących maksymalnej granicy plastyczności, równoważnika węgla ani obowiązkowych testów udarności.
Właściwości mechaniczne (API 5L PSL1 klasa X70)
| Nieruchomość | Wymóg |
|---|---|
| Granica plastyczności (min) | 483–485 MPa (70 000–70 300 psi) |
| Granica plastyczności (maks.) | Nie określono dla PSL1 |
| Wytrzymałość na rozciąganie (min) | 565–570 MPa (82 000–82 700 psi) |
| Wytrzymałość na rozciąganie (maks.) | Nie określono dla PSL1 |
| Wytrzymałość na rozciąganie spoiny (min) | Większe lub równe 570 MPa (82 700 psi) |
| Wydłużenie | Według formuły API 5L (różni się w zależności od grubości ścianki) |
| Uderzenie Charpy’ego | Nie wymagane dla PSL1– tylko PSL2 wymaga obowiązkowych testów wpływu |
| Stosunek plastyczności-do-rozciągania | Nie określono dla PSL1 |
Porównanie X70 i sąsiednich stopni
| Stopień | Granica plastyczności (min) | Wytrzymałość na rozciąganie (min) | Siła względna w porównaniu z X70 | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455 MPa (66 ksi) | -26% | Transmisja ogólna |
| X56 | 386 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -20% | Przenoszenie wyższego-ciśnienia |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | -14% | Przekładnia wysoko-ciśnieniowa |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | -7% | Wysokie-ciśnienie, na morzu |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | Linia bazowa | Wysokie-odległościowe-ciśnienie, na morzu, w Arktyce |
| X80 | 552 MPa (80 ksi) | 621 MPa (90 ksi) | +14% | Linie miejskie ultra-wysokiego-ciśnienia |
X70 oferuje około 8% wyższą granicę plastyczności niż X65, 17% wyższą niż X60 i 35% wyższą niż X52 .
Specyfikacje wymiarowe
| Parametr | Zakres / Tolerancja |
|---|---|
| Średnica zewnętrzna | 406 mm do 1829 mm(16" do 72") – typowy zakres DSAW; dostępne do 84 cali |
| Grubość ścianki | 6,0 mm do 50 mm (do 75 mm do zastosowań specjalnych) |
| Tolerancja średnicy (korpus rury) | ±0,75% określonej średnicy zewnętrznej |
| Tolerancja średnicy (końce rury, D mniejsze lub równe 168,3 mm) | -0,4 mm do +1.6 mm |
| Tolerancja średnicy (końce rury, 168,3 mm < D mniejsze lub równe 610 mm) | ±0,005D, maks. ±1,6 mm |
| Tolerancja średnicy (końce rury, 610 mm < D mniejsze lub równe 1422 mm) | ±1,6 mm |
| Tolerancja grubości ścianki (t mniejsza lub równa 5 mm) | ±0,5 mm |
| Tolerancja grubości ścianki (5 mm < t < 15 mm) | ±0.1t |
| Tolerancja grubości ścianki (t większa lub równa 15 mm) | ±1,5 mm |
| Długość | standardowo od 6 m do 12 m; dostępne do 18m |
| Poza--okrągłością | Mniejsza lub równa 1% określonej wartości OD |
Dostępność typowych rozmiarów (API 5L klasa X70 DSAW):
| średnica zewnętrzna (cale) | średnica zewnętrzna (mm) | Zakres grubości ścianki (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
Proces produkcyjny DSAW/LSAW
Dwustronne-spawanie łukiem krytym (DSAW), znane również jako spawanie wzdłużne łukiem krytym (LSAW), to-wysokowydajny proces stosowany głównie w przypadku-rur stalowych o dużych średnicach.
Opis procesu
Łuk spawalniczy jest zanurzony w ziarnistym topnikupodczas spawania, chroniąc spoinę przed zanieczyszczeniami atmosferycznymi
Wymagane są zarówno spoiny wewnętrzne, jak i zewnętrzne, zwykle realizowane w oddzielnych procesach
Oddzielne spoiny zużywają część drugiej, w wyniku czego:pojedynczy, wysokiej-jakości rdzeń spoiny
Metody formowania
| Metoda | Opis | Typowe średnice |
|---|---|---|
| JCOE | Stopniowe etapy formowania J-C-O (kształt J- → kształt C- → kształt O-), rozciągany po spawaniu | 406–1626 mm (16–64”) |
| UOE | Płyta wciśnięta w kształt U-, a następnie w kształt O-, rozszerzona po spawaniu | 508-1118 mm (20"-44") |
Kroki procesu
Wybór talerza– Blachy stalowe spełniające wymagania API 5L PSL1 X70
Przygotowanie krawędzi– Krawędzie są ścięte, tworząc rowek w kształcie litery V-
Tworzenie się– Blachy stalowe formowane są w kształty cylindryczne przy użyciu pras JCOE lub UOE
Spawanie sczepne– Uformowane płyty są spawane-sczepnie, aby zachować kształt
Spawanie podwójnym łukiem krytym– Spawane szwy rurowe zarówno na powierzchniach wewnętrznych, jak i zewnętrznych
Zimna ekspansja– Rurę można rozszerzyć do 1,5%, aby uzyskać ostateczny wymiar średnicy zewnętrznej
Kontrola ultradźwiękowa– Kontrola szwu za pomocą ciągłego ultradźwiękowego automatycznego wykrywania wad
Próba ciśnienia hydrostatycznego– Każda rura poddawana jest próbie ciśnienia hydrostatycznego (jeśli jest to określone)
Wykończeniowy– Obróbka końcowa, fazowanie, powlekanie i znakowanie zgodnie ze specyfikacją
Wymagania dotyczące testowania i inspekcji (PSL1)
| Typ testu | Wymóg | Notatki |
|---|---|---|
| Analiza chemiczna | Na partię ciepła | Weryfikuje limity składu według API 5L PSL1 |
| Próba rozciągania | Za dużo | Sprawdza plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie |
| Próba spłaszczania | Wymagany | Sprawdza plastyczność i integralność spoiny |
| Próba zginania | Wymagany | Sprawdza integralność spoiny |
| Próba udarności Charpy’ego | Nie wymagane dla PSL1 | Tylko PSL2 wymaga obowiązkowych testów wpływu |
| Próba hydrostatyczna | Każda rura (jeśli określono) | Weryfikacja integralności ciśnienia |
| Kontrola ultradźwiękowa | 100% spoiny | Standardowa praktyka dla DSAW |
| Kontrola rentgenowska- | Do połączeń typu „T”. | Tam, gdzie spoiny doczołowe pasów przecinają się ze szwami spiralnymi |
| Kontrola wymiarowa | 100% | Według standardowych tolerancji |
| Świadectwo testu młyna | EN 10204 Typ 3.1B | Dostarczane z pełnymi wynikami testów |
Porównanie PSL1 i PSL2 dla X70
| Funkcja | PSL1X70 | PSL2 X70 | Znaczenie |
|---|---|---|---|
| Węgiel (C) maks | 0.26% | 0.12-0.24% | PSL2 zapewnia lepszą kontrolę i lepszą spawalność |
| Siarka (S) max | 0.030% | 0.015% | PSL2 ma redukcję o 50% – krytyczną dla wytrzymałości |
| Fosfor (P) max | 0.030% | 0.025% | PSL2 ma bardziej rygorystyczne ograniczenia |
| Mangan (Mn) max | 1.65% | 1.65-1.85% | Wyższa dla siły |
| Siła plonu | Tylko 483 MPa min | Zakres 483-635 MPa | PSL2 określa maksimum, aby zapobiec-materiałom o nadmiernej wytrzymałości |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Tylko 570 MPa min | Zakres 565-760 MPa | PSL2 określa maksimum spójności |
| Stosunek plastyczności-do-rozciągania | Nie określono | Mniejszy lub równy 0,93 | PSL2 zapewnia odpowiednią ciągliwość |
| Testowanie udarności | Nie jest wymagane | Obowiązkowy | PSL2 gwarantuje-wytrzymałość w niskich temperaturach |
| Ekwiwalent węgla | Nie jest wymagane | Obliczone i kontrolowane | PSL2 zapewnia dobrą spawalność w terenie |
| Wymagania dotyczące badań nieniszczących | Standard | Bardziej rygorystyczne | PSL2 zapewnia lepsze wykrywanie defektów |
| Identyfikowalność | Poziom partii | Pełna identyfikowalność rur-po-rurach | PSL2 oferuje pełną dokumentację jakości |
| Typowe zastosowanie | Usługi ogólne, wodociągi,-niekrytyczne | Usługa krytyczna, usługa kwaśna, niska temperatura |
Typowe zastosowania
| Aplikacja | Opis |
|---|---|
| Przesyłanie gazu pod wysokim ciśnieniem na duże-odległości- | Główne linie magistralne wymagające wysokich ciśnień roboczych |
| Rurociągi podmorskie i podmorskie | Rurociągi podmorskie wymagające wysokiego stosunku wytrzymałości-do-masy |
| Rurociągi arktyczne i zimnego klimatu | Środowiska o niskiej-temperaturze wymagające dużej wytrzymałości |
| Linie przesyłowe ropy naftowej | Główne linie przesyłowe do transportu ropy naftowej |
| Sieci gromadzenia danych na lądzie | Regionalne systemy magistrali łączące obszary produkcyjne z przetwórstwem |
| Rurociągi stacji i głowicy | Tłocznie, przepompownie, urządzenia pomiarowe |
| Przesyłanie wody | Sieć wodociągowa o dużej-średnicy i-ciśnieniu |
| Rurociągi do procesów przemysłowych | Rafinerie, zakłady chemiczne, energetyka |
Kluczowe zalety
| Korzyść | Opis |
|---|---|
| Wysoka wytrzymałość | Wydajność 70 000 psi – 8% wyższa niż X65, 17% wyższa niż X60, 35% wyższa niż X52 |
| Koszt-Opłacalny | PSL1 jest bardziej ekonomiczny niż PSL2 – odpowiedni do zastosowań ogólnych, gdzie nie jest wymagana odporność na niskie-temperatury |
| Doskonała spawalność | Niska zawartość węgla zapewnia dobrą spawalność w terenie |
| Możliwość stosowania dużych średnic | DSAW produkuje rury o średnicach zewnętrznych od 16” do 72” – idealne do zastosowań o dużych-średnicach |
| Wysoka integralność spoiny | Dwustronne-spawanie tworzy pojedynczą-jedną spoinę wysokiej jakości ze 100% kontrolą UT |
| Szeroka dostępność | Powszechnie dostępne u producentów na całym świecie |
| Tworzenie JCOE/UOE | Precyzyjna dokładność wymiarowa dzięki zaawansowanym metodom formowania |
| Sprawdzona wydajność | Szeroko stosowane w-przesyle gazu pod wysokim ciśnieniem, rurociągach podmorskich i wymagających zastosowaniach |
Przybliżenia międzynarodowe
| Standard | Stopień równoważny | Notatki |
|---|---|---|
| ISO3183 | L485 | Międzynarodowy odpowiednik normy |
| GB/T9711 | L485 | Chiński odpowiednik |
| EN 10208-2 | L485MB | Europejski odpowiednik |
| DIN 17172 | StE 480,7 TM | Historyczny niemiecki odpowiednik |
Opcje powlekania
Rura API 5L PSL1 X70 DSAW może być dostarczana z różnymi powłokami zabezpieczającymi przed korozją:
| Typ powłoki | Najlepsze dla | Kluczowe funkcje |
|---|---|---|
| 3LPE (3-warstwowy polietylen) | Zakopane rurociągi | Najczęściej; doskonała ochrona przed korozją, wysoka odporność na uderzenia |
| FBE (powłoka epoksydowa) | Rurociągi naftowe i gazowe | Silna przyczepność, odporność chemiczna |
| Epoksyd ze smoły węglowej | Środowiska morskie | Wytrzymała-ochrona |
| CWC (powłoka obciążająca beton) | Rurociągi podmorskie/morskie | Ujemna pływalność i ochrona mechaniczna |
| Lakier/olej-antykorozyjny | Tymczasowa ochrona | Krótkoterminowa-ochrona antykorozyjna podczas transportu |
| Powłoka bitumiczna | Pochowana służba | Ekonomiczna-ochrona |
| Czarna powłoka olejowa | Standardowe wykończenie młyna | Tymczasowa ochrona |
Końcowe wykończenia
Dostępne wykończenia końcówek obejmują:
Gładkie końce (PE)– standard dla większości zastosowań
Skośne końce (BE)– do spawania polowego (kąt ukosu 30 stopni)
Gwintowane końcówki– do połączeń mechanicznych
Ważne uwagi
1. Wybór PSL1 kontra PSL2
PSL1: Nadaje się do zastosowań ogólnych, rurociągów wodociągowych i zastosowań nie-krytycznych, gdzie nie jest wymagana odporność na niskie-temperatury
PSL2: wymagane w przypadku pracy w niskich-temperaturach (poniżej 0 stopni), w środowisku kwaśnym (środowiska H₂S), rurociągów regulowanych (FERC, DOT) i zastosowań krytycznych
2. X70 a gatunki niższe/wyższe
X52: Ogólna transmisja (wydajność 52 ksi)
X56: Wyższe-przenoszenie ciśnienia (wydajność 56 ksi)
X60: Transmisja wysoko-ciśnieniowa (wydajność 60 ksi)
X65: Wysokie-ciśnienie, na morzu (wydajność 65 ksi)
X70: Wysokie-odległościowe-ciśnienie, na morzu, w Arktyce(wydajność 70 ksi)
X80: Linie magistralne ultra-wysokiego-ciśnienia (wydajność 80 ksi)
3. Ograniczenia rozmiaru DSAW
Produkcja DSAW dla X70 jest zazwyczaj dostępna pod adresemOD 16" do 72".
Mniejsze średnice (poniżej 16 cali) są zazwyczaj produkowane metodami ERW lub bez szwu
4. Testowanie udarności
PSL1 takniewymagają badania udarności Charpy'ego według normy. Jeśli przewiduje się działanie w niskiej-temperaturze, należy rozważyć:
Określenie badania udarności jako wymagania dodatkowego
Aktualizacja do PSL2 (która wymaga testowania wpływu)
5. Ograniczenia temperaturowe
Maksymalna zalecana temperatura pracy:350 stopni (662 stopnie F)
Brak gwarantowanej wytrzymałości w niskich-temperaturach zgodnie z PSL1 – nie nadaje się do zastosowań w temperaturach poniżej zera bez oceny
6. Kontrola-osoby trzeciej
Dostępne usługi inspekcyjne obejmują SGS, BV, Lloyds
7. Certyfikat testu młyna
Zwykle dostarczane jakoEN 10204 Typ 3.1Bz pełnymi wynikami badań
Kontrola strony trzeciej-dostępna na żądanie
8. Spawalność
Niska zawartość węgla (mniejsza lub równa 0,26%) zapewnia doskonałą spawalność
Nadaje się do wszystkich standardowych metod spawania (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
W przypadku większości grubości nie jest wymagana-obróbka cieplna po spawaniu
W przypadku zastosowań kwaśnych z PSL2 wymagane są praktyki niskowodorowe
Streszczenie
Rura stalowa API 5L PSL1, klasa X70, dwustronna-spawana łukiem krytym (DSAW/LSAW)to wysokiej klasy rura przewodowa o-wytrzymałości, przeznaczona do wymagających-zastosowań w transporcie wysokociśnieniowym na duże odległości-. Przy minimalnej granicy plastyczności70 000 psi (483 MPa)- około8% wyższa niż X65, 17% wyższy niż X60, I35% wyższy niż X52– i wytrzymałość na rozciąganie82 000 psi (565 MPa)materiał ten jest preferowanym wyborem do-wysokociśnieniowych rurociągów przesyłowych gazu, zastosowań przybrzeżnych, zastosowań w Arktyce i wymagających warunkach, gdzie niższe gatunki wymagałyby nadmiernej grubości ścianek.
Kluczowe cechy:
Norma materiałowa: API 5L PSL1 X70 – gatunek-o wysokiej wytrzymałości do zastosowań ogólnych
Siła plastyczności: Minimum 483 MPa (70 000 psi) – 8% wyższe niż X65, 17% wyższe niż X60
Wytrzymałość na rozciąganie: Minimum 565 MPa (82 000 psi).
Poziom jakości PSL1: Brak obowiązkowych testów udarności; standardowe wymagania dotyczące usług ogólnych
Produkcja DSAWprodukuje rury zOD 16" do 72".o grubości ścianki do50 mm
Spawanie dwustronne-tworzy pojedynczą-jedną spoinę wysokiej jakości
Tworzenie JCOE lub UOEmetody zapewniają precyzyjną dokładność wymiarową
100% kontrola ultradźwiękowaspoiny zapewnia jakość
Doskonała spawalnośćo niskiej zawartości węgla (mniejszej lub równej 0,26%)
Ekonomiczne-– najbardziej ekonomiczny wybór dla wysokociśnieniowych rur przewodowych o-średnicy
Typowe zastosowania obejmują:
Rurociągi-wysokociśnieniowe-na duże odległości
Rurociągi morskie i podmorskie
Rurociągi arktyczne i zimnego klimatu
Linie magistralne ropy naftowej
Rurociągi stacji i kolektora
Sieć przesyłowa wody
Rurociągi do procesów przemysłowych
Przy zamówieniu podaj:API 5L PSL1, klasa X70, DSAW/LSAW (spawanie{{3}dwustronnie/podłużnie łukiem krytym), rozmiar (OD x WT), długość, wykończenie końcowe (gładkie/skośne), wymagania dotyczące powłoki i certyfikat testu walcowniczego zgodnie z EN 10204 typ 3.1B.
W przypadku zastosowań wymagających gwarantowanej wytrzymałości w niskich-temperaturach, ściślejszej kontroli chemicznej lub odporności na kwasy należy określićAPI 5L PSL2 klasa X70Zamiast . W przypadku większości-wysokociśnieniowych zastosowań przekładni X70 PSL1 zapewnia doskonałą równowagę pomiędzy wytrzymałością i ekonomicznością.
