API 5L Gr. B i X42: dos graus de canonada de línia comuna
API 5L és l'especificació que regeix la canonada per a la indústria del petroli i el gas, que cobreix tant productes sense soldadura com soldats en dos nivells d'especificació de producte, PSL 1 i PSL 2. Gr. B i X42 es troben entre els graus especificats amb més freqüència de la família API 5L. Gr. B es troba a l'extrem de resistència inferior de l'especificació, mentre que X42 és el punt d'entrada dels graus de la sèrie X-. Escollir entre ells és una qüestió de pressió de disseny, economia de gruix de paret i els requisits de prova i inspecció del projecte.
Diferència entre API 5L Gr. B i X42
La diferència principal és la força. Els dos graus estan disponibles en PSL 1 i PSL 2, però X42 garanteix una resistència mínima de fluència més alta, que permet una paret més fina per a la mateixa pressió de disseny.
| Propietat | API 5L Gr. B | API 5L X42 |
|---|---|---|
| Limitació de fluència mínima | 35.000 psi (241 MPa) | 42.000 psi (290 MPa) |
| Resistència a la tracció mínima | 60.000 psi (414 MPa) | 60.000 psi (414 MPa) |
| Forma de producte típica | Sense costures o soldades | Sense costures o soldades |
| Ús típic | Línies de recollida, injecció d'aigua, servei general | Conductes a través-país, servei de pressió-moderada |
A la pràctica, X42 ofereix al voltant d'un 20 per cent més gran que el Gr. B, que redueix el tonatge d'acer en canonades llargues. La prima de cost és petita, de manera que sovint es tria X42 fins i tot on Gr. B seria suficient, simplement per estandarditzar l'estoc.
PSL 1 vs PSL 2: què canvia
El nivell d'especificació del producte determina el règim de control de qualitat, no el grau. PSL 1 cobreix la canonada bàsica amb requisits mínims. PSL 2 afegeix controls més estrictes que són importants per a projectes de serveis d'alta-pressió, en alta mar i agris-:
Proves d'impacte obligatòries Charpy V-si s'especifica, normalment per a grans diàmetres i serveis especials;
Rendiment màxim i mínim i límits de tracció, per mantenir el material previsible per al disseny;
Límits de composició química més estrictes i controls d'equivalent de carboni (CE) per a la soldabilitat;
Proves no-destructives més completes del cos de la canonada i la soldadura;
Traçabilitat total del material i toleràncies dimensionals més estrictes.
Per a la mateixa qualitat, la canonada PSL 2 té un preu més alt i un termini de lliurament més llarg. Si l'especificació del projecte no requereix PSL 2, PSL 1 és l'opció econòmica per defecte.
Servei àcid: NACE MR0175 / ISO 15156
Alguns jaciments de petroli i gas contenen sulfur d'hidrogen (H2S). En servei humit, l'H2S pot causar cracking per tensió de sulfur (SSC), una fallada trencadissa sobtada d'acer d'altra manera dúctil. La notació NACE MR0175 / ISO 15156 significa que el material ha estat qualificat per a aquest entorn: la duresa està limitada, normalment a 22 HRC per a l'acer al carboni, la química i el tractament tèrmic es controlen i el grau es prova per a la resistència SSC. Quan la canonada de línia està marcada amb aquesta notació, s'ha documentat i verificat la ruta de fabricació completa, inclòs el tractament tèrmic i les proves.
Graus temperats i temperats: X70Q i superiors
Q&T significa quenched and tempered, una ruta de tractament tèrmic que perfecciona la microestructura per oferir una alta resistència juntament amb una bona tenacitat. Els graus API 5L com X70Q i X80Q es produeixen d'aquesta manera i s'utilitzen en línies de transmissió de gas d'alta-pressió, on l'alta resistència manté el gruix de la paret manejable. El sufix Q del nom del grau indica el tractament tèrmic, de manera que X70Q no és el mateix producte que X70-laminat en calent.
Servei de -temperatura baixa: ASTM A333 Gr. 6
Quan les canonades funcionen per sota de la temperatura ambient, la resistència a l'impacte es converteix en la propietat rectora. ASTM A333 Gr. 6 és un acer aliat de níquel-que conté aproximadament un 3,5 per cent de níquel, dissenyat per mantenir la duresa i la ductilitat de l'osca fins a uns -45 graus C (-50 graus F). És l'opció estàndard per al servei a baixa temperatura i no s'ha de substituir per acer al carboni estàndard API 5L sense una revisió de duresa.
Guia de selecció
Per a una canonada nova, treballeu a partir de la pressió i el diàmetre de disseny per calcular el gruix de paret requerit mitjançant el codi de disseny aplicable, com ara ASME B31.8 o B31.4. Compareu la paret resultant per a Gr. B i X42: si la paret X42 estalvia més tonatge que els costos de la prima de grau, X42 guanya. A continuació, confirmeu si el servei és agre, si la línia és offshore i si l'especificació del comprador requereix proves PSL 2 i Charpy. Requereix el lliurament amb l'especificació completa de l'API 5L, inclosos els certificats químics, mecànics, hidrostàtics i NDT.
Preguntes freqüents
X42 és sempre millor que Gr. B?
No sempre. X42 dóna una força de fluència més alta, però Gr. B pot ser més barat i és totalment adequat per a línies d'injecció d'aigua i captació de baixa pressió-. L'elecció correcta equilibra el gruix de la paret del disseny, la soldabilitat i les especificacions del projecte.
Can Gr. S'ha de subministrar el tub B a PSL 2?
Sí. PSL 2 és un nivell d'especificació del producte, no un grau. Gr. B i X42 estan disponibles a PSL 2 amb els requisits més estrictes de química, proves i traçabilitat.
Què significa la X a X42?
El prefix X indica un grau de canonada de línia API 5L la força de fluència mínima de la qual en milers de psi segueix el nombre. Per tant, X42 garanteix un límit elàstic mínim de 42.000 psi.
Quin límit de duresa s'aplica a les canonades d'acer al carboni de servei àcid-?
Segons la NACE MR0175/ISO 15156, els acers al carboni i de baix-aliatge per al servei àcid es limiten normalment a una duresa màxima de 22 HRC, amb un tractament tèrmic i una química controlada per aconseguir aquest límit de manera coherent.
Per què s'utilitza ASTM A333 Gr. 6 en comptes de l'API 5L per als climes freds?
L'A333 Gr. 6 conté aproximadament un 3,5 per cent de níquel, que conserva la resistència a l'impacte a temperatures de fins a -45 graus C. L'acer al carboni API 5L estàndard pot tornar-se trencadís a aquestes temperatures, de manera que l'A333 Gr. 6 s'especifica per a aplicacions a baixa temperatura.
Què significa el sufix Q a X70Q?
Q indica que la canonada s'ha subministrat en estat d'apagat i temperat. El sufix el distingeix com a-X70 enrotllat, que té una microestructura diferent i, en alguns casos, propietats de duresa diferents.
