El grau B API 5L és el grau de canonada de línia més utilitzat al món, i el procés de soldadura per arc submergit en espiral (SSAW) és la forma més econòmica de produir-lo en grans diàmetres. Per a projectes que necessiten canonades de 20-polzades o més a pressions moderades, l'API 5L Gr.B SSAW combina una resistència de fluència mínima (SMYS) especificada adequada de 35.000 psi (241 MPa) amb un servei provat a llarg termini en aplicacions de petroli, gas, aigua i estructurals.
Base de l'especificació: API 5L
L'API 5L, l'especificació per a canonades de línia, defineix el grau B com el grau-estndard per a tots els usos. Normalment es subministra com a PSL1, i PSL2 està disponible quan es requereix una duresa, duresa o un carboni equivalent controlats. Els valors mecànics clau per al grau B són un límit elàstic mínim especificat de 35.000 psi (241 MPa) i una resistència a la tracció mínima de 60.000 psi (414 MPa).
Composició química de grau B (PSL1)
El grau B és un acer al carboni-al manganès. Els límits químics típics de PSL1 per API 5L són el màxim de carboni al voltant del 0,26-0,28%, el màxim de manganès al voltant de l'1,20-1,40% i el fòsfor i el sofre limitats cadascun al 0,030% màxim. Quan es demana com a PSL2, la química es controla més estrictament amb un màxim de carboni equivalent per a la soldabilitat i menys sofre i fòsfor, i les proves d'impacte i duresa Charpy esdevenen obligatòries.
Com funciona la soldadura per arc submergit en espiral
El procés SSAW comença amb una bobina-laminada en calent que compleix la química de grau B. La bobina es forma contínuament en una espiral amb un angle determinat, i la costura helicoïdal es solda mitjançant soldadura d'arc doble submergit des de l'interior i l'exterior, produint una costura contínua de penetració total-. Després de la soldadura, la canonada es dimensiona o s'expandeix l'extrem-per controlar la--rodonetat, els extrems es bisellan i cada tub es prova hidrostàticament amb proves no-destructives de la soldadura, normalment proves ultrasòniques o radiogràfiques segons API 5L.
Per què els compradors trien SSAW de grau B
Millor valor: aproximadament un 15% més de força de fluència que el grau A amb una prima de cost mínima.
Excel·lent soldabilitat tant al molí com al camp mitjançant SMAW, GMAW o SAW.
Economia de gran-diàmetre: la soldadura en espiral és el procés més rendible-per a canonades de 20-polzades a 60 polzades més.
Dècades de servei provat en infraestructures globals amb un rendiment ben-compres.
Aplicacions típiques
Línies terrestres de recollida i transmissió de petroli, gas i productes a baixa i mitjana pressió.
Línies de transmissió d'aigua i aigües residuals de gran-diàmetre, línies de captació i sortida.
Pilotes de canonades per a edificis, ponts, ports i estructures marines.
Columnes i suports estructurals en plantes industrials i magatzems.
Línies de purins i processos per a mines, dragatges i plantes industrials.
Carcassa i conducte per a pous, túnels i protecció de cables.
Comparació de graus
| Propietat | API 5L Gr.B PSL1 | API 5L X42 PSL1 | API 5L Gr.A PSL1 | ASTM A53 Gr.B |
|---|---|---|---|---|
| Límit de rendiment mínim | 241 MPa (35 ksi) | 289 MPa (42 ksi) | 207 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) |
| Mínima resistència a la tracció | 414 MPa (60 ksi) | 413 MPa (60 ksi) | 331 MPa (48 ksi) | 414 MPa (60 ksi) |
| Avantatge principal | Millor valor | Major capacitat de pressió | Cost més baix | Estàndard mecànic/de fontaneria |
| Processos comuns | SSAW, ERW, sense costures | SSAW, ERW, LSAW | SSAW, ERW | ERW, sense fissures |
Com que els graus B i X42 tenen una resistència a la tracció gairebé idèntica, el grau B sol ser l'opció més econòmica tret que el rendiment més elevat de X42 permeti una reducció del gruix-de paret.
Notes d'enginyeria per a la selecció
PSL1 Grau B SSAW és adequat per a serveis estàndard d'aigua, petroli, gas, pilotes i estructurals on la temperatura de funcionament és superior a 0 C i el control de fractures no és obligatori. El grau B de PSL2 s'ha d'especificar per a entorns de baixa-temperatura, línies de càrrega-d'impacte o soldadures de circumferència de camp crític on l'equivalent de carboni controlat millora la soldabilitat. Ni PSL1 ni PSL2 estàndard Grau B són resistents a la fissuració per tensió de sulfur; Per als entorns que contenen sulfur d'hidrogen, és obligatori un grau PSL2 amb control de duresa i requisits addicionals. Tingueu en compte també que una costura helicoïdal porta un component d'orientació-de soldadura sota una pressió cíclica elevada o càrregues de flexió, que el dissenyador hauria de tenir en compte.
Com demanar la canonada API 5L Gr.B SSAW
Especifiqueu la designació completa API 5L PSL1 (o PSL2) Grau B de canonada soldada en espiral, el diàmetre exterior o NPS, el gruix de la paret o la programació, la longitud (per exemple doble aleatòria, 12,2 m), la preparació de l'extrem (extrem llis o bisellat per a la soldadura de camp), proves hidrostàtiques i mètode NDT de costura (UT o RT), resultats químics, proves i certificats mecànics com ara molí de proves i revestiments mecànics. 3LPE quan sigui necessari.
Preguntes freqüents
Què significa SMYS 35.000 psi per al grau B?
SMYS és el límit elàstic mínim especificat; La canonada de grau B no ha de cedir per sota de 241 MPa, que és el valor utilitzat en les fórmules de disseny de-gruix de paret.
Es pot utilitzar la canonada SSAW de grau B per a la transmissió de gas a-alta pressió?
Es pot utilitzar quan la pressió de disseny i el diàmetre permeten produir econòmicament el gruix de paret requerit. Les línies troncals d'alta pressió-gran-diàmetre utilitzen més sovint graus X42 a X80 per reduir el gruix de la paret.
El grau B és adequat per al servei àcid?
No sense requisits addicionals. El servei àcid exigeix PSL2 amb control de duresa i proves addicionals per API 5L.
Com es verifica la qualitat de la soldadura?
Cada canonada es prova hidrostàticament i la costura s'examina de manera no-destructiva mitjançant proves d'ultrasons o radiogràfiques al molí.
Quina diferència hi ha entre la canonada SSAW i LSAW?
SSAW té una costura helicoïdal i s'alimenta{0}}en bobina, la qual cosa és molt econòmica per a grans diàmetres; LSAW té una costura longitudinal recta formada a partir de placa i es prefereix quan la càrrega de la costura recta-i les tensions residuals més baixes són importants.
La costura helicoïdal afecta la força?
La costura en si és de penetració completa-i forta, però sota pressió cíclica alta o flexió s'ha de tenir en compte l'orientació de la soldadura en el disseny; per a la majoria del servei estàtic i moderat, aquest no és un factor limitant.
