Tub d'acer de soldadura d'arc submergit (DSAW) de doble cara API 5L PSL1 X60
Visió general bàsica
Tubs d'acer API 5L PSL1 Grau X60 DSAW (soldadura d'arc submergit de doble cara-)és una canonada d'acer al carboni d'alta-resistencia fabricada segons l'especificació de l'American Petroleum Institute per als sistemes de transport de canonades. La designació "X60" indica un límit elàstic mínim de60.000 psi (414 MPa), que representa el punt d'entrada als materials de canalització "-alta" .
X60 és una oferta d'-alta resistència aproximadament15% més gran que el X52(414 MPa vs . 359 MPa) iUn 71% més que el grau B(414 MPa vs . 241 MPa). S'especifica habitualment per a canonades de transmissió d'alta-pressió, aplicacions en alta mar i condicions de servei exigents on els graus més baixos requereixen un gruix de paret excessiu.
El procés de fabricació DSAW-també conegut com LSAW (soldadura per arc submergit longitudinal)-és un mètode de soldadura d'alta-integritat on s'apliquen soldadures tant a l'interior com a l'exterior, formant unúnic-pepita de soldadura d'alta qualitat. Aquest procés està dissenyat específicament per acanonades de paret-gran i gruixudess'utilitza en la transmissió de gas i petroli d'alta pressió-, les xarxes d'aigua i les canonades en alta mar .
Nom Explicació
| Part | Significat |
|---|---|
| API | Institut Americà del Petroli |
| 5L | Especificació per a canonades utilitzades en sistemes de transport de canonades |
| PSL1 | Nivell d'especificació del producte 1: nivell de qualitat estàndard amb requisits bàsics (sense proves d'impacte obligatòries) |
| X60 | Designació de grau: "X" indica el grau de la canonada, "60" representa el límit elàstic mínim en ksi (60.000 psi / 414 MPa) |
| DSAW | Soldadura d'arc submergit de doble cara-: s'apliquen soldadures tant a l'interior com a l'exterior; l'arc de soldadura està submergit en flux granular durant la soldadura |
| També conegut com | LSAW (soldadura d'arc submergit longitudinal): quan la costura de soldadura discorre longitudinalment al llarg de la canonada |
Especificacions clau
| Atribut | Descripció |
|---|---|
| Estàndard | API 5L (46a edició, alineada amb ISO 3183) |
| Nivell d'especificació del producte | PSL1: nivell de qualitat estàndard |
| Grau | X60 (L415 en notació ISO) |
| Resistència mínima de rendiment | 414-415 MPa (60.000-60.200 psi) |
| Resistència a la tracció mínima | 517-520 MPa (75.000-75.400 psi) |
| Procés de fabricació | DSAW (soldadura d'arc submergit de doble-cara) / LSAW (soldadura d'arc submergit longitudinal) |
| Mètodes de conformació | JCOE(formació progressiva de J-C-O) oUOE(U-, O-, s'expandeix) |
| Interval de mides (DSAW/LSAW) | 406 mm a 1829 mm(16" a 72") OD: típic per a DSAW; disponible fins a 84". |
| Gruix de paret | 6,0 mm a 50 mm (fins a 75 mm per a aplicacions especials) |
| Longitud | 6 m a 12 m estàndard; disponible fins a 18 m |
| Acabats finals | Extrems plans, extrems bisellats (angle de bisell de 30 graus) |
| Opcions de recobriment | Pintura negra, vernís, oli anti-rovell, FBE, 3LPE, epoxi de quitrà de hulla, CWC |
Composició química (pipe soldada API 5L PSL1 grau X60)
Basat en els requisits API 5L PSL1 per a canonades soldades:
| Element | % màxim | Notes |
|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.26% | Baix carboni per a una bona soldabilitat |
| Manganès (Mn) | 1.40% | Aporta força |
| Fòsfor (P) | 0.030% | Controlat per soldabilitat |
| Sofre (S) | 0.030% | Controlat per la duresa |
| Silici (Si) | No especificat per a PSL1 | Normalment inferior o igual al 0,45% |
| Vanadi (V) | Tal com s'ha acordat | Micro-aliatge per al refinament del gra |
| Niobi (Nb) | Tal com s'ha acordat | Micro-aliatge per a la força |
| Titani (Ti) | Tal com s'ha acordat | Micro-aliatge per al refinament del gra |
Nota: per a cada reducció del 0,01% per sota del contingut màxim de carboni especificat, es permet un augment del 0,05% per sobre del màxim de manganès especificat, fins a un màxim de l'1,65%. PSL1 no té cap requisit per a la força elàstica màxima, l'equivalent de carboni o les proves d'impacte obligatòries .
Propietats mecàniques (API 5L PSL1 Grau X60)
| Propietat | Requisit |
|---|---|
| Límit de rendiment (min) | 414-415 MPa (60.000-60.200 psi) |
| Límit de rendiment (màx.) | No especificat per a PSL1 |
| Resistència a la tracció (min) | 517-520 MPa (75.000-75.400 psi) |
| Resistència a la tracció (màx.) | No especificat per a PSL1 |
| Elongació | Per fórmula API 5L (varia segons el gruix de la paret) |
| Impacte Charpy | No és necessari per a PSL1– només PSL2 requereix proves d'impacte obligatòries |
| Relació de rendiment-a-a tracció | No especificat per a PSL1 |
Comparació de graus X60 i adjacents
| Grau | Límit de rendiment (min) | Resistència a la tracció (min) | Força relativa vs. X60 | Aplicació típica |
|---|---|---|---|---|
| Grau B | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -42% | Recollida de baixa-pressió, serveis públics |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -30% | Línies de recollida, distribució |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 434 MPa (63 ksi) | -23% | Recollida de pressió mitjana- |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | -13% | Transmissió general |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -6% | Transmissió de -pressió més alta |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Línia de base | Transmissió d'alta-pressió, en alta mar |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | +8% | Alta-pressió, mar endins |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | +17% | Pressió alta-de llarga distància |
*X60 representa el punt d'entrada als materials de canonades d'"alta-resistència", oferint aproximadament un 15% més de límit elàstic que X52 .*
Especificacions dimensionals
| Paràmetre | Interval / Tolerància |
|---|---|
| Diàmetre exterior | 406 mm a 1829 mm(16" a 72") - gamma típica de DSAW; disponible fins a 84". |
| Gruix de paret | 6,0 mm a 50 mm (fins a 75 mm per a aplicacions especials) |
| Tolerància del diàmetre (cos de canonada) | ±0,75% de la DO especificada |
| Tolerància del diàmetre (extrems de canonada, 219,1-273,1 mm) | +1.6 mm/-0,4 mm |
| Tolerància del diàmetre (extrems de canonada, 274-457 mm) | +2.4 mm/-0,8 mm |
| Tolerància al gruix de la paret (508-610 mm) | +19.5% / -8% |
| Tolerància al gruix de la paret (219,1-457 mm) | +15% / -12.5% |
| Longitud | 6 m a 12 m estàndard; disponible fins a 18 m |
| Fora-de-rodoneïtat | Menor o igual a l'1% de la DO especificada |
Disponibilitat de mida típica (API 5L Grade X60 DSAW):
| OD (polzades) | OD (mm) | Interval de gruix de paret (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 |
Font: a partir de dades del fabricant de la indústria.
Procés de fabricació DSAW/LSAW
La soldadura per arc submergit de doble cara (DSAW), també coneguda com a soldadura per arc submergit longitudinal (LSAW), és un procés d'alta-eficiència que s'utilitza principalment per a canonades d'acer de gran-diàmetre .
Descripció del procés
L'arc de soldadura està submergit en flux granulardurant la soldadura, protegint la soldadura de la contaminació atmosfèrica
Es requereixen soldadures tant a l'interior com a l'exterior, normalment s'aconsegueix en processos separats
Les soldadures separades consumeixen una part de l'altra, donant lloc a aúnic-pepita de soldadura d'alta qualitat
Mètodes de conformació
| Mètode | Descripció | Diàmetres típics |
|---|---|---|
| JCOE | Passos progressius de formació de J-C{-O (forma J- → Forma C- → Forma O-), expandida després de la soldadura | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Placa premsada en forma d'U-, després forma d'O-, expandida després de la soldadura | 508-1118 mm (20"-44") |
Passos del procés
Selecció de plaques– Plaques d'acer que compleixen els requisits API 5L PSL1 X60
Preparació de la vora– Les vores estan bisellades per crear un solc en forma de V-
Formant– Les plaques d'acer es formen en formes cilíndriques mitjançant premses JCOE o UOE
Soldadura per punt– Les plaques formades estan soldades-per mantenir la forma
Soldadura per arc doble submergit– Costura de canonada soldada tant en superfícies interiors com exteriors
Expansió freda– La canonada es pot ampliar fins a un 1,5% per aconseguir la dimensió exterior final
Inspecció per ultrasons- Costura inspeccionada mitjançant detecció automàtica de defectes per ultrasons
Prova de pressió hidrostàtica- Cada canonada es sotmet a una prova de pressió hidrostàtica (quan s'especifiqui)
Acabat– Processament final, bisellat, recobriment i marcatge segons especificacions
Requisits de proves i inspecció (PSL1)
| Tipus de prova | Requisit | Notes |
|---|---|---|
| Anàlisi Química | Per lot de calor | Verifica els límits de composició segons l'API 5L PSL1 |
| Prova de tracció | Per lot | Verifica el rendiment i la resistència a la tracció |
| Prova d'aplanament | Obligatori | Comprova la ductilitat i la integritat de la soldadura |
| Prova de flexió | Obligatori | Verifica la integritat de la soldadura |
| Prova d'impacte Charpy | No és necessari per a PSL1 | Només PSL2 requereix proves d'impacte obligatòries |
| Prova hidrostàtica | Cada tub (quan s'especifica) | Verificació de la integritat de la pressió |
| Inspecció per ultrasons | 100% de la soldadura | Pràctica estàndard per a DSAW |
| Inspecció de raigs X- | Per a juntes en "T". | On les soldadures a tope de tires entrecreuen costures en espiral |
| Inspecció dimensional | 100% | Per toleràncies estàndard |
| Certificat de prova de molí | EN 10204 Tipus 3.1B | Proporcionat amb resultats complets de la prova |
Comparació entre PSL1 i PSL2 per a X60
| Característica | PSL1 X60 | PSL2 X60 | Importància |
|---|---|---|---|
| Carboni (C) màx | 0.26% | 0.12% | PSL2 téReducció del 54%.– millor soldabilitat, menor duresa HAZ |
| Sofre (S) màx | 0.030% | 0.015% | PSL2 té una reducció del 50%, fonamental per a la duresa |
| Fòsfor (P) màx | 0.030% | 0.025% | PSL2 té límits més estrictes |
| Manganès (Mn) màx | 1.40% | 1.40-1.60% | Més alt per la força |
| Límit de rendiment | Només 414 MPa min | Interval de 414-565 MPa | PSL2 especifica el màxim per evitar materials-excés de resistència |
| Resistència a la tracció | Només 520 MPa min | Interval de 520-760 MPa | PSL2 especifica el màxim de coherència |
| Relació de rendiment-a-a tracció | No especificat | Menor o igual a 0,93 | PSL2 garanteix una ductilitat adequada |
| Prova d'impacte | No es requereix | Obligatori | PSL2 garanteix la resistència a baixa-temperatura |
| Equivalent de carboni | No es requereix | Calculat i controlat | PSL2 garanteix una bona soldabilitat de camp |
| Requisits d'END | Estàndard | Més estricte | PSL2 proporciona una millor detecció de defectes |
| Ús típic | Servei general, línies d'aigua, no-crític | Servei crític, servei agre, baixa temperatura |
Aplicacions comuns
| Aplicació | Descripció |
|---|---|
| Transmissió de gas d'alta-pressió | Conductes de gas natural de llarga distància-que requereixen altes pressions de funcionament |
| Línies troncals del petroli cru | Principals línies de transmissió per al transport de cru |
| Conduccions offshore | Conduccions submarines que requereixen una proporció-a-pesa alta |
| Xarxes de recollida terrestre | Sistemes troncals regionals que connecten les àrees de producció amb el processament |
| Estació i canonades de capçalera | Estacions de compressió, estacions de bombeig, instal·lacions de mesura |
| Transmissió d'aigua | Conduccions d'aigua a gran-diàmetre i-alta pressió |
| Tuberia de procés industrial | Refineries, plantes químiques, generació d'energia |
| Servei amarg | Entorns H₂S (amb PSL2 i requisits NACE addicionals) |
Avantatges clau
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Alta Força | Rendiment de 60.000 psi: un 15% més gran que X52, que permet reduir el gruix de la paret o pressions de funcionament més altes |
| Cost-efectiu | PSL1 és més econòmic que PSL2, adequat per a aplicacions de servei general |
| Excel·lent soldabilitat | El baix contingut de carboni garanteix una bona soldabilitat de camp |
| Capacitat de gran diàmetre | DSAW produeix canonades de 16" a 72" OD, ideals per a aplicacions de gran-diàmetre |
| Alta integritat de soldadura | La soldadura de doble cara-crea un sol nugget de-alta qualitat amb una inspecció 100% UT |
| Àmplia Disponibilitat | Distribuït habitualment pels fabricants de tot el món |
| Formació JCOE/UOE | Precisió dimensional precisa mitjançant mètodes avançats de conformació |
| Rendiment provat | S'utilitza àmpliament en la transmissió de gas d'alta-pressió, les canonades en alta mar i les aplicacions exigents |
Aproximacions internacionals
| Estàndard | Grau equivalent | Notes |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L415 | Equivalent estàndard internacional |
| GB/T 9711 | L415 | equivalent xinès |
| DNV OS-F101 | Grau 450 | Estàndard offshore (nivell de força similar) |
| EN 10208-2 | L415 MB | equivalent europeu |
Opcions de recobriment
La canonada API 5L PSL1 X60 DSAW es pot subministrar amb diversos recobriments per a la protecció contra la corrosió:
| Tipus de recobriment | Millor per | Característiques clau |
|---|---|---|
| 3LPE (polietilè de 3 capes) | Conduccions enterrades | Més comú; excel·lent protecció contra la corrosió, alta resistència a l'impacte |
| FBE (Epoxi enllaçat per fusió) | Oleoductes i gasoductes | Forta adhesió, resistència química |
| Epoxi de quitrà de hulla | Ambients marins | Protecció -resistent |
| CWC (revestiment de pes de formigó) | Conduccions offshore/submarines | Flotabilitat negativa i protecció mecànica |
| Vernís / Oli anti-rovell | Protecció temporal | Protecció contra la corrosió a curt termini-durant el transport |
| Revestiment de betum | Servei enterrat | Protecció{0}} rendible |
| Revestiment d'oli negre | Acabat de molí estàndard | Protecció temporal |
Acabats finals
Els tractaments finals disponibles inclouen:
Extrems plans (PE)- estàndard per a la majoria d'aplicacions
Extrems bisellats (BE)- per a la soldadura de camp (angle de bisell de 30 graus)
Extrems roscats- Per a connexions mecàniques
Consideracions importants
1. Selecció PSL1 vs PSL2
PSL1: Apte per a serveis generals, línies d'aigua, aplicacions no-crítiques on no es requereix una resistència a baixa-temperatura
PSL2: Necessari per a serveis de baixa-temperatura (per sota de 0 graus), servei àcid (entorns H₂S), canonades regulades (FERC, DOT) i aplicacions crítiques
2. X60 vs. Graus inferiors/superiors
X52: Transmissió general (rendiment de 52 ksi)
X56: transmissió de -pressió més alta (rendiment de 56 ksi)
X60: Transmissió d'alta-pressió, en alta mar(rendiment de 60 ksi)
X65/X70: pressió més alta, mar endins, llarga{0}}distància
3. Limitacions de mida de DSAW
La fabricació de DSAW per a X60 normalment està disponible a16" a 72" OD
Els diàmetres més petits (menys de 16") es produeixen normalment mitjançant ERW o mètodes sense costures
4. Prova d'impacte
PSL1 ho fanorequereixen proves d'impacte Charpy per la norma. Si es preveu un servei a baixa-temperatura, tingueu en compte:
Especificar les proves d'impacte com a requisit addicional
Actualització a PSL2 (que obliga a fer proves d'impacte)
5. Limitacions de temperatura
Temperatura màxima de servei recomanada:350 graus (662 graus F)
No es garanteix la resistència a baixa-temperatura sota PSL1: no apte per a aplicacions sota-zero sense avaluació
6. Inspecció de tercers-part
Els serveis d'inspecció disponibles inclouen SGS, BV, Lloyds
7. Certificat d'assaig de molí
Normalment es proporciona com aEN 10204 Tipus 3.1Bamb resultats complets de la prova
Inspecció de tercers-disponible a petició
8. Soldabilitat
El baix contingut de carboni (menys o igual al 0,26%) garanteix una excel·lent soldabilitat
Apte per a tots els mètodes de soldadura estàndard (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
No es requereix cap tractament tèrmic post-soldadura per a la majoria de gruixos
Per a aplicacions de servei àcid amb PSL2, es requereixen pràctiques baixes d'hidrogen
Resum
Tub d'acer API 5L PSL1 grau X60 de doble cara soldada per arc submergit (DSAW/LSAW)és un-canal de canalització d'alta resistència que serveix com a punt d'entrada als materials de canalització premium . Amb un límit elàstic mínim de60.000 psi (414 MPa)– aproximadament15% superior a X52– i resistència a la tracció de75.000 psi (517 MPa), aquest material és l'opció preferida per a canonades de transmissió d'alta-pressió, aplicacions en alta mar i condicions de servei exigents on X52 requeriria un gruix de paret excessiu .
Característiques principals:
Material estàndard: API 5L PSL1 X60: grau de -alta resistència per al servei general
Força de rendiment: 414 MPa (60.000 psi) mínim - 15% més que X52
Resistència a la tracció: 517 MPa (75.000 psi) mínim
Nivell de qualitat PSL1: cap prova d'impacte obligatòria; requisits estàndards per al servei general
Fabricació de DSAWprodueix canonades a partir de16" a 72" ODamb gruix de paret fins a50 mm
Soldadura{0}}de doble caracrea un sol nugget de soldadura-d'alta qualitat
Formació de JCOE o UOEmètodes garanteixen una precisió dimensional precisa
Inspecció 100% ultrasònicade soldadura garanteix la qualitat
Excel·lent soldabilitatamb baix contingut de carboni (menys o igual al 0,26%)
Rentable{0}– l'opció més econòmica per a canonades de línia d'alta-pressió de gran-diàmetre
Les aplicacions habituals inclouen:
Conduccions de transmissió de gas d'alta pressió-
Línies troncals del petroli cru
Conduccions marítimes i submarines
Estació i canonades de capçalera
La xarxa de transmissió d'aigua
Tubs de procés industrial
En fer la comanda, especifiqueu:API 5L PSL1 Grau X60, DSAW/LSAW (soldat per arc submergit de doble cara/{3}}Longitudinal), mida (OD x WT), longitud, acabat final (llis/bisellat), requisits de recobriment i certificat de prova de molí segons EN 10204 tipus 3.1B.
Per a aplicacions que requereixen una resistència garantida a baixa-temperatura, controls químics més estrictes o capacitat de servei àcid, especifiqueuAPI 5L PSL2 Grau X60en canvi. Per a la majoria de les aplicacions de transmissió d'alta pressió-, X60 PSL1 ofereix un excel·lent equilibri de força i economia.
