Tub de soldadura per arc submergit longitudinal API 5L X46 (LSAW).
Visió general bàsica
Una especificació estàndard per acanonada de línia d'acer soldada amb arc-submergida longitudinalmentsota elAPI 5Lespecificació.Grau X46és aacer per canonades de resistència mitjana-situat entre X42 i X52, amb un límit elàstic mínim de46.000 psi (317 MPa). Ofereix una combinació equilibrada de resistència i soldabilitat per a aplicacions de transmissió de petroli i gas a pressió moderada-.
Nom Explicació
| Part | Significat |
|---|---|
| API | Institut Americà del Petroli |
| 5L | Especificació per a la canonada |
| X46 | Designació de grau -X= grau de canalització,46= límit elàstic mínim en ksi (46.000 psi) |
| Soldadura per arc submergit longitudinal (LSAW) | Procés de fabricació: les plaques d'acer es formen i es solden al llarg d'una sola costura longitudinal recta mitjançant soldadura d'arc submergit amb metall d'aportació afegit |
Característiques principals de la canonada API 5L X46 LSAW
| Característica | Descripció |
|---|---|
| Tipus de material | Acer al carboni micro-aliat- Pot contenir petites addicions de niobi, vanadi o titani per al refinament i la força del gra |
| Fabricació | LSAW (soldadura per arc submergit longitudinal)- plaques formades per processos UOE, JCOE o RBE, després soldades amb arc submergit per dins i per fora |
| Nivells d'especificacions del producte | PSL1oPSL2(PSL2 requereix proves d'impacte obligatòries i controls químics més estrictes) |
| Límit de rendiment | 317 MPa (46.000 psi) mínim |
| Resistència a la tracció | 434 MPa (63.000 psi) mínim |
| Avantatge clau | Major resistència que X42(317 MPa vs . 290 MPa) mantenint una excel·lent soldabilitat |
| Diàmetres típics | 219 mm a 1820 mm(8" a 72"): el procés LSAW permet grans diàmetres |
| Gruix de paret típic | 5,0 mm a 60 mm(fins a 80 mm disponible d'alguns fabricants) |
| Longitud | de 6 m a 18 mestàndard; típic 6-12,3 m |
Composició química (API 5L X46)
| Element | PSL1 (%) màxim | PSL2 (%) | Notes |
|---|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 té un control més estricte de soldabilitat |
| Manganès (Mn) | 1.40 | 1.30-1.40 | PSL2 pot tenir límits inferiors |
| Fòsfor (P) | 0.030 | 0.025 | Més estricte en PSL2 |
| Sofre (S) | 0.030 | 0.015 | Significativament més ajustat a PSL2 per a la duresa |
| Silici (Si) | - | 0,45 màx | Especificat a PSL2 |
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 contingut màxim de manganès especificat, fins a un 1,65% per a graus superiors o iguals a X52 .
Propietats mecàniques
| Propietat | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Límit de rendiment (min) | 317 MPa | 317 MPa |
| Límit de rendiment (màx.) | No especificat | 495 MPa(per a determinades mides) |
| Resistència a la tracció (min) | 434 MPa | 434 MPa |
| Resistència a la tracció (màx.) | No especificat | 758 MPa |
| Elongació | 21-27% (varia segons el gruix de la paret) | 21-27% |
| Energia d'impacte (Charpy V-osca) | No es requereix | 41 J (27 ft-lbf) de mitjana a la temperatura especificada |
Nota:X46 proporcionaaproximadament un 9% més de límit elàsticque X42 (290 MPa vs . 317 MPa) .
PSL1 vs. PSL2 per X46 LSAW Pipe
| Aspecte | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Química | Límits estàndard (C inferior o igual al 0,26%, S inferior o igual al 0,030%) | Controls més estrictes(C Inferior o igual a 0,22%, S Inferior o igual a 0,015%) |
| Força | Només especificat el mínim | Mínim i màximespecificat (impedeix-excés de força) |
| Prova d'impacte | No es requereix | Obligatoria la temperatura especificada |
| Equivalent de carboni | No es requereix | Calculat i controlat |
| Requisits d'END | Estàndard | Més estricte |
| Ús típic | Servei general, línies d'aigua | Servei crític, servei agre, baixa temperatura |
Procés de fabricació LSAW
Mètodes de conformació
| Mètode | Descripció | Diàmetres típics |
|---|---|---|
| UOE / UOE | Placa premsada en forma d'U-, després forma d'O-, expandida després de la soldadura | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE / 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") |
| RBE / RBE | Procés de plegat de rotlles | Diversos |
Passos del procés
Preparació del plat:Les plaques d'acer-laminades en calent se sotmeten a una inspecció d'entrada (prova d'ultrasò per a laminacions), fresat de vores per a bisells precisos
Crimpat de placa:Les dues vores de la placa estan pre{0}}doblades a la curvatura a prop de la canonada acabada (premsa de prensar)
Formació:El premsat hidràulic progressiu (JCO o UOE) crea una rodonesa uniforme
Pre-soldadura (soldadura per punt):Assegura la costura temporalment
Soldadura per arc submergit:SAW multi-filferro aplica soldadura interna, després soldadura externa per a una penetració total sota el flux. Per a canonades petites, es pot utilitzar un cable interior simple + un cable doble exterior
Expansió mecànica:Tub expandit a dimensions precises (per a processos UOE/JCOE) per aconseguir toleràncies estrictes. Aquest pas també redueix l'estrès residual i millora el rendiment
NDT i proves:Prova 100% d'ultrasons de la costura de soldadura, examen radiogràfic quan s'especifica, proves hidrostàtiques
Acabats:Bisellat final (segons ANSI B16.25), aplicació de recobriment tal com s'especifica
Disponibilitat de talles
| Paràmetre | Interval | Notes |
|---|---|---|
| Diàmetre exterior | 219 mm a 1820 mm(8" a 72") | Disponible fins a 2134 mm (84") d'alguns fabricants |
| Gruix de paret | 5,0 mm a 60 mm | Fins a 80 mm disponibles d'alguns fabricants |
| Longitud | De 6 m a 12,3 mestàndard;fins a 18 mdisponible | El procés JCOE normalment és de 8-12,2 m |
| Final Acabat | Extrems plans, extrems bisellats segons ANSI B16.25 | Bisellat per a la soldadura estàndard |
Disponibilitat típica de gruix de paret per diàmetre (X46)
| OD (polzades) | OD (mm) | Interval de gruix de paret (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 13.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 15.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 17.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 20.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 23.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 25.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 27.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 28.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 28.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 29.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 29.0 |
Requisits de proves i inspecció
| Tipus de prova | Propòsit |
|---|---|
| Anàlisi Química | Verifiqueu que la composició compleixi els límits de l'API 5L |
| Prova de tracció | Confirmeu el rendiment i la resistència a la tracció (metall base i soldadura) |
| Prova d'aplanament | Comprovar la ductilitat |
| Prova de flexió | Verificar la integritat i la ductilitat de la soldadura |
| Prova d'impacte (Charpy V-osca) | Necessari per a PSL2a la temperatura especificada |
| Prova hidrostàtica | Prova d'estanquitat-: cada tub provat individualment |
| Examen ultrasònic | 100%de costura de soldadura per defectes interns |
| Exploració radiogràfica (raigs X{-) | Quan s'especifiqui per requisits addicionals |
| DWTT (Prova de llàgrima de caiguda de pes) | Per a la verificació de la tenacitat a la fractura quan s'especifiqui |
| Inspecció dimensional | Verifiqueu el diàmetre exterior, el gruix de la paret, la rectitud i l'esquadra de l'extrem |
| Inspecció visual | Estat de la superfície, aspecte de la soldadura |
Certificat de prova de molí:La norma EN 10204 / 3.1B es proporciona normalment per a PSL2
Opcions de recobriment i protecció
La canonada API 5L X46 LSAW es subministra habitualment amb:
| Tipus de recobriment | Aplicació |
|---|---|
| Negre(despullat) | Acabat de molí estàndard, ús interior |
| Vernís / Oli anti-rovell | Protecció temporal durant el trànsit |
| Pintura negra | Protecció bàsica contra la corrosió |
| 3LPE (polietilè de 3 capes) | Conduccions enterrades, ambients durs |
| FBE (Epoxi enllaçat per fusió) | Protecció contra la corrosió |
| Epoxi de quitrà de hulla | Protecció -resistent |
| Revestiment de betum | Servei enterrat |
| Revestiment de pes de formigó (CWC) | Conduccions offshore (flotabilitat negativa) |
Taula de comparació: X46 vs. qualificacions adjacents
| Grau | Límit de rendiment (MPa) min | Resistència a la tracció (MPa) min | Posició |
|---|---|---|---|
| X42 | 290 | 414 | Menor força |
| X46 | 317 | 434 | Intermedi |
| X52 | 359 | 455 | Major força |
Augment percentual:X46 ofereix aproximadamentUn 9% més de força de fluència que X42, i ofereix X5213% més gran que el X46 .
Aplicacions comuns
La canonada API 5L X46 LSAW s'utilitza àmpliament a:
| Indústria | Aplicacions |
|---|---|
| Petroli i gas | Conduccions de transmissió de mitja pressió-, línies de recollida, línies de flux |
| Transmissió d'aigua | Conduccions d'aigua de gran-diàmetre, sistemes de reg |
| Infraestructura | Pilotes estructurals, components d'enginyeria |
| Petroquímica | Línies de procés, transport industrial |
| Mineria | Conduccions de purins, transport de residus |
| Generació d'energia | Conduccions d'aigua de refrigeració |
| Offshore | Conduccions submarines (quan s'especifiqui amb les proves adequades) |
| Construcció | Components d'enginyeria, estructures de construcció |
Equivalents internacionals
| Estàndard | Grau equivalent | Notes |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L320 | Harmonitzat amb API 5L |
| GB/T 9711 | L320 | equivalent xinès |
| CSA Z245 | Grau 290 | Estàndard canadenc (més proper a X42) |
| DNV OS-F101 | Grau 415 | Estàndard offshore (més força) |
| EN 10217 | P265GH / P355N | Equivalents aproximats (els nivells de força difereixen) |
Avantatges del grau X46 respecte als graus inferiors
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Força superior | Un 9% més de força de fluènciaque X42 (317 MPa vs . 290 MPa) |
| Reducció del gruix de la paret | Pot utilitzar parets més primes per a la mateixa pressió: redueix el cost i el pes del material |
| Soldabilitat | Excel·lent soldabilitat mantinguda malgrat la major resistència |
| Opció intermèdia | Omple el buit entre X42 i X52 per a un disseny optimitzat |
| Cost{0}}Efectivitat | Bon equilibri de força i cost del material |
| Opcions de tenacitat | PSL2 disponible per a serveis de baixa-temperatura amb propietats d'impacte garantides |
Avantatges de la fabricació LSAW per a X46
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Capacitat de gran diàmetre | Pot produir canonades de 8" a 72"+ de diàmetre, molt més grans que les capacitats sense costures o ERW |
| Parets Gruixudes | Apte per a aplicacions que requereixen un gruix de paret important (fins a 80 mm) |
| Alta integritat estructural | La costura longitudinal única proporciona una resistència i una resistència a la pressió superiors, amb una soldadura de penetració total-assegurant un risc de defecte mínim. |
| Excel·lent precisió dimensional | Les toleràncies estrictes sobre el DO, l'ovalitat i la rectitud (±0,5% típic) redueixen els problemes d'instal·lació |
| Control de l'estrès residual | El pas d'expansió mecànic redueix la tensió residual i millora la resistència a la fluència |
| Resistència millorada | Opcions PSL2 amb proves Charpy V-notch per al servei de baixa-temperatura |
| Garantia de qualitat | Soldadura automatitzada amb paràmetres registrats; traçabilitat completa de l'END |
Notes importants de selecció
1. X46 vs. Graus superiors/inferiors
X46és adequat per alínies de transmissió de mitjana-pressióon la força X42 és marginalment insuficient
Per pressions més altes, tingueu en compteX52(rendiment de 52 ksi),X60(60 ksi) o graus superiors (X65, X70)
X46 ofereix a-opció intermèdia rendibleentre X42 i X52
2. Selecció PSL1 vs. PSL2
PSL1:Suficient per a la majoria de serveis generals, aplicacions no-crítiques, línies d'aigua
PSL2: Recomanat per:
Servei de-baixa temperatura (requereix proves d'impacte)
Servei agre (entorns H₂S)
Línies{0}}crítiques d'alta pressió
Projectes amb requisits específics de tenacitat
Compliment normatiu (línies DOT, FEMSA)
3. Selecció del procés de fabricació
LSAWés preferible per a:
Diàmetres grans (més o igual a 16")
Línies de transmissió-de mitjana pressió
Quan s'especifica una costura recta per facilitar l'END
Aplicacions de paret gruixuda (fins a 80 mm)
4. Prova i Certificació
Certificació estàndard:CA 10204 3.1(proves independents del fabricant)
Per a projectes crítics:CA 10204 3.2(proves presencials de tercers-)
Assegureu-vos que el certificat de prova del molí inclou: composició química, propietats mecàniques, resultats NDT, resultats de proves hidrostàtiques
5. Aplicació Fit
Transmissió de petroli i gas:X46 PSL2 amb proves d'impacte per seguretat
Línies de subministrament d'aigua:X46 PSL1 és comú i econòmic
Servei amarg:Especifiqueu X46 PSL2 amb el compliment de NACE
Aplicacions estructurals:X46 LSAW apte per a pilotatge i construcció
Menjar final: Tub API 5L X46 LSAWés acanonada de línia soldada de gran-diàmetre-resistència i diàmetreocupant la posició intermèdia entre X42 i X52 a l'escala de grau API 5L. Amb un límit elàstic mínim de46.000 psi (317 MPa), ofereix aproximadament9% més de resistència que X42mantenint una excel·lent soldabilitat. Està especificat pertransmissió de petroli i gas a pressió mitjana{{0}, canalitzacions d'aigua i aplicacions industrialson X42 està lleugerament inferior-però X52 s'especificarà per sobre-. El procés de fabricació LSAW permet la producció de canonades a partir deDe 8" a 72" de diàmetreamb gruixos de paret fins a80 mm. Per al servei crític que requereixi una duresa millorada o una resistència al servei agre, especifiqueu-hoPSL2amb proves d'impacte Charpy V-notch i controls químics més estrictes.
