Tub de soldadura per arc submergit longitudinal API 5L X60 (LSAW).
Visió general bàsica
Una especificació estàndard per acanonada de línia d'acer soldada amb arc-submergida longitudinalmentsota elAPI 5Lespecificació.Grau X60és aacer-de canonades d'alta resistènciaàmpliament utilitzat en aplicacions exigents de transmissió de petroli i gas, oferint un augment significatiu de la força respecte a X52 alhora que manté una resistència i soldabilitat excel·lents.
Nom Explicació
| Part | Significat |
|---|---|
| API | Institut Americà del Petroli |
| 5L | Especificació per a canonades per a sistemes de transport per canonades |
| X60 | Designació de grau -X= grau de canalització,60= límit elàstic mínim en ksi (60.000 psi / 414 MPa) |
| 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 X60 LSAW
| Característica | Descripció |
|---|---|
| Tipus de material | Acer d'aliatge-baixa-alta resistència (HSLA).– micro-aliatge amb niobi, vanadi o titani per al refinament del gra i la millora de la força |
| 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, controls químics més estrictes i límits de resistència màxims especificats) |
| Límit de rendiment | 414 MPa (60.000 psi) mínim(PSL1);414-565 MPa(interval PSL2) |
| Resistència a la tracció | 517 MPa (75.000 psi) mínim(PSL1);517-758 MPa(interval PSL2) |
| Avantatge clau | Relació{0}}a-pess alta– permet parets més primes per a la mateixa pressió, reduint el cost i el pes del material |
| Diàmetres típics | 323,9 mm a 1820 mm(12" a 72"): el procés LSAW permet grans diàmetres |
| Gruix de paret típic | 6,0 mm a 60 mm(fins a 80 mm disponible d'alguns fabricants) |
| Longitud | De 6 m a 12,3 mestàndard; disponible fins a 18 m |
Composició química (API 5L X60)
| Element | PSL1 (%) màxim | PSL2 (%) | Notes |
|---|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.26 | 0.12 | PSL2 té un control significativament més estricte de soldabilitat i duresa |
| Manganès (Mn) | 1.40 | 1.40 | Aporta força |
| 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 |
| Vanadi (V) | 0,15 màx | 0,15 màx | Micro-aliatge |
| Niobi (Nb) | 0,05 màx | 0,05 màx | Micro-aliatge |
| Titani (Ti) | 0,04 màx | 0,04 màx | Micro-aliatge |
Nota:Els controls químics més estrictes de PSL2 són especialment importants per a les aplicacions de serveis àcids i la resistència a baixa-temperatura .
Propietats mecàniques
| Propietat | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Límit de rendiment (min) | 414 MPa (60 ksi) | 414 MPa (60 ksi) |
| Límit de rendiment (màx.) | No especificat | 565 MPa (82 ksi) |
| Resistència a la tracció (min) | 517 MPa (75 ksi) | 517 MPa (75 ksi) |
| Resistència a la tracció (màx.) | No especificat | 758 MPa (110 ksi) |
| Relació de rendiment-a-a tracció (màx.) | No especificat | 0.93 |
| Elongació | 21% mínim | 21% mínim |
| Energia d'impacte (Charpy V-osca) | No es requereix | Obligatori segons les taules API 5L |
Nota:PSL2 requereix proves d'impacte Charpy V-a temperatures específiques, que garanteixen una duresa adequada per a aplicacions crítiques.
PSL1 vs. PSL2 per X60 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 0,12%, 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 |
| Relació de rendiment-a-a tracció | No especificat | 0,93 màx |
| Ús típic | Servei general, línies d'aigua | Servei crític, servei àcid, baixa temperatura, offshore |
Procés de fabricació LSAW
Mètodes de conformació
| Mètode | Descripció | Diàmetres típics |
|---|---|---|
| UOE | Placa premsada en forma d'U-, després forma d'O-, expandida després de la soldadura | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE | Passos progressius de formació de J-C-O, expandits després de la soldadura | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE | Procés de plegat de rotlles | Diversos |
Passos del procés
Selecció de plaques:Les plaques d'acer{0}}d'alta qualitat es seleccionen d'acord amb les especificacions requerides
Preparació del plat:Fresat de vores per a bisells precisos, proves d'ultrasons per a laminacions
Formació:El premsat hidràulic progressiu (JCOE o UOE) crea una rodonesa uniforme
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
Expansió mecànica:Tub expandit a dimensions precises per aconseguir toleràncies estrictes i reduir l'estrès residual
NDT i proves:Prova d'ultrasons 100%, examen radiogràfic quan s'especifiqui, proves hidrostàtiques
Acabats:Bisellat final (segons ANSI B16.25), aplicació de recobriment tal com s'especifica
Disponibilitat de talles
| Paràmetre | Interval | Notes |
|---|---|---|
| Diàmetre exterior | 323,9 mm a 2134 mm(12" a 84") | El procés LSAW permet grans diàmetres de fins a 84 "d'alguns fabricants |
| Gruix de paret | 6,0 mm a 80 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 del gruix de la paret per diàmetre (X60)
| OD (polzades) | OD (mm) | Interval de gruix de paret (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 11.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 13.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 15.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 18.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 21.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 23.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 24.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 24.5 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 24.5 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 25.4 |
Requisits de proves i inspecció
| Tipus de prova | Propòsit |
|---|---|
| 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{-) | |
| 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
| 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: X60 vs. Graus adjacents
| Grau | Límit de rendiment (MPa) min | Resistència a la tracció (MPa) min | Posició |
|---|---|---|---|
| X52 | 359 | 455 | Força mitjana |
| X56 | 386 | 490 | Potència mitjana-alta |
| X60 | 414 | 517 | Alta resistència |
| X65 | 448 | 531 | Major força |
| X70 | 483 | 565 | Força ultra-alta |
Augment percentual:X60 ofereix aproximadament15% més gran que el X52(414 MPa vs . 359 MPa) .
On X60 encaixa entre els graus API 5L
| Grau | Rendiment (min, MPa) | Aplicació típica |
|---|---|---|
| B | 241 | Recollida de baixa-pressió, serveis públics |
| X42 | 290 | Línies de recollida, distribució |
| X52 | 359 | Transmissió de pressió mitjana- |
| X60 | 414 | Transmissió d'alta-pressió, en alta mar |
| X65 | 448 | Gasoductes d'alta-pressió en alta mar |
| X70 | 483 | Llarga-distància, alta-pressió |
| X80 | 552 | Línies troncals d'ultra-alta- pressió |
X60 representa el punt d'entrada als materials de canonades d'"alta-resistencia".i s'especifica habitualment per a aplicacions exigents on X52 requeriria un gruix de paret excessiu.
Aplicacions comuns
| Indústria | Aplicacions |
|---|---|
| Petroli i gas | Conduccions de transmissió d'alta-pressió, canonades en alta mar, sistemes de recollida |
| Gas natural | Línies de transport de gas de llarga distància-, xarxes de distribució de gas |
| Offshore | Conduccions submarines, elevadors de plataforma, instal·lacions marines |
| Transmissió d'aigua | Conduccions d'aigua-d'alta pressió, canonades de la planta dessalinitzadora |
| Petroquímica | Línies de procés, transport industrial a pressions elevades |
| Infraestructura | Projectes d'enginyeria que requereixen-conductes d'alta resistència |
| Mineria | Conduccions de purins per al transport de minerals |
Avantatges del grau X60
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Alta Força | Significativament superior a X52 (414 MPa vs . 359 MPa): permet pressions de funcionament més altes o parets més primes |
| Reducció de pes | Una proporció més alta de resistència{0}}a-pes redueix el cost del material i els requisits de l'estructura de suport |
| Excel·lent duresa | Les opcions PSL2 ofereixen propietats d'impacte garantides per a entorns exigents |
| Soldabilitat | La química controlada i l'equivalent baix en carboni garanteixen una bona soldabilitat de camp |
| Opcions de servei àcid | Disponible amb el compliment de NACE MR0175/ISO 15156 per a entorns H₂S |
| Cost{0}}Efectivitat | Equilibri òptim de resistència i cost del material per a aplicacions d'alta{0}}pressió |
Avantatges de LSAW Manufacturing per a X60
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Capacitat de gran diàmetre | Pot produir canonades de 12" a 84"+ de diàmetre, ideal per a línies de transmissió d'alta pressió- |
| Parets Gruixudes | Adequat per a aplicacions d'alta-pressió que requereixen un gruix de paret important (fins a 80 mm) |
| Alta integritat estructural | La costura longitudinal única proporciona una resistència superior, amb una soldadura de-penetració total que garanteix un risc de defecte mínim |
| Excel·lent precisió dimensional | Les toleràncies estretes sobre el DO, l'ovalitat i la rectitud 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 a baixa-temperatura i servei en alta mar |
| Garantia de qualitat | Soldadura automatitzada amb paràmetres registrats; traçabilitat completa de l'END |
Equivalents internacionals
| Estàndard | Grau equivalent | Notes |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L415 | Harmonitzat amb API 5L |
| GB/T 9711 | L415 | equivalent xinès |
| CSA Z245 | Grau 414 | estàndard canadenc |
| DNV OS-F101 | Grau 450 | Estàndard offshore |
| EN 10217 | P355NH | Equivalent aproximat (nivell de força similar) |
Notes importants de selecció
1. X60 vs. Graus inferiors/superiors
X60és adequat per alínies de transmissió d'alta-pressió(pressions típiques de disseny 80-120 bar depenent del gruix de la paret)
Per pressions més baixes, tingueu en compteX52 o X56per a l'optimització de costos
Per a pressions ultra-altes o aplicacions en aigües profundes, tingueu en compteX65 o X70
X60 ofereix elpunt d'entrada en materials-d'alta resistènciaper un servei exigent
2. Selecció PSL1 vs. PSL2
PSL1:Suficient per a serveis generals, línies d'aigua, aplicacions no-crítiques a temperatures moderades
PSL2: Recomanat per:
Servei de-baixa temperatura (requereix proves d'impacte)
Servei agre (entorns H₂S amb compliment NACE)
Línies{0}}crítiques d'alta pressió
Aplicacions offshore i submarines
Projectes amb requisits específics de tenacitat
Compliment normatiu (línies DOT, FERC, FEMSA)
3. Selecció del procés de fabricació
LSAWés preferible per a:
Diàmetres grans (més o igual a 16")
Línies de transmissió{0}}d'alta pressió
Servei crític i offshore
Quan s'especifica una costura recta per facilitar l'END
Aplicacions de paret gruixuda que requereixen una gran resistència
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
Inspecció de tercers-SGS, BV, Lloyds acceptada habitualment per a projectes crítics
5. Aplicació Fit
Transmissió de petroli i gas:X60 PSL2 amb proves d'impacte per seguretat
Conduccions offshore:X60 PSL2 amb requisits addicionals (DWTT, CTOD)
Servei amarg:Especifiqueu X60 PSL2 amb el compliment de NACE MR0175/ISO 15156
Línies de subministrament d'aigua:X60 PSL1 és habitual i econòmic per a xarxes d'alta pressió-
Servei de-baixa temperatura:Especifiqueu PSL2 amb la temperatura de prova d'impacte adequada
Menjar final: Tub API 5L X60 LSAWés acanonada de línia soldada de gran-diàmetre i-resistenciarepresentant el punt d'entrada als materials de canonades de primera qualitat per a aplicacions exigents. Amb un límit elàstic mínim de60.000 psi (414 MPa), ofereix aproximadament15% més de resistència que X52mantenint una excel·lent tenacitat i soldabilitat. Està especificat perTransmissió de petroli i gas d'alta-pressió, oleoductes en alta mar i projectes d'infraestructures crítiqueson X52 requeriria un gruix de paret excessiu. El procés de fabricació LSAW permet la producció de canonades a partir deDe 12 a 84 polzades de diàmetreamb gruixos de paret fins a80 mm, la qual cosa la converteix en l'opció preferida per a sistemes de canonades de gran-diàmetre i-alta pressió a tot el món . Per a un servei crític que requereixi una duresa millorada, una resistència al servei agre o un rendiment a baixa-temperatura, especifiqueuPSL2amb les proves d'impacte Charpy V-notch i controls químics més estrictes .
