On s'adapta el tub soldat en espiral X60
La canonada de soldadura per arc submergit en espiral API 5L X60, comunament anomenada SSAW, és una canonada de línia de gran diàmetre amb una costura helicoïdal i una força de fluència mínima especificada de 60.000 psi, que és de 414 MPa, o grau L415 en la designació mètrica. El grau es troba en el segment d'alta resistència del mercat de canonades de transmissió, on permet una paret més fina i, per tant, un menor cost del material i un pes d'acer més baix per quilòmetre que X52 o Grau B per a la mateixa pressió de funcionament. El procés d'espiral ho fa possible en el rang de gran diàmetre, perquè es pot formar una sola amplada de tira en molts diàmetres canviant l'angle de formació, i la costura helicoïdal contínua evita les juntes de l'extrem de la placa que d'altra manera interromprien una costura llarga.
Controls de fabricació per a X60 en forma espiral
Selecció de tires: bobina baixa en carboni, micro-aliatge amb niobi i vanadi i, en molts casos, titani, produïda per laminació controlada o refrigeració accelerada per obtenir una microestructura de gra fi.
Formació: fresat de vores i tensió controlada de la cinta per mantenir uniforme l'espai de costura helicoïdal, ja que el diàmetre acabat es fixa per l'amplada de la cinta i l'angle de conformació.
Soldadura: soldadura d'arc submergit multi-filferro per dins i per fora, amb combinacions de filferro i flux combinades seleccionades de manera que la resistència del metall de la soldadura superi la del metall principal X60.
Control d'entrada de calor: el corrent de soldadura, la velocitat de desplaçament i la temperatura d'interpass es mantenen dins del procediment qualificat per mantenir la zona afectada per la calor dura.
Expansió: expansió mecànica després de la soldadura per dimensionar la canonada, alleujar l'estrès residual i millorar la precisió dimensional.
Composició química i requisits de propietats
X60 gairebé sempre s'encarrega a PSL2, cosa que reforça l'anàlisi i requereix proves de duresa. La norma limita el fòsfor al 0,025 per cent i el sofre al 0,015 per cent, restringeix el contingut combinat de niobi, vanadi i titani al 0,15 per cent i imposa un equivalent màxim de carboni perquè la canonada es pugui soldar al camp.
| Propietat | Tub soldat en espiral X60, PSL2 | Observacions |
|---|---|---|
| Limitació de fluència mínima | 414 MPa (60.000 psi) | Força de disseny de la línia |
| Màxima força de fluència | 565 MPa (82.000 psi) | Evita la pèrdua de-resistència i soldabilitat |
| Resistència a la tracció mínima | 517 MPa (75.000 psi) | Capacitat màxima |
| Relació rendiment a tracció | Limitat d'acord amb la norma | Capacitat de tensió sota el moviment del sòl |
| Duresa d'impacte | Prova obligatòria de Charpy V-notch | Cos de canonada, metall de soldadura i zona afectada per la calor |
| Examen de costura | Assajos no destructius de llargada completa | Aplicat a la costura helicoïdal completa |
Dimensions i aplicacions típiques
La X60 soldada en espiral es produeix en diàmetres exteriors d'aproximadament 406 mm fins a uns 2540 mm, amb gruixos de paret generalment d'uns 25 mm, i en longituds aleatòries o de projecte amb extrems tallats quadrats o bisellats. Les seves principals aplicacions són línies de transmissió de gas i petroli terrestres i offshore, sistemes de recollida de camps, xarxes d'aigua a alta pressió i tubs estructurals de gran diàmetre. Els recobriments epoxi adherits per fusió i poliolefines de tres capes són la protecció externa habitual per al servei soterrat, mentre que el revestiment intern d'epoxi o morter de ciment s'aplica per a la transmissió d'aigua.
Inspecció i consideracions de camp
La costura helicoïdal s'examina en tota la seva longitud mitjançant mètodes ultrasònics, i la soldadura es prova addicionalment mitjançant les proves mecàniques requerides a l'inici de la producció i amb la freqüència definida per l'especificació. Com que la costura creua cada soldadura de circumferència en un angle poc profund, la intersecció es tracta com un punt crític durant la construcció i el procediment de soldadura està qualificat per a aquesta geometria. Els extrems de les canonades es verifiquen dimensionalment de manera que l'alineació durant la soldadura de la circumferència no introdueixi un nivell excessiu d'alt baix, i les retallades del recobriment als extrems es deixen nets per a la soldadura.
PMF
P: Quina és la força de fluència mínima de la canonada soldada en espiral X60?
414 MPa, que és 60.000 psi, i la designació mètrica del mateix grau és L415. Sota PSL2, el límit elàstic màxim és de 565 MPa, de manera que la canonada lliurada ha de situar-se dins d'aquesta banda.
P: Com aconsegueix el procés en espiral les propietats X60?
Mitjançant una cinta de micro-aliatge produïda per laminació controlada o refrigeració accelerada, combinada amb consumibles de soldadura d'arc submergit i un control estricte de l'entrada de calor. La força prové del refinament i la precipitació del gra més que d'un alt contingut de carboni, que manté la costura i la zona afectada per la calor resistents.
P: Es pot utilitzar una canonada soldada en espiral a alta pressió?
Sí. X60 soldat en espiral s'utilitza en el servei de transmissió d'alta pressió, i el gruix de la paret es calcula a partir de la pressió de disseny, el diàmetre i la tensió admissible de la manera habitual. La ruta de fabricació per si sola no restringeix la classificació de pressió.
P: Quina longitud i acabat final es proporcionen?
La canonada es subministra en longituds aleatòries o longituds de projecte acordades, amb extrems de tall quadrat, bisellats o mecanitzats especialment tal com s'indica a la comanda. Els extrems es dimensionen de manera que la soldadura de circumferència aconsegueix l'alineació requerida en el lloc.
P: Quins certificats de prova s'emeten?
Els certificats informen de l'anàlisi de la calor i del producte, els resultats de tracció i impacte, registres de proves hidrostàtiques, inspecció dimensional i els resultats de l'examen no destructiu de la costura, juntament amb les dades de marcatge que identifiquen el grau, la mida i el nombre de calor.
P: Per què importa l'angle de formació per al comprador?
L'angle de formació juntament amb l'amplada de la cinta determina el diàmetre acabat, de manera que controla quins diàmetres es poden produir a partir de la bobina disponible i com s'orienta la costura en relació a l'eix de la canonada. Es fixa en producció per a cada combinació de diàmetre i gruix de paret.
