Resum executiu
L'API 5L X70 PSL1 és una canonada d'acer al manganès al carboni-d'alta resistència- dissenyada específicament per transportar petroli, gas i altres hidrocarburs en sistemes de canonades. Les seves característiques principals són la resistència a l'alta pressió i la bona tenacitat, per la qual cosa és una opció habitual per a les línies de transmissió principals.
1. Descodificació del nom: "API 5L X70 PSL1"
API 5L:Aquest és l'estàndard d'especificació establert per laInstitut Americà del Petroli (API). Defineix els requisits obligatoris per a la fabricació de dos nivells d'especificació de producte (PSL1 i PSL2) de canonades d'acer sense soldadura i soldades per al seu ús en sistemes de transport de canonades a les indústries del petroli i del gas natural.
X70:La "X" significa "Line Pipe Steel" i el número "70" indica ellímit de fluència especificat mínim (SMYS). En aquest cas, és de 70.000 lliures per polzada quadrada (psi). En unitats mètriques, això és aproximadament 483 megapascals (MPa).
El límit elàstic és l'esforç al qual un material comença a deformar-se plàsticament. Més enllà d'aquest punt, la deformació serà permanent.
PSL1: Especificació del producte Nivell 1. Aquest és el nivell estàndard de requisits. PSL2 té requisits més estrictes per a la composició química, la duresa, les propietats mecàniques i les proves.
2. Característiques clau de l'API 5L X70 PSL1
Composició química (típica)
PSL1 té unmàxim de carboni equivalent (CE)per garantir la soldabilitat, però la composició química específica (percentatges de carboni, manganès, etc.) no està tan rígidament controlada com en PSL2. El fabricant té més flexibilitat per aconseguir les propietats mecàniques requerides.
Elements comuns:Carboni (C), Manganès (Mn), Silici (Si), Sofre (S), Fòsfor (P).
Equivalent de carboni (CE):Normalment, s'especifica un CE màxim (per exemple, utilitzant la fórmula IIW) per garantir que l'acer es pugui soldar al camp sense tornar-se trencadís.
Propietats mecàniques (obligatoris)
Els següents són els requisits mínims segons l'estàndard API 5L:
| Propietat | Unitat Imperial | Unitat mètrica | Nota |
|---|---|---|---|
| Límit de rendiment (min.) | 70.000 psi | 483 MPa | Aquest és l'identificador de clau. |
| Resistència a la tracció (min.) | 82.000 psi | 565 MPa | La canonada també ha de complir-ho. |
| Elongació (min.) | Varia segons la mida de la canonada | Varia segons la mida de la canonada | Una mesura de ductilitat. |
Duresa
Per a canonades PSL1,Les proves d'impacte Charpy V-Notch (CVN) generalment NO ÉS NECESSARISsegons l'estàndard API 5L. Aquest és un gran diferenciador de PSL2. Tanmateix, el comprador pot especificar els requisits de tenacitat com a requisit suplementari (SRL) a l'ordre de compra si la canalització està pensada per a un entorn exigent (p. ex., servei de baixa-temperatura).
3. Processos de fabricació
La canonada API 5L X70 PSL1 es pot fabricar com a qualsevolSense costures (SMLS)oSoldat.
Sense costures (SMLS):Fabricat perforant una palangana sòlida d'acer. No hi ha costura de soldadura. S'utilitza habitualment per a diàmetres més petits i aplicacions de pressió més alta.
Soldat (ERW, SAW):
ERW (soldat per resistència elèctrica):Format a partir d'una placa o bobina d'acer i la costura es solda mitjançant resistència elèctrica. Comú per a una àmplia gamma de mides.
SAW (soldat per arc submergit):Format a partir d'una placa d'acer (esquelp) i la costura està soldada internament i externament sota una manta de flux. Aquest és el procés més comú per a canonades de transmissió de gran-diàmetre i-alta pressió (p. ex., 24" i més).
4. Avantatges i Aplicacions
Avantatges:
Relació d'alta força-a-pes:Permet el transport de pressions més altes amb menys gruix de paret, reduint els costos de material i instal·lació.
Bona soldabilitat:La química controlada (especialment CE) la fa apta per a la soldadura de camp mitjançant tècniques estàndard.
Cost-efectiu:PSL1 és generalment menys costós de produir que PSL2 a causa de menys proves obligatòries i composició química més flexible.
Fiabilitat provada:Un material àmpliament utilitzat i de confiança a la indústria energètica mundial.
Aplicacions típiques:
Oleoductes de transmissió de petroli i gas terrestres i offshore
Conduccions de gas natural d'alta pressió-
Conduccions de productes petroliers
Línies d'injecció d'aiguaals camps de petroli
Conduccions de purins(segons els requisits d'abrasió/corrosió)
5. PSL1 vs PSL2: una comparació crítica
Entendre la diferència és crucial per a la selecció del material.
| Característica | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Control químic | Més flexible; té com a objectiu les propietats mecàniques. | Control més estricte d'elements com C, Mn, P, S. |
| Tenacitat (prova CVN) | No Obligatori(tret que ho indiqui el comprador). | Obligatoriper a totes les canonades. |
| Prova de tracció | Una prova per calor (lot d'acer). | Proves més freqüents (p. ex., una per canonada per a grans diàmetres). |
| Variació de força | Permet una relació de rendiment-a-la tracció (Y/T) més alta. | Límits més estrictes a la relació Y/T per a una millor capacitat de tensió. |
| Prova hidrostàtica | Obligatori. | Necessari, sovint a pressions més altes. |
| Proves no-destructives (NDT) | Necessari a la costura de soldadura per a canonada soldada. | NDT més estricte a la soldadura i al cos de la canonada. |
| Cost | Abaix | Més alt |
Directriu de selecció:
ÚsPSL1per a aplicacions estàndard i no-crítiques on la resistència a baixa-temperatura no és una preocupació principal i el cost és un factor important.
ÚsPSL2per a aplicacions crítiques, com canonades en climes freds (àrtic), entorns en alta mar, zones sísmiques o zones molt poblades, on una duresa superior i propietats garantides són essencials per a la seguretat i la integritat.
Conclusió
API 5L X70 PSL1és un tub de línia de qualitat de cavall de batalla, que ofereix un excel·lent equilibri d'alta resistència, fabricabilitat i rendibilitat{0}}per a una àmplia gamma de projectes de canonades. La seva idoneïtat per a un projecte específic s'ha d'avaluar en funció de l'entorn operatiu, la pressió de disseny i la criticitat de seguretat de la canonada, sovint el punt de decisió clau és si es requereix la duresa obligatòria de PSL2.
