Tub API 5L X80 ERW
Visió general bàsica
Tub API 5L X80 ERW (soldat per resistència elèctrica).és el grau de resistència més alt disponible comercialment per a canonades de línia soldades d'alta freqüència. La designació "X80" indica un límit elàstic mínim de80.000 psi (552 MPa), el que el fa adequat per a la transmissió de gas a ultra-alta-pressió, canonades en aigües profundes en alta mar i servei àrtic on es requereix una relació màxima de resistència-a-pess [citació:2, citació:6].
Nom Explicació
| Part | Significat |
|---|---|
| API | Institut Americà del Petroli |
| 5L | Especificació per a canonades utilitzades en sistemes de transport de canonades |
| X80 | Designació de grau: "X" indica el grau de la canonada, "80" representa el límit elàstic mínim en ksi (80.000 psi / 552 MPa) |
| ERW | Soldat per resistència elèctrica: tub format a partir de bobina d'acer i soldat longitudinalment sense metall d'aportació |
Característiques clau
| Característica | Descripció |
|---|---|
| Tipus de material | Acer al carboni micro-aliat (C baix, alt Mn, Nb, V, Ti, amb addicions de Cr, Mo) |
| Límit de rendiment (min) | 552-555 MPa (80.000-80.500 psi)[citació:2, citació:8] |
| Resistència a la tracció (min) | 621-625 MPa (90.000-90.600 psi)[citació:2, citació:8] |
| Fabricació | Soldadura per resistència elèctrica (ERW) / soldadura d'alta -freqüència (HFW): procés continu a partir de bobina d'acer |
| Interval de mides (ERW) | 219,1 mm a 610 mm (. 8" a 24") OD [citació:1, citació:9] |
| Gruix de paret | 4,0 mm a 19,1 mm;X80 gruix màxim de paret 12,7 mmper Baosteel [citació:1, citació:7] |
| Longitud | 3 m a 18 m (personalitzable) |
| Nivells d'especificació del producte | PSL1(estàndard) iPSL2(millorat) |
Composició química
PSL1 (%)
| Element | Especificació | Notes |
|---|---|---|
| Carboni (C) | 0,12% màx | Ultra-baix en carboni per a la soldabilitat |
| Manganès (Mn) | 1,85% màx | Millora per a la força |
| Fòsfor (P) | 0,030% màx | Controlat per soldabilitat |
| Sofre (S) | 0,030% màx | Controlat per la duresa |
PSL2 (%)
| Element | Especificació | Importància |
|---|---|---|
| Carboni (C) | 0,12% màx | Ultra-baix en carboni per a la soldabilitat |
| Manganès (Mn) | 1,85% màx | |
| Fòsfor (P) | 0,025% màx | Més estricte que PSL1 |
| Sofre (S) | 0,015% màx | 50% de reducció de PSL1; crític per a la duresa |
| Niobi (Nb) | 0.05-0.10% | Micro-aliatge per al refinament del gra |
| Vanadi (V) | 0,10 màx | Micro-aliatge per a la força |
| Titani (Ti) | 0,04 màx | Micro-aliatge per al refinament del gra |
| Crom (Cr) | 0,30% màxim | Enfortiment addicional |
| Molibdè (Mo) | 0,30% màxim | Enfortiment addicional |
*Nota: l'acer X80 és un acer micro-aliat amb baix contingut en carboni i alt manganès amb una microestructura acicular que s'aconsegueix mitjançant una química controlada i altes velocitats de refrigeració després de la laminació en calent.*
Propietats mecàniques
| Propietat | Requisit PSL1 | Requisit PSL2 |
|---|---|---|
| Límit de rendiment (min) | 552-555 MPa (80.000 psi) [citació:2, citació:8] | 552-555 MPa (80.000 psi) |
| Límit de rendiment (màx.) | No especificat | 690-705 MPa (100.000-102.300 psi) |
| Resistència a la tracció (min) | 621-625 MPa (90.000 psi) [citació:2, citació:8] | 621-625 MPa (90.000 psi) |
| Resistència a la tracció (màx.) | No especificat | 825 MPa (119.700 psi) |
| Relació de rendiment-a-a tracció | No especificat | 0,90-0,93 màx |
| Elongació | Superior o igual al 20% (varia segons el gruix de la paret) | Superior o igual al 20% |
| Impacte Charpy | No es requereix | Obligatoria la temperatura especificada (sovint -20 graus a -45 graus) |
Comparació de graus
| Grau | Límit de rendiment (min) | Resistència a la tracció (min) | Força relativa vs. X80 | Aplicació típica |
|---|---|---|---|---|
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | -25% | Transmissió d'alta-pressió |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | -19% | Alta-pressió, mar endins |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | -12% | Transmissió de gas a llarga-distància |
| X80 | 552 MPa (80 ksi) | 621 MPa (90 ksi) | Línia de base | Ultra-alta- pressió, àrtic, aigües profundes |
X80 ofereix aproximadament un 14% més de força de fluència que X70 i un 33% més gran que X60 .
Toleràncies dimensionals
| Paràmetre | Interval de talles | Tolerància | Font |
|---|---|---|---|
| Diàmetre exterior (219,1-273,1 mm) | - | +1.6mm, -0,4 mm | |
| Diàmetre exterior (274-320 mm) | - | +2.4mm, -0,8 mm | |
| Diàmetre exterior (323,9-457 mm) | - | +2.4mm, -0,8 mm | |
| Diàmetre exterior (508-610 mm) | - | +2.4mm, -0,8 mm | |
| Gruix de la paret (508-610 mm) | - | +19.5%, -8% |
Disponibilitat de talles:
El procés ERW normalment produeix canonades X80 fins a24 polzades (610 mm) OD[citació:1, citació:9]
El gruix màxim de paret per a X80 ERW és12,7 mmper Baosteel [citació:1, citació:7]
JFE Steel ha desenvolupat el primer del móncanonada X80 ERW d'una-polzada (25,4 mm).per a aplicacions de carcassa de conductors
Requisits de prova
| Tipus de prova | Propòsit | Aplicabilitat |
|---|---|---|
| Anàlisi Química | Verifiqueu la composició segons els límits de l'API 5L | Per calor |
| Prova de tracció | Confirmeu el rendiment i la resistència a la tracció | Per lot |
| Prova d'aplanament | Comprovar la ductilitat | Obligatori |
| Prova de flexió | Verificar la integritat de la soldadura | Obligatori |
| Prova hidrostàtica | Verificació de la integritat de la pressió | Cada tub |
| NDT (ultrasò/corrent de Foucault) | Inspecció de la soldadura | Pràctica estàndard |
| Prova d'impacte (Charpy V-osca) | Tenacitat a baixa-temperatura | Només PSL2– alts valors de tenacitat a temperatures molt baixes |
| Prova de duresa | Verificació del servei amarg | PSL2 (servei amarg) |
PSL1 vs. PSL2: diferències clau per a X80
| Característica | PSL1 | PSL2 | Importància |
|---|---|---|---|
| Carboni (C) màx | 0.12% | 0.12% | Ultra-baix per a la soldabilitat |
| Sofre (S) màx | 0.030% | 0.015% | Reducció del 50% per a la duresa |
| Límit de rendiment | Només min | Mínim i màxim (552-705 MPa) | Evita materials-excés de resistència |
| Relació de rendiment (Y/T) | No especificat | 0,90-0,93 màx | Assegura una ductilitat adequada |
| Prova d'impacte | No es requereix | Obligatori | Garanteix la resistència a baixa-temperatura |
| Requisits d'END | Estàndard | Més estricte | Millor detecció de defectes |
| Ús típic | Servei general | Servei crític, servei àcid, àrtic, aigües profundes |
Aplicacions comuns
| Aplicació | Descripció |
|---|---|
| Transmissió de gas a ultra-alta- pressió | Gasoductes de llarga distància-que requereixen una relació màxima de resistència-a-pes |
| Conduccions offshore en aigües profundes | Conduccions submarines en entorns d'alta pressió externa |
| Conductes de clima àrtic/fred | Aplicacions a baixa-temperatura que requereixen una gran tenacitat |
| Carcassa del conductor | Tubs de pou de fons marí profunds que requereixen parets gruixudes i alta resistència |
| Recollida d'oli-alta pressió | Línies troncals i sistemes de recollida de cru |
| Servei amarg | Entorns H₂S amb resistència HIC/SSC (quan s'especifica) |
Consideracions de fabricació
Antecedents de desenvolupament
La canonada X80 ERW representa un assoliment tecnològic important. TenarisConfab i Usiminas van desenvolupar canonades X80 ERW amb microestructura acicular mitjançant:
Acer micro-aliat, baix en carboni, alt manganès (Nb, V, Ti)
Addicions de crom i molibdè per millorar les propietats
Taxes de refrigeració controlades després de laminació en calent
Capacitat de-paret gruixuda
JFE Steel va desenvolupar el primer del móncanonada X80 ERW d'una-polzada (25,4 mm).per a aplicacions de carcassa de conductors que utilitzen tecnologia de conformació patentada, que permet l'ús en entorns de fons marins profunds amb alta pressió externa.
Limitacions de mida
La fabricació d'ERW per a X80 normalment es limita a diàmetres de fins a24 polzades (610 mm)amb un gruix màxim de paret de12,7 mmper a aplicacions estàndard de canonades [citació: 1, citació: 7]. Les parets més gruixudes (fins a 25,4 mm) estan disponibles per a aplicacions de carcassa de conductors.
Designacions de tractament tèrmic (PSL2)
PSL2 X80 pot incloure sufixos que indiquen tractament tèrmic:
X80M: Enrotllat termomecànic (TMCP - per a una major duresa i soldabilitat)
X80Q: Temprat i temperat (per a la màxima uniformitat de resistència)
Equivalents estàndards internacionals
| Estàndard | Grau equivalent |
|---|---|
| ISO 3183 | L555 |
| DNV OS-F101 | Grau 485/555 |
| CSA Z245 | Grau 550 |
| GB/T 9711 | L555 |
| AS 2885 | L555 |
Avantatges clau
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Força màxima | El rendiment de 80.000 psi permet parets més primes per a una pressió determinada, fins a un 33% més de resistència que X60 |
| Excel·lent duresa | Valors elevats de tenacitat a temperatures molt baixes aptes per al servei àrtic |
| Estalvi de material | El gruix reduït de la paret redueix el pes del material i els costos de transport |
| Capacitat d'aigües profundes | Disponible en versions de-paret gruixuda per a entorns d'alta pressió externa |
| Cost-efectiu | El procés ERW és més econòmic que el sense costures o LSAW per a mides de fins a 24" |
| Rendiment provat | S'utilitza en els principals projectes de gasoductes a tot el món [cita:1, citation:7] |
Opcions de recobriment
La canonada X80 ERW es subministra habitualment amb:
| Tipus de recobriment | Aplicació |
|---|---|
| Negre (acabat molí nu) | Estàndard interior/sobre terra |
| 3LPE (polietilè de 3 capes) | Més comú per a canonades enterrades |
| FBE (Epoxi enllaçat per fusió) | Protecció contra la corrosió |
| Epoxi de quitrà de hulla | Protecció -resistent |
| Revestiment de pes de formigó (CWC) | Conduccions offshore (flotabilitat negativa) |
Consideracions importants
1. Limitacions de mida i gruix de paret
La canonada estàndard ERW X80 està limitada a24 polzades (610 mm) ODi12,7 mm de gruix de paret[citació:1, citació:7]
Parets més gruixudes (fins a 25,4 mm) disponibles per a aplicacions de carcassa de conductors
2. Selecció PSL1 vs PSL2
PSL1: Disponibilitat limitada; PSL2 és l'estàndard per a X80 en aplicacions crítiques
PSL2: obligatori per a serveis de baixa-temperatura, servei àcid, canonades regulades i aplicacions àrtiques
3. Capacitat de baixa-temperatura
X80 PSL2 presenta alts valors de tenacitat a temperatures molt baixes
Apte per a canonades de clima àrtic i fred
4. Soldabilitat
Requereix procediments de soldadura qualificats amb un estricte control d'entrada de calor
El baix contingut de carboni (menys o igual al 0,12%) garanteix una bona soldabilitat malgrat l'alta resistència
5. Certificat de prova de molí
Normalment es proporciona com aEN 10204 Tipus 3.1Bamb resultats complets de la prova
Inspecció de tercers-disponible per SGS, BV, Lloyds
6. Aplicacions del-món real
Conduccions submarines: Conducte submarí CNOOC JZ25-1S
Servei amarg: Parim Pipeline, Canadà
Transport de purins: Conducte de purins SAMARCO, Brasil
Transmissió de gas: APA Gas Pipeline, Austràlia; Gasoducte QCLNG
Carcassa del conductor: Aplicacions de perforació a alta mar en aigües profundes
Resum
Tub API 5L X80 ERWés el grau de resistència més alta disponible comercialment per a canonades de línia de soldadura d'alta-freqüència, que representa el cim de la tecnologia de canonades. Amb un límit elàstic mínim de80.000 psi (552 MPa)– aproximadament14% superior a X70i33% superior a X60– és l'opció preferida per a la transmissió de gas a ultra-alta- pressió, les canonades en aigües profundes en alta mar i el servei àrtic on la relació màxima-a-pess és crítica [citació:2, citació:6].
Disponible en diàmetres a partir de219 mm a 610 mm (8" a 24")amb gruixos de paret estàndard fins a12,7 mm, Les canonades X80 ERW es produeixen mitjançant processos de soldadura d'alta-freqüència amb química d'acers micro-aliats avançats (baix C, alt Mn, Nb, V, Ti, amb addicions de Cr, Mo) per aconseguir una microestructura acicular i una excel·lent tenacitat a baixa-temperatura. JFE Steel també ha desenvolupat el primer del móncanonada X80 ERW d'una -polzada de gruixper a aplicacions de carcassa de conductors d'aigües profundes.
L'especificació ofereix dos nivells de qualitat:
PSL1: Qualitat bàsica per al servei general (disponibilitat limitada)
PSL2: qualitat millorada amb proves d'impacte obligatòries, controls químics més estrictes (S inferior o igual a 0,015%), límits de resistència màxima (menys o igual a 705 MPa) i traçabilitat total per a aplicacions crítiques que requereixen una resistència a baixa -temperatura o una resistència al servei agre [cita:2, cita:8]
Les característiques clau inclouen:
La resistència més alta entre els graus estàndard API 5L
Excel·lent resistència a baixa-temperatura per a aplicacions àrtiques
Rendiment provat en grans projectes submarins, de serveis àcids i de transmissió de gas a tot el món
Capacitat de carcassa de conductor d'aigües profundes amb opcions de paret gruixuda-
En fer la comanda, especifiqueu:API 5L, grau X80, [PSL2], ERW, mida (OD x WT), longitud, acabat final. PSL2 és el nivell de qualitat estàndard per a X80 en aplicacions crítiques.
