API 5L X65 gareniskās iegremdētās loka metināšanas (LSAW) caurule
Pamata pārskats
Standarta specifikācija priekšgareniski iegremdēta-loka metināta tērauda līnijas caurulezemAPI 5Lspecifikācija.Klase X65ir aaugstas{0}}izturības cauruļvadu tēraudsplaši izmanto prasīgos naftas un gāzes pārvades lietojumos, piedāvājot ievērojamu stiprības pieaugumu, salīdzinot ar X60, vienlaikus saglabājot izcilu izturību un metināmību kritiskos ekspluatācijas apstākļos.
Vārda skaidrojums
| daļa | Nozīme |
|---|---|
| API | Amerikas naftas institūts |
| 5L | Cauruļvadu transportēšanas sistēmu cauruļvadu cauruļvadu specifikācija |
| X65 | pakāpes apzīmējums -X= cauruļvada pakāpe,65= minimālā tecēšanas robeža ksi (65 000 psi/448 MPa) |
| Gareniskā iegremdētā loka metināšana (LSAW) | Ražošanas process – tērauda plāksnes tiek veidotas un metinātas pa vienu taisnu garenšuvi, izmantojot zemūdens loka metināšanu ar pievienotu pildmetālu. Zināms arī kā SAWL (submerged Arc Welded Longitudinal) |
API 5L X65 LSAW caurules galvenās iezīmes
| Funkcija | Apraksts |
|---|---|
| Materiāla veids | Augstas-stiprības zema{1}}leģētais (HSLA) tērauds– mikro-leģēts ar niobiju, vanādiju vai titānu graudu rafinēšanai un stiprības uzlabošanai |
| Ražošana | LSAW (gareniskā iegremdētā loka metināšana)- plāksnes, kas veidotas ar UOE, JCOE vai RBE procesiem, pēc tam metinātas ar iegremdētu loku iekšpusē un ārpusē |
| Produkta specifikācijas līmeņi | PSL1vaiPSL2(PSL2 nepieciešama obligāta trieciena pārbaude, stingrākas ķīmiskās kontroles un noteiktas maksimālās stiprības robežas) |
| Ražas spēks | vismaz 448 MPa (65 000 psi).(PSL1);448-600 MPatipisks PSL2 diapazons |
| Stiepes izturība | vismaz 531 MPa (77 000 psi).(PSL1);531-758 MPatipisks PSL2 diapazons |
| Pagarinājums | Minimums21-23%atkarībā no sienas biezuma |
| Galvenā priekšrocība | Augsta izturības{0}}un-svara attiecība– pieļauj plānākas sienas ar tādu pašu spiedienu, samazinot materiālu izmaksas un svaru |
| Tipiski diametri | 323,9 mm līdz 1626 mm(12" līdz 64") – LSAW process nodrošina lielu diametru; pieejams līdz 72" no dažiem ražotājiem |
| Tipisks sienas biezums | 6,0 mm līdz 60 mm(no dažiem ražotājiem pieejams līdz 80 mm) |
| Garums | 6 m līdz 12,3 mstandarts; pieejams līdz 18 m |
Ķīmiskais sastāvs (API 5L X65)
| Elements | PSL1 (maks. %) | PSL2 (maks. %) | Piezīmes |
|---|---|---|---|
| Ogleklis (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 ir ievērojami stingrāka metināmības un stingrības kontrole |
| Mangāns (Mn) | 1.45 | 1.45 | Sniedz spēku |
| Fosfors (P) | 0.030 | 0.025 | Stingrāk PSL2 |
| Sērs (S) | 0.030 | 0.015 | Ievērojami stingrāka PSL2, lai nodrošinātu izturību |
| Silīcijs (Si) | - | 0,45 maks | Norādīts PSL2 |
| Vanādijs (V) | 0,15 maks | 0,15 maks | Mikro-sakausējums |
| niobijs (Nb) | 0,05 maks | 0,05 maks | Mikro-sakausējums |
| Titāns (Ti) | 0,04 maks | 0,04 maks | Mikro-sakausējums — veido TiN nogulsnes, kas uzlabo graudu struktūru |
Piezīme:Stingrākas ķīmiskās kontroles PSL2 ir īpaši svarīgas zemas temperatūras -temperatūrai. Jaunākie sasniegumi prasīgiem lietojumiem, piemēram, superkritiskā CO₂ transportēšanai, izmanto uzlabotas sakausējumu konstrukcijas ar Ni, Cr, Cu piedevām.
Mehāniskās īpašības
| Īpašums | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Ražas stiprums (min) | 448 MPa (65 ksi) | 448 MPa (65 ksi) |
| Ražas stiprums (maks.) | Nav norādīts | 600 MPa (87 ksi)tipisks |
| Stiepes izturība (min) | 531 MPa (77 ksi) | 531 MPa (77 ksi) |
| Stiepes izturība (maks.) | Nav norādīts | 758 MPa (110 ksi) |
| Izneses-līdz{1}}stiepes attiecība (maks.) | Nav norādīts | 0.93 |
| Pagarinājums | 21% minimums | 21% minimums |
| Trieciena enerģija (Čārpija V{0}}iecirtums) | Nav obligāti | Nepieciešams API 5L galdiem– tipisks 41 J minimālais vidējais pie noteiktas temperatūras |
Piezīme:PSL2 nepieciešama Charpy V-nogriezuma trieciena pārbaude noteiktās temperatūrās, nodrošinot atbilstošu izturību kritiskiem lietojumiem. Uzlabotās X65M markas var sasniegt īpaši zemas-temperatūras izturību:>350 J pie -45 grādiem for base metal, with weld and HAZ >200 J .
PSL1 salīdzinājumā ar PSL2 X65 LSAW caurulei
| Aspekts | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Ķīmija | Standarta ierobežojumi (C mazāks vai vienāds ar 0,26%, S mazāks vai vienāds ar 0,030%) | Stingrākas vadības ierīces(C mazāks vai vienāds ar 0,22%, S mazāks vai vienāds ar 0,015%) |
| Spēks | Norādīts tikai min | Min un Maxnorādīts (novērš pārmērīgu{0}}spēku) |
| Ietekmes pārbaude | Nav obligāti | Obligātinoteiktā temperatūrā |
| Oglekļa ekvivalents | Nav obligāti | Aprēķināts un kontrolēts |
| NDT prasības | Standarta | Stingrāk – obligāta nesagraujošā pārbaude |
| Sertifikācija | Sertifikāti, kad norādīts | Sertifikāti obligāti(SR 15.1) |
| Izsekojamība | Ierobežots | Pilnīga izsekojamībapēc testu pabeigšanas |
| Tipisks lietojums | Vispārējais serviss, ūdensvadi | Kritiskais serviss, skābs serviss, zema temperatūra, ārzonas |
PSL2 pakāpes apzīmējumi
| Apzīmējums | Nozīme |
|---|---|
| X65Q | Dzēsts un rūdīts |
| X65M | Termo-mehāniski kontrolēts apstrādāts (TMCP) — nodrošina izcilu izturību |
LSAW ražošanas process
Veidošanas metodes
| Metode | Apraksts | Tipiski diametri |
|---|---|---|
| UOE | Plāksne iespiesta U-formā, pēc tam O-formā, izvērsta pēc metināšanas | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE | Progresīvās J-C-O formēšanas pakāpes, izvērstas pēc metināšanas | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE | Rullīšu locīšanas process | Dažādi |
Procesa soļi
Plākšņu izvēle:Augstas kvalitātes{0}}tērauda plāksnes tiek atlasītas atbilstoši nepieciešamajām specifikācijām. Modelim X65 plāksnes bieži tiek ražotas, izmantojot TMCP (termo-mehāniski kontrolētu apstrādi) ar mikro-sakausējuma piedevām.
Plāksnes sagatavošana:Malu frēzēšana precīzai slīpēšanai, ultraskaņas pārbaude laminēšanai
Veidošana:Progresīvā hidrauliskā presēšana (JCOE vai UOE) rada vienmērīgu apaļumu
Līmmetināšana:Uz laiku nostiprina šuvi
Iegremdētā loka metināšana:Vairāku-stiepļu zāģis izmanto iekšējo metināšanu, pēc tam ārējo metināšanu, lai plūsmas laikā pilnībā iekļūtu. Kritiskiem lietojumiem tiek izmantoti uzlaboti pildmetāli ar Ni-Mo-Ti mikrosakausējumu.
Mehāniskā izplešanās:Caurule paplašināta līdz precīziem izmēriem, lai panāktu stingras pielaides un samazinātu atlikušo spriegumu
NDT un testēšana:100% ultraskaņas pārbaude, radiogrāfiskā izmeklēšana, ja norādīts, hidrostatiskā pārbaude
Apdare:Gala slīpēšana (atbilstoši ANSI B16.25), pārklājuma uzklāšana, kā norādīts
Izmēru pieejamība
| Parametrs | Diapazons | Piezīmes |
|---|---|---|
| Ārējais diametrs | 323,9 mm līdz 1820 mm(12" līdz 72") | LSAW process nodrošina lielu diametru; standarta diapazons: 14"-60" |
| Sienas biezums | 6,0 mm līdz 60 mm | No dažiem ražotājiem pieejams līdz 80 mm |
| Garums | 6 m līdz 12,3 mstandarts;līdz 18 mpieejams | JCOE process parasti 8-12,2 m |
| Beigu finišs | Vienkārši gali, slīpi gali atbilstoši ANSI B16.25 | Noslīpēts metināšanas standartam |
Tipiskā sienas biezuma pieejamība pēc diametra (X65)
| OD (collas) | OD (mm) | Sienas biezuma diapazons (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.5 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.5 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.5 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.5 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.5 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.5 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.5 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.8 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.8 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.8 |
Mikrostruktūra un metalurģija
X65 LSAW caurulei ir rūpīgi izstrādāta mikrostruktūra:
| Reģions | Mikrostruktūra | Raksturlielumi |
|---|---|---|
| Parastais metāls | Smalki-graudains ferīta-deģenerēts perlīts | Ražots, izmantojot TMCP; satur smalkas Ti(C,N) nogulsnes (~1,5 μm) graudu rafinēšanai |
| Karstuma ietekmētā zona (HAZ) | Graudu{0}}rupjš apgabals ar nelielu augšējo bainītu | Jākontrolē, izmantojot sakausējuma konstrukciju, lai saglabātu izturību |
| Kodolsintēzes zona (metināšana) | Pārsvarā adatveida ferīts | Satur sfēriskas Ti(C,N) nogulsnes (~0,8 μm); optimizēta pildvielu metālu ķīmija, kas ir būtiska izturībai |
Uzlabotā X65M izstrāde:Prasīgiem lietojumiem, piemēram, superkritiskā CO₂ transportēšanai, modernās X65M caurules nodrošina:
-45°C impact energy >350 J(parastais metāls)
Weld and HAZ average impact >200 Jpie -45 grādiem
DWTT FATT85%(lūzuma parādīšanās pārejas temperatūra) no -38 grādiem
Augstas{0}}leņķa graudu robežasārējā metināšanā: 68,9%
Atlikušais austenīts:~2,5% paaugstinātai izturībai
Pārbaudes un pārbaudes prasības
| Pārbaudes veids | Mērķis |
|---|---|
| Ķīmiskā analīze | Pārbaudiet, vai sastāvs atbilst API 5L ierobežojumiem |
| Stiepes pārbaude | Apstiprināt tecēšanu un stiepes izturību (parastais metāls un metināšana) |
| Izlīdzināšanas tests | Pārbaudiet elastību |
| Liekuma tests | Pārbaudiet metināšanas šuves integritāti un elastību |
| Trieciena tests (Čārpija V{0}}nogriezums) | Nepieciešams PSL2noteiktā temperatūrā – tipisks 41 J minimums |
| Hidrostatiskais tests | Hermētiskuma-pierādījums — katra caurule pārbaudīta atsevišķi |
| Ultraskaņas izmeklēšana | 100%metinājuma šuves iekšējiem defektiem |
| Rentgena izmeklēšana (rentgena starojums) | Ja to nosaka papildu prasības |
| DWTT (Drop Weight Tear Test) | Lai pārbaudītu izturību pret lūzumu, ja norādīts |
| Izmēru pārbaude | Pārbaudiet OD, sienas biezumu, taisnumu, gala taisnumu |
| Vizuāla pārbaude | Virsmas stāvoklis, metinājuma izskats |
Dzirnavu pārbaudes sertifikāts:EN 10204 / 3.1B parasti tiek nodrošināts PSL2
Pārklājuma un aizsardzības iespējas
| Pārklājuma veids | Pieteikums |
|---|---|
| Melns(kails) | Standarta dzirnavu apdare, lietošanai iekštelpās |
| Laka/pretrūsas eļļa- | Pagaidu aizsardzība tranzīta laikā |
| Melna glezna | Pamata aizsardzība pret koroziju |
| 3LPE (3 slāņu polietilēns) | Aprakti cauruļvadi, skarba vide |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Korozijas aizsardzība |
| Akmeņogļu darvas epoksīds | Smagas{0}}noslodzes aizsardzība |
| Bitumena pārklājums | Apglabāts dienests |
| Betona svara pārklājums (CWC) | Jūras cauruļvadi (negatīva peldspēja) |
Salīdzinājuma tabula: X65 un blakus esošās pakāpes
| Novērtējums | Izneses stiprums (MPa) min | Stiepes izturība (MPa) min | Pozīcija |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Augsta izturība |
| X65 | 448 | 531 | Augstāks spēks |
| X70 | 483 | 565 | Īpaši{0}}augsta izturība |
| X80 | 552 | 621 | Ļoti augsta izturība |
Procentuālais pieaugums:X65 piedāvā aptuveni8% lielāka tecēšanas robeža nekā X60(448 MPa pret. 414 MPa) .
Kur X65 iederas API 5L klasēs
| Novērtējums | Ienesīgums (min, MPa) | Tipisks pielietojums |
|---|---|---|
| B | 241 | Zema-spiediena savākšana, komunālie pakalpojumi |
| X42 | 290 | Pulcēšanas līnijas, sadale |
| X52 | 359 | Vidēja spiediena{0}}pārvade |
| X60 | 414 | Augsta spiediena{0}}pārvade |
| X65 | 448 | Augstspiediena{0}}pārvade, jūras cauruļvadi, arktiskie pakalpojumi |
| X70 | 483 | Liels-attālums, augsts-spiediens |
| X80 | 552 | Ultra{0}}augsta spiediena-maģistrāles |
X65 ir vēlamā klase prasīgiem lietojumiem atklātā jūrā un arktikākur nepieciešama augstas stiprības un izcilas zemas temperatūras{0}}izturības kombinācija.
Kopīgas lietojumprogrammas
| Rūpniecība | Lietojumprogrammas |
|---|---|
| Nafta un gāze | Augstspiediena{0}}pārvades cauruļvadi, savākšanas sistēmas |
| Ārzonas | Zemūdens cauruļvadi, platformu stāvvadi, jūras iekārtas |
| Dabasgāze | Tāls{0}}gāzes pārvades līnijas, gāzes sadales tīkli |
| Arktikas dienests | Zemas{0}}temperatūras cauruļvadi, kuriem nepieciešama īpaša izturība (pārbaudīts līdz -45 grādiem vai zemāk) |
| Ūdens pārraide | Augstspiediena{0}}ūdensvadi, atsāļošanas iekārtu cauruļvadi |
| Naftas ķīmija | Procesu līnijas, rūpnieciskā transportēšana ar paaugstinātu spiedienu |
| CCUS projekti | Superkritiskie CO₂ transportēšanas cauruļvadi (uzlaboti lietojumi) |
| Infrastruktūra | Inženiertehniskie projekti, kuriem nepieciešamas augstas{0}izturības caurules |
X65 klases priekšrocības
| Priekšrocība | Apraksts |
|---|---|
| Augsta izturība | Ievērojami augstāks par X60 (448 MPa pret . 414 MPa) — nodrošina lielāku darba spiedienu vai plānākas sienas |
| Izcila Stingrība | PSL2 opcijas nodrošina garantētas trieciena īpašības prasīgām vidēm, tostarp arktisko pakalpojumu |
| Svara samazināšana | Lielāka izturības{0}}līdz-svara attiecība samazina materiālu izmaksas un atbalsta konstrukcijas prasības |
| Metināmība | Kontrolēta ķīmija un zems oglekļa ekvivalents nodrošina labu lauka metināmību, lai gan Ti saturs ir jāoptimizē |
| Skābās apkalpošanas iespējas | Pieejams ar NACE MR0175/ISO 15156 atbilstību H₂S vidēm |
| Pierādīta ārzonas veiktspēja | Plaši izmanto jūras cauruļvadu projektos visā pasaulē |
| Superior Low-Temperature Performance | Uzlabotās X65M klases nodrošina izcilu izturību pie -45 grādiem un zemāk |
LSAW ražošanas priekšrocības X65
| Priekšrocība | Apraksts |
|---|---|
| Liela diametra iespēja | Var ražot caurules ar diametru no 12" līdz 72"+ — ideāli piemērots augstspiediena pārvades līnijām- |
| Biezas sienas | Piemērots augsta spiediena{0}}pielietojumam, kam nepieciešams ievērojams sienas biezums (līdz 60-80 mm) |
| Augsta strukturālā integritāte | Viena gareniskā šuve nodrošina izcilu izturību, ar pilnu{0}}iekļūšanas metināšanu, nodrošinot minimālu defektu risku |
| Lieliska izmēru precizitāte | Stingras pielaides attiecībā uz OD, ovālumu un taisnumu samazina uzstādīšanas problēmas |
| Atlikušā stresa kontrole | Mehāniskais izplešanās solis samazina atlikušo spriegumu un uzlabo tecēšanas spēku |
| Uzlabota stingrība | PSL2 iespējas ar Charpy V-iecirtumu testēšanu zemas-temperatūras un ārzonas pakalpojumiem; Uzlabotās TMCP plāksnes nodrošina izcilu HAZ stingrību |
| Kvalitātes nodrošināšana | Automatizēta metināšana ar ierakstītiem parametriem; pilnīga NDT izsekojamība |
Starptautiskie ekvivalenti
| Standarta | Līdzvērtīga pakāpe | Piezīmes |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L450 | Harmonizēts ar API 5L |
| GB/T 9711 | L450 | Ķīniešu ekvivalents |
| CSA Z245 | 448. klase | Kanādas standarts |
| DNV OS-F101 | 450. klase | Ārzonas standarts |
Svarīgas atlases piezīmes
1. X65 salīdzinājumā ar zemākām/augstākām klasēm
X65ir piemērotsaugstspiediena{0}}pārvades līnijas, jūras cauruļvadi un arktiskie pakalpojumikur nepieciešama pastiprināta stingrība
Apsveriet zemāku spiedienuX60 vai X52izmaksu optimizācijai
Īpaši{0}}augsta spiediena vai dziļūdens lietojumiem apsverietX70 vai X80
X65 piedāvāoptimāls spēka un stingrības līdzsvarsdaudziem prasīgiem lietojumiem
2. PSL1 pret PSL2 atlase
PSL1:Pietiekami vispārējai apkalpošanai, ūdensvadiem, ne-kritiskiem lietojumiem mērenā temperatūrā
PSL2: Ieteicams priekš:
Zemas{0}}temperatūras pakalpojums (nepieciešama trieciena pārbaude)
Slikts pakalpojums (H₂S vide ar NACE atbilstību)
Kritiskās augstspiediena{0}}līnijas
Lietojumi atklātā jūrā un zemūdens ūdeņos
Arktikas un aukstā klimata iekārtas
Atbilstība normatīvajiem aktiem (DOT, FERC, FEMSA līnijas)
3. Ražošanas procesa izvēle
LSAWpriekšroka tiek dota:
Liels diametrs (lielāks par vai vienāds ar 16")
Augstspiediena{0}}pārvades līnijas
Ārzonas un kritiskie pakalpojumi
Kad ir norādīta taisna šuve, lai atvieglotu NDT
Biezu sienu pielietojumi, kam nepieciešama augsta izturība
4. Testēšana un sertifikācija
Standarta sertifikācija:LV 10204 3.1(ražotāja neatkarīga pārbaude)
Kritiskiem projektiem:LV 10204 3.2(trešās{0}}puses veikta pārbaude)
Pārliecinieties, ka dzirnavu pārbaudes sertifikātā ir iekļauts: ķīmiskais sastāvs, mehāniskās īpašības, NDT rezultāti, hidrostatiskā testa rezultāti
Skābajam pakalpojumam: Norādiet atbilstību NACE MR0175/ISO 15156
Trešās
5. Lietojumprogramma Fit
Jūras cauruļvadi:X65 PSL2 ar papildu prasībām (DWTT, CTOD, HAZ izturība)
Arktikas dienests:Norādiet PSL2 ar trieciena testu pie -45 grādiem vai zemāk
Skābais pakalpojums:Norādiet X65 PSL2 ar NACE MR0175/ISO 15156 atbilstību
Augstspiediena{0}}gāzes pārvade:X65 PSL2 ar Charpy trieciena testu
Ūdens apgādes līnijas:X65 PSL1 ir izplatīts un ekonomisks augstspiediena{2}}tīklā
CCUS projekti:Uzlabots X65M ar īpaši zemu{1}}temperatūras izturību
Pēdējā līdzņemšana: API 5L X65 LSAW cauruleir aaugstas{0}}stiprības, liela-diametra metinātas līnijas caurulesīpaši izstrādāts prasīgiem lietojumiem, kuriem nepieciešams optimāls izturības un stingrības līdzsvars. Ar minimālo tecēšanas robežu65 000 psi (448 MPa), tas piedāvā aptuveni8% lielāka izturība nekā X60vienlaikus saglabājot izcilu metināmību un zemu{0}}temperatūras veiktspēju. Tā ir vēlamā pakāpepiekrastes cauruļvadi, arktiskās iekārtas un kritiskās augsta spiediena{0}}pārvades sistēmaskur nepieciešama pastiprināta stingrība. LSAW ražošanas process ļauj ražot caurules no12" līdz 72" diametrsar sienu biezumu līdz80 mm, padarot to ideāli piemērotu liela{0}diametra, augstspiediena-cauruļvadu sistēmām visā pasaulē. Prasīgiem lietojumiem, norādietPSL2ar Charpy V{0}}nogriezuma trieciena testu vajadzīgajā ekspluatācijas temperatūrā. PapilduX65M (TMCP)pakāpes var sasniegt izcilu izturību350 J pie -45 grādiem, piemērots vissarežģītākajām vidēm, tostarp superkritiskā CO₂ transportēšanai.
