API 5L X80 gareniskās iegremdētās loka metināšanas (LSAW) caurule
Pamata pārskats
Standarta specifikācija priekšgareniski iegremdēta-loka metināta tērauda līnijas caurulezemAPI 5Lspecifikācija.Klase X80pārstāvaugstākās kvalitātes augstas{0}}izturības cauruļvadu tēraudsizmanto visprasīgākajos tālsatiksmes{0}}gāzes pārvades projektos, dziļūdens jūras cauruļvados un arktiskos pakalpojumos. Ar minimālo tecēšanas robežu80 000 psi (552 MPa)X80 nodrošina maksimālu darba spiedienu un ievērojamus materiālu ietaupījumus salīdzinājumā ar zemākām kategorijām.
Vārda skaidrojums
| daļa | Nozīme |
|---|---|
| API | Amerikas naftas institūts |
| 5L | Cauruļvadu transportēšanas sistēmu cauruļvadu cauruļvadu specifikācija |
| X80 | pakāpes apzīmējums -X= cauruļvada pakāpe,80= minimālā tecēšanas robeža ksi (80 000 psi / 552 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 X80 LSAW caurules galvenās iezīmes
| Funkcija | Apraksts |
|---|---|
| Materiāla veids | Augstas-stiprības zema{1}}leģētais (HSLA) tēraudsar mikro-sakausējumu (Nb, V, Ti) un uzlabotu TMCP (termo-mehāniski kontrolētu apstrādi) īpaši-smalko graudu struktūrai |
| Ražošana | LSAW (gareniskā iegremdētā loka metināšana)– plāksnes, kas veidotas ar UOE vai JCOE procesiem, pēc tam metinātas ar iegremdētu loku no iekšpuses un ārpuses (divpusējas{0}}pusējās) |
| Produkta specifikācijas līmeņi | PSL1 vai PSL2- PSL2 irobligāti X80kritiskā apkalpošanā, kam nepieciešama Charpy trieciena pārbaude, stingrākas ķīmiskās kontroles un noteiktas maksimālās stiprības robežas |
| Ražas spēks | vismaz 552 MPa (80 000 psi).(PSL2 diapazons: 552–705 MPa) |
| Stiepes izturība | vismaz 621 MPa (90 000 psi).(PSL2 diapazons: 621–827 MPa) |
| Pagarinājums | Minimums21-22%atkarībā no sienas biezuma |
| Galvenā priekšrocība | Maksimālās izturības{0}}līdz-svara attiecība– ļauj izveidot plānākās sienas noteiktajam spiedienam, samazinot materiālu izmaksas, transportēšanas svaru un lauka metināšanas laiku |
| Tipiski diametri | 406 mm līdz 1524 mm(16" līdz 60") – LSAW process nodrošina lielu diametru |
| Tipisks sienas biezums | 6,0 mm līdz 40 mm(īpašiem projektiem pieejams līdz 50 mm) |
| Garums | 6 m līdz 12,3 mstandarts;līdz 18,3 mpieejams |
Ķīmiskais sastāvs (API 5L X80 PSL2)
| Elements | Tipisks maks. % | Piezīmes |
|---|---|---|
| Ogleklis (C) | 0,22 maks | Īpaši-zems oglekļa saturs metināmībai |
| Mangāns (Mn) | 1,90 maks | Lielāks mangāns izturībai |
| Fosfors (P) | 0,020 maks | Stingra izturības kontrole |
| Sērs (S) | 0,015 maks | Ļoti stingra HIC pretestības kontrole |
| niobijs (Nb) | 0.05-0.10 | Mikro{0}}sakausējums graudu rafinēšanai |
| Vanādijs (V) | 0,10 maks | Mikro{0}}sakausējums nokrišņu stiprināšanai |
| Titāns (Ti) | 0,04 maks | Veido TiN graudu rafinēšanai TMCP laikā |
| Oglekļa ekvivalents (CE) | Parasti 0,22-0,25 | Aprēķināts un kontrolēts lauka metināmībai |
Piezīme:Faktiskās vērtības var atšķirties atkarībā no TMCP procesa dizaina. Otrajā Rietumu{1}}Austrumu gāzes cauruļvada projektā optimālu īpašību nodrošināšanai tika izmantots īpaši-zems oglekļa saturs ar augstu mangāna un niobija saturu.
Mehāniskās īpašības (PSL2)
| Īpašums | Vērtību diapazons | Piezīmes |
|---|---|---|
| Ražas stiprums (min) | 552 MPa (80 ksi) | Minimālā prasība uz API 5L |
| Ražas stiprums (maks.) | 705 MPa (102 ksi) | Maksimālais ierobežojums novērš pār{0}}spēku |
| Stiepes izturība (min) | 621 MPa (90 ksi) | Minimālā prasība |
| Stiepes izturība (maks.) | 827 MPa (120 ksi) | Maksimālais ierobežojums |
| Izneses-līdz{1}}stiepes attiecība (maks.) | 0.93 | Nodrošina elastību |
| Pagarinājums | 22% minimums | Atkarīgs no sienas biezuma |
| Čārpija V{0}}iegriezums Impact | 40-100 J minimālais vidējais | Temperatūra norādīta projektā (bieži no -20 grādiem līdz -45 grādiem) |
Faktiskie testa rezultāti (X80 LSAW JCOE caurule):Ķīnas -ražotās X80 caurules (ø1016 × 18,4 mm) testēšana parādīja:
Ražas stipruma diapazons:555-625 MPa
Stiepes izturība:645-720 MPa
Pagarinājums:38-40%(minimums krietni virs 22%)
Izneses{0}}pret-stiepes attiecība:0.82-0.87(maks. zem 0,93)
Trieciena enerģija pie -20 grādiem:298 J vidēji(parastais metāls)
DWTT bīdes laukums pie -5 grādiem:95% vidēji
LSAW ražošanas metodes X80
Veidošanas metodes
| Metode | Apraksts | Piemērots X80 |
|---|---|---|
| UOE | Plāksne presēta U-formā, pēc tam O-formā, mehāniski izplesta pēc metināšanas | Ieteicams liela{0}}X80 apjoma ražošanai– Baosteel saražoja 322 000 tonnu X80 UOE caurules otrajam rietumu{3}}austrumu gāzes vadam |
| JCOE | Progresīvās J-C-O formēšanas pakāpes, izvērstas pēc metināšanas | Piemērots X80– Ķīnas ražotāji veiksmīgi ražoja X80 cauruli, izmantojot JCOE procesu |
| Rit{0}}līkums | Plāksne pakāpeniski velmēta cilindrā | Piemērots biezākām sienām, mazākām ražošanas sērijām |
Procesa soļi
Plākšņu izvēle:Augstas-kvalitatīvas tērauda plāksnes, kas ražotas, izmantojot TMCP (termo-mehāniski kontrolētu apstrādi) ar īpaši-smalku graudu struktūru
Plāksnes sagatavošana:Malu frēzēšana precīzai slīpēšanai, ultraskaņas pārbaude laminēšanai
Veidošana:Progresīvā hidrauliskā presēšana (JCOE vai UOE) rada vienmērīgu apaļumu; JCOE plākšņu malas vispirms tiek gofrētas, pēc tam tiek veidotas pakāpeniski
Līmmetināšana:Uz laiku nostiprina šuvi
Iegremdētā loka metināšana:Vairāku-stiepļu SAW izmanto iekšējo metināšanu, pēc tam ārējo metināšanu (DSAW), lai nodrošinātu pilnīgu iespiešanos plūsmas laikā. Pārbaude apstiprina izcilu metināšanas integritāti
Mehāniskā izplešanās:Caurule paplašināta līdz precīziem izmēriem, lai panāktu stingras pielaides un samazinātu atlikušo spriegumu
NDT un testēšana:100% ultraskaņas pārbaude, radiogrāfiskā izmeklēšana, hidrostatiskā pārbaude
Apdare:Gala slīpēšana (atbilstoši ANSI B16.25), pārklājuma uzklāšana, kā norādīts
Izmēru pieejamība
| Parametrs | Diapazons | Piezīmes |
|---|---|---|
| Ārējais diametrs | 406 mm līdz 1524 mm(16" līdz 60") | Standarta LSAW diapazons |
| Sienas biezums | 6,0 mm līdz 40 mm | Līdz 50 mm īpašiem projektiem |
| Garums | 6 m līdz 12,3 mstandarts;līdz 18,3 mpieejams | Lielāks garums samazina lauka metināšanu |
| Beigu finišs | Vienkārši gali, slīpi gali atbilstoši ANSI B16.25 | Noslīpēts metināšanas standartam |
Reālas pasaules-projekta piemērs:Otrais Rietumu{0}}Austrumu gāzes cauruļvads Ķīnā1219 mm (48 collas) diametrsX80 UOE caurules ar sieniņu biezumu paredzētas 12 MPa darba spiedienam.
PSL1 salīdzinājumā ar PSL2 X80 LSAW caurulei
| Aspekts | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Tipisks lietojums X80 | Reti — tikai ne-kritiskiem pakalpojumiem | X80 standarts – obligāts cauruļvadu pārvadei |
| Ķīmija | Standarta ierobežojumi | 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 |
| Izneses-pret-stiepes attiecība | Nav norādīts | 0,93 maks |
| Izsekojamība | Ierobežots | Pilnīga izsekojamībapēc testu pabeigšanas |
Piezīme:X80 PSL2 ir efektīvsobligāti visiem cauruļvadu pārvades lietojumiem. PSL1 X80 tiek norādīts reti.
X80 PSL2 testēšanas un pārbaudes prasības
| Pārbaudes veids | Mērķis | Tipiski rezultāti |
|---|---|---|
| Ķīmiskā analīze | Pārbaudiet, vai sastāvs atbilst API 5L ierobežojumiem | Īpaši-zems C, stingra S kontrole |
| Stiepes pārbaude | Apstiprināt tecēšanu un stiepes izturību (parastais metāls un metināšana) | Base: 555-625 MPa; Weld tensile >680 MPa |
| Izlīdzināšanas tests | Pārbaudiet elastību | Pass |
| Liekuma tests | Pārbaudiet metināšanas šuves integritāti un elastību | Nokārtoti 28 no 29 paraugiem |
| Trieciena tests (Čārpija V{0}}nogriezums) | Obligātinoteiktā temperatūrā | Bāze: 298 J vid. pie -20 grādiem ; Metināšana: 215 J vid |
| DWTT (Drop Weight Tear Test) | Lūzumu izturības pārbaudei | 85-100% bīdes laukums @ -5 grādi |
| Hidrostatiskais tests | Hermētiskuma-pierādījums | Katra caurule pārbaudīta atsevišķi |
| Ultraskaņas izmeklēšana | 100%metinājuma šuves iekšējiem defektiem | Pilnā garumā, abās pusēs |
| Cietības pārbaude | Pārbaudiet, vai nav pārmērīgas cietības | <275 HV10 |
Dzirnavu pārbaudes sertifikāts:EN 10204 / 3.1B standarts; 3.2 kritiskiem projektiem
Pārklājuma un aizsardzības iespējas
| Pārklājuma veids | Pieteikums |
|---|---|
| Melns(kails) | Standarta dzirnavu apdare, lietošanai iekštelpās |
| Laka/pretrūsas eļļa- | Pagaidu aizsardzība tranzīta laikā |
| 3LPE (3 slāņu polietilēns) | Visbiežākieraktiem X80 cauruļvadiem |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Korozijas aizsardzība |
| Betona svara pārklājums (CWC) | Jūras cauruļvadi (negatīva peldspēja) |
| Iekšējās plūsmas pārklājumi | Epoksīda pārklājums plūsmas efektivitātei |
Salīdzinājuma tabula: X80 pret zemākām klasēm
| Novērtējums | Izneses stiprums (MPa) min | Stiepes izturība (MPa) min | Relatīvais spēks |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Pamatlīnija |
| X65 | 448 | 531 | +8% vairāk nekā X60 |
| X70 | 483 | 565 | +17% vairāk nekā X60 |
| X80 | 552 | 621 | +33% vairāk nekā X60, +14% vairāk nekā X70 |
Procentuālais pieaugums:X80 piedāvā aptuveni14% lielāka tecēšanas robeža nekā X70(552 MPa pret. 483 MPa) .
Kur X80 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, atklātā jūrā |
| X70 | 483 | Tāls-attālums augsts{1}spiedienā, dziļūdens piekrastē |
| X80 | 552 | Ultra-augstspiediena-maģistrāles, galvenie starpvalstu{2}}gāzes cauruļvadi |
| X100 | 690 | Eksperimentāli, ierobežoti projekti |
X80 ir augstākā klase plaši izplatītajā komerciālajā lietošanā cauruļvadu pārvadei .
Kopīgas lietojumprogrammas
| Rūpniecība | Lietojumprogrammas |
|---|---|
| Gāzes pārvade no liela attāluma- | Lielākie starpvalstu{0}}gāzes cauruļvadi– piemēram, otrais rietumu-austrumu gāzes vads (Ķīna), izmantots 1219 mm X80 |
| Ārzonas | Dziļūdens zemūdens cauruļvadi, platformu stāvvadi |
| Augsta{0}}spiediena gāze | Cauruļvadi, kas darbojas plkst10–15 MPa (1450–2175 psi)dizaina spiediens |
| Arktikas dienests | Zemas{0}}temperatūras cauruļvadi, kuriem nepieciešama izcila izturība (-45 grādi) |
| CCUS projekti | CO₂ transportēšanas cauruļvadi, kuriem nepieciešama augsta izturība |
| LNG eksports/imports | Termināla cauruļvadi,{0}}augstspiediena pārvades līnijas |
Liela projekta piemērs: otrais rietumu{0}}austrumu gāzes vads
Otrais Rietumu{0}}Austrumu gāzes cauruļvads Ķīnā pārstāvpirmais liela mēroga -X80 cauruļu pielietojums Ķīnā :
| Parametrs | Sīkāka informācija |
|---|---|
| Caurules specifikācija | API 5L X80, 1219 mm (48") diametrs |
| Ražošanas process | UOE LSAW |
| Tērauda ražotājs | Baosteel |
| Ražošanas apjoms | 322 000 tonnuX80 UOE tērauda caurulēm līdz 2010. gada jūnijam |
| Darba spiediens | 10–12 MPa (1450–1740 psi) |
| Nozīme | Aizpildīja robu liela{0}diametra X80 UOE cauruļu ražošanas iespējām Ķīnā |
X80 klases priekšrocības
| Priekšrocība | Apraksts |
|---|---|
| Īpaši-augsta izturība | 552 MPa minimālā jauda – nodrošina visaugstāko darba spiedienu |
| Materiālu ietaupījums | Plānākas sienasvienādam spiedienam – samazina tērauda tonnāžu par 10-20% salīdzinājumā ar X70 |
| Samazināta lauka metināšana | Plānākas sienas=mazāk metināmo metālu un ātrāka metināšana |
| Zemākas transporta izmaksas | Vieglākas caurules samazina piegādes un apstrādes izmaksas |
| Pārbaudīts sniegums | Veiksmīgi izvietots lielos projektos (West{0}}East Pipeline, Nord Stream, TC Energy) |
| Izcila Stingrība | PSL2 nepieciešama Charpy trieciena pārbaude; faktiskā veiktspēja ievērojami pārsniedz minimumu |
LSAW ražošanas priekšrocības X80
| Priekšrocība | Apraksts |
|---|---|
| Liela diametra iespēja | Var ražot caurules ar diametru no 16" līdz 60"+ — ideāli piemērotas maģistrālajām līnijām |
| Biezas sienas | Piemērots augsta spiediena{0}}ierīcēm, kurām nepieciešams ievērojams sienas biezums |
| Augsta strukturālā integritāte | Viena gareniskā šuve nodrošina izcilu izturību ar pilnu -iekļūšanu divpusēju-pušu metināšanu, nodrošinot minimālu defektu risku |
| Lieliska izmēru precizitāte | Stingras pielaides attiecībā uz OD, ovālumu un taisnumu |
| Atlikušā stresa kontrole | Mehāniskais izplešanās solis samazina atlikušo spriegumu un uzlabo tecēšanas spēku |
| Uzlabota stingrība | TMCP plates provide exceptional HAZ toughness; actual tests show >200 J metinājuma trieciena enerģija |
| Kvalitātes nodrošināšana | Automatizēta metināšana ar ierakstītiem parametriem; pilnīga NDT izsekojamība |
Izmēru pielaides (API 5 L)
X80 LSAW caurulēm API 5L nosaka šādas pielaides:
| Parametrs | Tolerance |
|---|---|
| Ārējais diametrs (caurules korpuss) | ±0.75%no norādītā OD |
| Ārējais diametrs (cauruļu gali) | +1.6mm / -0,4 mm219-273 mm;+2.4mm / -0,8 mm274-610 mm |
| Sienas biezums | +19.5% / -8%X80 klasei, 508-610mm OD |
| Garums | +100mm / -0 mm |
| Taisnīgums | 0,15% no garuma |
Starptautiskie ekvivalenti
| Standarta | Līdzvērtīga pakāpe | Piezīmes |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L555MEvaiX80ME | Harmonizēts ar API 5L; "E" apzīmē piemērotu jūrai/arktikai |
| GB/T 9711 | L555 | Ķīniešu ekvivalents |
| CSA Z245 | 550. klase | Kanādas standarts |
| DNV OS-F101 | 450. / 485. / 555. klase | Ārzonas standarts ietver papildu prasības |
Svarīgas atlases piezīmes
1. X80 pret zemākām klasēm
X80ir norādītsultra-augstspiediena-maģistrāles, lieli starp-valstu gāzes vadi un dziļūdens projekti atklātā jūrākur nepieciešama maksimāla izturība
Zemākam spiedienam,X70 vai X65var būt rentablāk{0}}
X80 piedāvāaugstākā stiprības{0}}līdz-svara attiecībastarp komerciāli pieejamajām kategorijām
2. PSL2 ir obligāts X80
PSL2 ir faktiski nepieciešamsvisiem X80 cauruļvadu lietojumiem
Obligātās prasības ietver:
Čārpija V{0}}nogriezuma trieciena pārbaude
Maksimālās ražas un stiepes izturības robežas
Oglekļa ekvivalenta kontrole
Pilnīga izsekojamība
3. Papildprasības kritiskajiem pakalpojumiem
DWTT (Drop Weight Tear Test):Lūzumu izturības pārbaudei
HAZ stingrība:Nodrošiniet, lai metināšanas karstuma{0}}ietekmētā zona atbilstu trieciena prasībām
CTOD (plaisājuma uzgaļa atvēršanas pārvietojums):Par ofšoru un skābo pakalpojumu
NACE atbilstība:Sliktam pakalpojumam (H₂S vide)
SSC/HIC pārbaude:Skābām pakalpojumu lietojumprogrammām
4. Ražošanas procesa izvēle
UOE:Ieteicams liela{0}}X80 apjoma ražošanai
JCOE:Piemērots X80; izrādījies veiksmīgs Ķīnas ražošanā
Abi procesi prasaTMCP plāksnesar īpaši-smalku graudu struktūru
5. 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 testa sertifikātā ir iekļauts: ķīmiskais sastāvs, mehāniskās īpašības, NDT rezultāti, hidrostatiskā testa rezultāti,trieciena testa rezultāti noteiktā temperatūrā
Trešās puses{0}}pārbaudi veicSGS, BV, Lloydsvispārpieņemts
Pēdējā līdzņemšana: API 5L X80 LSAW caurulepārstāvaugstākā stiprības pakāpe plaši izplatītā komerciālā lietošanācauruļvadu pārvadei ar minimālo tecēšanas robežu80 000 psi (552 MPa) – par 14% augstāks nekā X70. Tas nodrošina visprasīgākos tālsatiksmes-gāzes pārvades projektus, dziļūdens cauruļvadus atklātā jūrā un arktiskās iekārtas, kur nepieciešams maksimālais darba spiediens un minimālais sienu biezums. LSAW ražošanas process (UOE vai JCOE) ar uzlabotām TMCP plāksnēm ražo caurules no16" līdz 60" diametrāar izcilu izturību – faktiskie testi uzrāda parastā metāla trieciena enerģiju298 J pie -20 grādiemun metināšanas trieciena enerģijas pārsniegšana200 J. Lielie projekti, piemēram, otrais Rietumu{1}}Austrumu gāzes cauruļvads Ķīnā, ir veiksmīgi ieviesti322 000 tonnuno X80 UOE caurules. Visām kritiskajām lietojumprogrammām,PSL2ar Charpy V{0}}iecirtumu trieciena testēšanu un pilnīgu izsekojamībuobligāti. X80 pārstāv-jaunāko-tehnoloģiju cauruļvadu tehnoloģijā, nodrošinot lielāku spiedienu, samazinātu materiālu patēriņu un zemākas kopējās projektu izmaksas pasaulē lielākajiem pārvades cauruļvadiem.
