API 5L PSL1 клас X60 двустранна стоманена тръба за заваряване под флюс (DSAW)
Основен преглед
API 5L PSL1 клас X60 DSAW (двустранно заваряване под флюс) стоманена тръбае високоякостна тръбопроводна тръба от въглеродна стомана, произведена съгласно спецификацията на Американския петролен институт за тръбопроводни транспортни системи. Обозначението "X60" показва минимална граница на провлачване от60 000 psi (414 MPa), представляващ входната точка към „високо{0}}якостните“ материали за тръбопроводи.
X60 е клас с висока-якост, предлагащ приблизително15% по-висока граница на провлачване от X52(414 MPa срещу . 359 MPa) и71% по-висока от степен B(414 MPa срещу . 241 MPa). Обикновено се определя за тръбопроводи за високо{3}}налягане, офшорни приложения и взискателни условия на обслужване, при които по-ниските степени биха изисквали прекомерна дебелина на стената.
Производственият процес DSAW-известен още като LSAW (надлъжно дъгово заваряване под флюс)-е метод на заваряване с висока-интегритет, при който се прилагат вътрешни и външни заварки, образувайкиединичен високо{0}}качествен заваръчен елемент. Този процес е специално предназначен затръби с голям-диаметър, дебели-стениизползвани в-пренос на нефт и газ под високо налягане, водопроводи и офшорни тръбопроводи.
Име Обяснение
| Част | Значение |
|---|---|
| API | Американски петролен институт |
| 5L | Спецификация за тръбопроводи, използвани в тръбопроводни транспортни системи |
| PSL1 | Ниво на продуктова спецификация 1 – стандартно ниво на качество с основни изисквания (без задължително изпитване на удар) |
| X60 | Обозначение на степен: "X" показва степен на тръбопровод, "60" представлява минимална граница на провлачване в ksi (60 000 psi / 414 MPa) |
| DSAW | Дву{0}}странно електродъгово заваряване под флюс – прилагат се вътрешни и външни заварки; заваръчната дъга е потопена в гранулиран флюс по време на заваряване |
| Известен също като | LSAW (Надлъжно заваряване под флюс) – когато заваръчният шев минава надлъжно по протежение на тръбата |
Ключови спецификации
| Атрибут | Описание |
|---|---|
| Стандартен | API 5L (46-то издание, в съответствие с ISO 3183) |
| Ниво на спецификация на продукта | PSL1 – стандартно ниво на качество |
| Степен | X60 (L415 в ISO нотация) |
| Минимална граница на провлачване | 414-415 MPa (60 000-60 200 psi) |
| Минимална якост на опън | 517-520 MPa (75 000-75 400 psi) |
| Производствен процес | DSAW (Двустранно-заваряване под флюс) / LSAW (Надлъжно заваряване под флюс) |
| Методи за формиране | JCOE(прогресивно образуване на J-C-O) илиUOE(Използване, отваряне, разширяване) |
| Диапазон на размерите (DSAW/LSAW) | 406 mm до 1829 mm(16" до 72") OD – типичен за DSAW; налични до 84". |
| Дебелина на стената | 6,0 mm до 50 mm (до 75 mm за специални приложения) |
| Дължина | 6 m до 12 m стандарт; налични до 18м |
| Крайни завършвания | Гладки краища, скосени краища (ъгъл на скосяване 30 градуса) |
| Опции за покритие | Черна боя, лак, масло против -ръжда, FBE, 3LPE, епоксид от каменовъглен катран, CWC |
Химичен състав (API 5L PSL1 клас X60 заварена тръба)
Въз основа на изискванията на API 5L PSL1 за заварени тръби:
| елемент | Максимален % | Бележки |
|---|---|---|
| Въглерод (C) | 0.26% | Ниско съдържание на въглерод за добра заваряемост |
| Манган (Mn) | 1.40% | Осигурява сила |
| Фосфор (P) | 0.030% | Контролиран за заваряемост |
| Сяра (S) | 0.030% | Контролиран за издръжливост |
| Силиций (Si) | Не е посочено за PSL1 | Обикновено по-малко или равно на 0,45% |
| Ванадий (V) | Както се договорихме | Микро{0}}легиране за усъвършенстване на зърното |
| Ниобий (Nb) | Както се договорихме | Микро{0}}легиране за здравина |
| Титан (Ti) | Както се договорихме | Микро{0}}легиране за усъвършенстване на зърното |
Забележка: За всяко намаление от 0,01% под определеното максимално съдържание на въглерод се разрешава увеличение от 0,05% над определеното максимално съдържание на манган до максимум 1,65%. PSL1 няма изискване за максимална граница на провлачване, въглероден еквивалент или задължително изпитване на удар.
Механични свойства (API 5L PSL1 клас X60)
| Собственост | Изискване |
|---|---|
| Степен на провлачване (мин.) | 414-415 MPa (60 000-60 200 psi) |
| Граница на провлачване (макс.) | Не е посочено за PSL1 |
| Якост на опън (мин.) | 517-520 MPa (75 000-75 400 psi) |
| Якост на опън (макс.) | Не е посочено за PSL1 |
| Удължение | По API 5L формула (варира според дебелината на стената) |
| Въздействие на Шарпи | Не се изисква за PSL1– само PSL2 изисква задължително изпитване на удар |
| Съотношение-отношение-на опън | Не е посочено за PSL1 |
Сравнение на X60 срещу съседни степени
| Степен | Степен на провлачване (мин.) | Якост на опън (мин.) | Относителна сила срещу X60 | Типично приложение |
|---|---|---|---|---|
| Степен Б | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -42% | Събиране на ниско{0}}налягане, комунални услуги |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -30% | Събирателни линии, разпределение |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 434 MPa (63 ksi) | -23% | Средно{0}}събиране на налягане |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | -13% | Общо предаване |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -6% | Предаване на-високо налягане |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Базово ниво | Предаване под високо{0}}налягане, офшорно |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | +8% | Високо{0}}налягане, в морето |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | +17% | Високо-разстояние-налягане |
*X60 представлява входната точка в материалите за тръбопроводи с „висока-якост“, като предлага приблизително 15% по-висока граница на провлачане от X52 .*
Спецификации на размерите
| Параметър | Обхват/Толерантност |
|---|---|
| Външен диаметър | 406 mm до 1829 mm(16" до 72") – типичен диапазон на DSAW; налични до 84". |
| Дебелина на стената | 6,0 mm до 50 mm (до 75 mm за специални приложения) |
| Толеранс на диаметъра (тяло на тръбата) | ±0,75% от определената OD |
| Допустимо отклонение на диаметъра (краища на тръбите, 219,1-273,1 mm) | +1.6 mm / -0,4 mm |
| Допустимо отклонение на диаметъра (краища на тръбите, 274-457 mm) | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Толеранс на дебелината на стената (508-610 mm) | +19.5% / -8% |
| Толеранс на дебелината на стената (219,1-457 mm) | +15% / -12.5% |
| Дължина | 6 m до 12 m стандарт; налични до 18м |
| Извън--закръгленост | По-малко или равно на 1% от определената OD |
Наличен типичен размер (API 5L клас X60 DSAW):
| OD (инч) | OD (mm) | Диапазон на дебелината на стената (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
Източник: Въз основа на данни на производителя в индустрията.
Производствен процес на DSAW/LSAW
Двустранното заваряване под флюс (DSAW), известно още като надлъжно заваряване под флюс (LSAW), е високоефективен процес, използван предимно за стоманени тръби с голям-диаметър.
Описание на процеса
Заваръчната дъга е потопена в гранулиран флюспо време на заваряване, предпазвайки заваръчния шев от атмосферно замърсяване
Необходими са както вътрешни, така и външни заварки, обикновено се извършва в отделни процеси
Отделните заварки консумират част от другата, което води до aединичен високо{0}}качествен заваръчен елемент
Методи за формиране
| Метод | Описание | Типични диаметри |
|---|---|---|
| JCOE | Стъпки на прогресивно J-C-O формоване (J-форма → C-форма → O-форма), разширени след заваряване | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Плоча, пресована в U-форма, след това О-форма, разширена след заваряване | 508-1118 mm (20"-44") |
Стъпки на процеса
Избор на табела– Стоманени плочи, отговарящи на изискванията на API 5L PSL1 X60
Подготовка на ръба– Ръбовете са скосени, за да се създаде V-образен канал
Формиране– Стоманените плочи се оформят в цилиндрични форми с помощта на преси JCOE или UOE
Заваряване с прихващане– Формованите плочи са заварени-за заваряване, за да поддържат формата
Двойно дъгово заваряване под флюс– Тръбен шев, заварен както на вътрешни, така и на външни повърхности
Студено разширение– Тръбата може да бъде разширена до 1,5% за постигане на крайния външен размер
Ултразвукова инспекция– Шевът се проверява чрез непрекъснато ултразвуково автоматично откриване на дефекти
Тест за хидростатично налягане– Всяка тръба се подлага на изпитване за хидростатично налягане (когато е посочено)
Довършителни работи– Крайна обработка, скосяване, покритие и маркиране според спецификациите
Изисквания за изпитване и инспекция (PSL1)
| Тип тест | Изискване | Бележки |
|---|---|---|
| Химичен анализ | За топлинна партида | Проверява ограниченията на състава според API 5L PSL1 |
| Тест на опън | На партида | Проверява провлачването и якостта на опън |
| Тест за сплескване | Задължително | Проверява пластичността и целостта на заваръчния шев |
| Тест за огъване | Задължително | Проверява целостта на заваръчния шев |
| Тест за удар на Шарпи | Не се изисква за PSL1 | Само PSL2 изисква задължително изпитване на удар |
| Хидростатичен тест | Всяка тръба (когато е посочена) | Проверка на целостта на налягането |
| Ултразвукова инспекция | 100% заваръчен шев | Стандартна практика за DSAW |
| Р-рентгенова инспекция | За "Т" стави | Там, където лентовите челни заварки пресичат спирални шевове |
| Проверка на размерите | 100% | Според стандартните допуски |
| Сертификат за изпитване на мелница | EN 10204 Тип 3.1B | Предоставя се с пълни резултати от теста |
Сравнение на PSL1 срещу PSL2 за X60
| Характеристика | PSL1 X60 | PSL2 X60 | Значение |
|---|---|---|---|
| Въглерод (C) макс | 0.26% | 0.12% | PSL2 има54% намаление– по-добра заваряемост, по-ниска твърдост в ЗТВ |
| Сяра (S) макс | 0.030% | 0.015% | PSL2 има 50% намаление – критично за здравината |
| Фосфор (P) макс | 0.030% | 0.025% | PSL2 има по-строги ограничения |
| Манган (Mn) макс | 1.40% | 1.40-1.60% | По-високо за здравина |
| Сила на провлачване | само 414 MPa мин | Диапазон 414-565 MPa | PSL2 посочва максимума за предотвратяване на-прекомерна якост на материали |
| Якост на опън | Само мин. 520 MPa | Диапазон 520-760 MPa | PSL2 определя максимума за последователност |
| Съотношение-отношение-на опън | Не е посочено | По-малко или равно на 0,93 | PSL2 осигурява подходяща пластичност |
| Тестване на удар | Не се изисква | Задължително | PSL2 гарантира издръжливост при ниски-температури |
| Въглероден еквивалент | Не се изисква | Изчислено и контролирано | PSL2 осигурява добра заваряемост на място |
| NDT изисквания | Стандартен | По-строги | PSL2 осигурява по-добро откриване на дефекти |
| Типична употреба | Общо обслужване, водопроводи, не-критично | Критична услуга, кисела услуга, ниска температура |
Общи приложения
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Пренос-на газ под високо налягане | Тръбопроводи за-природен газ на дълги разстояния, изискващи високо работно налягане |
| Магистрални линии за суров нефт | Основни преносни линии за транспорт на суров нефт |
| Офшорни тръбопроводи | Подводни тръбопроводи, изискващи високо съотношение-към-тегло |
| Сухопътни събирателни мрежи | Регионални магистрални системи, свързващи производствените зони с преработката |
| Станция и колектор | Компресорни станции, помпени станции, измервателни съоръжения |
| Пренос на вода | Водопроводи с голям-диаметър, високо{1}}налягане |
| Тръбопроводи за индустриални процеси | Рафинерии, химически заводи, производство на електроенергия |
| Кисел сервиз | H₂S среди (с PSL2 и допълнителни изисквания на NACE) |
Ключови предимства
| Предимство | Описание |
|---|---|
| Висока якост | 60 000 psi добив – 15% по-висок от X52, което позволява намалена дебелина на стената или по-високи работни налягания |
| Ценова-ефективност | PSL1 е по-икономичен от PSL2 – подходящ за общи приложения |
| Отлична заваряемост | Ниското съдържание на въглерод осигурява добра заваряемост на място |
| Възможност за голям диаметър | DSAW произвежда тръби от 16" до 72" OD – идеални за приложения с голям-диаметър |
| Висока цялост на заварката | Дву{0}}странното заваряване създава едно високо{1}}качествено заваряване със 100% UT инспекция |
| Широка наличност | Обикновено се съхранява от производители в цял свят |
| Формиране на JCOE/UOE | Прецизна точност на размерите чрез усъвършенствани методи на формоване |
| Доказана производителност | Широко използван при-пренос на газ под високо налягане, офшорни тръбопроводи и взискателни приложения |
Международни приближения
| Стандартен | Еквивалентен клас | Бележки |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L415 | Еквивалент на международен стандарт |
| GB/T 9711 | L415 | китайски еквивалент |
| DNV OS-F101 | Степен 450 | Офшорен стандарт (подобно ниво на якост) |
| EN 10208-2 | L415MB | европейски еквивалент |
Опции за покритие
API 5L PSL1 X60 DSAW тръба може да бъде доставена с различни покрития за защита от корозия:
| Тип покритие | Най-добро за | Ключови характеристики |
|---|---|---|
| 3LPE (3-слоен полиетилен) | Вкопани тръбопроводи | Най-често срещаните; отлична защита от корозия, висока устойчивост на удар |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Нефтопроводи и газопроводи | Силна адхезия, химическа устойчивост |
| Катран епоксид | Морска среда | Тежко{0}}защита |
| CWC (покритие за бетон) | Офшорни/подводни тръбопроводи | Отрицателна плаваемост и механична защита |
| Лак/масло против-ръжда | Временна защита | Краткосрочна-защита от корозия по време на транспорт |
| Битумно покритие | Погребан сервиз | Ценова{0}}ефективна защита |
| Покритие с черно масло | Стандартно покритие на мелницата | Временна защита |
Крайни завършвания
Наличните крайни лечения включват:
Гладки краища (PE)– стандарт за повечето приложения
Скосени краища (BE)– за полеви заварки (30 градуса ъгъл на скосяване)
Краища с резба– за механични връзки
Важни съображения
1. Избор на PSL1 срещу PSL2
PSL1: Подходящо за общо обслужване, водопроводи, не-критични приложения, където не се изисква-ниска температурна издръжливост
PSL2: Изисква се за ниско{0}}температурно обслужване (под 0 градуса), кисело обслужване (H₂S среда), регулирани тръбопроводи (FERC, DOT) и критични приложения
2. X60 срещу по-ниски/по-високи степени
X52: Общо предаване (52 ksi добив)
X56: По-високо{0}}предаване на налягане (56 ksi добив)
X60: Предаване под високо{0}}налягане, офшорно(60 ksi добив)
X65/X70: По-високо налягане, офшорни, дълги-разстояния
3. Ограничения на размера на DSAW
Производството на DSAW за X60 обикновено се предлага от16" до 72" OD
По-малки диаметри (под 16") обикновено се произвеждат чрез ERW или безшевни методи
4. Изпитване на удар
PSL1 правинеизискват изпитване на удар на Шарпи по стандарта. Ако се очаква обслужване при ниска{1}}температура, помислете за следното:
Посочване на изпитване на удар като допълнително изискване
Надграждане до PSL2 (което налага тестване за въздействие)
5. Температурни ограничения
Максимална препоръчителна работна температура:350 градуса (662 градуса F)
Няма гарантирана издръжливост при ниски-температури при PSL1 – не е подходящо за приложения под-нулевата температура без оценка
6. Проверка-от трета страна
Наличните услуги за проверка включват SGS, BV, Lloyds
7. Сертификат за изпитване на мелница
Обикновено се предоставя катоEN 10204 Тип 3.1Bс пълни резултати от теста
Възможна-проверка от трета страна при поискване
8. Заваряемост
Ниското съдържание на въглерод (По-малко или равно на 0,26%) осигурява отлична заваряемост
Подходящ за всички стандартни методи на заваряване (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
За повечето дебелини не се изисква термична обработка след{0}}заваряване
За приложения за обслужване на киселини с PSL2 се изискват практики с ниско съдържание на водород
Резюме
API 5L PSL1 Клас X60 Дву-странно електродъгово заварени (DSAW/LSAW) стоманени тръбие тръбопровод с висока -якост, който служи като входна точка за първокласни материали за тръбопроводи. С минимална граница на провлачване от60 000 psi (414 MPa)– приблизително15% по-висока от X52– и якост на опън на75 000 psi (517 MPa), този материал е предпочитаният избор за тръбопроводи за високо{0}}налягане, офшорни приложения и взискателни условия на обслужване, където X52 би изисквал прекомерна дебелина на стената.
Ключови характеристики:
Стандарт на материала: API 5L PSL1 X60 – висок-клас на якост за общо обслужване
Граница на провлачване: минимум 414 MPa (60 000 psi) – 15% по-висок от X52
Якост на опън: минимум 517 MPa (75 000 psi).
Ниво на качество PSL1: Няма задължително изпитване на удар; стандартни изисквания за общо обслужване
Производство на DSAWпроизвежда тръби от16" до 72" ODс дебелина на стената до50 мм
Двустранно-заваряванесъздава единичен високо{0}}качествен заваръчен елемент
Формиране на JCOE или UOEМетодите гарантират прецизна точност на размерите
100% ултразвукова проверкана заваръчния шев гарантира качество
Отлична заваряемостс ниско съдържание на въглерод (По-малко или равно на 0,26%)
Рентабилно-– най-икономичният избор за тръбопровод с високо{0}}налягане и голям{1}}диаметър
Често срещаните приложения включват:
Газопреносни-тръбопроводи под високо налягане
Магистрали за суров нефт
Офшорни и подводни тръбопроводи
Станция и колекторна тръба
Водопровод
Тръбопроводи за промишлени процеси
При поръчка посочете:API 5L PSL1 клас X60, DSAW/LSAW (дву-странично/надлъжно електродъгово заваряване под флюс), размер (OD x WT), дължина, крайно покритие (обикновено/скосено), изисквания за покритие и сертификат за изпитване на мелница съгласно EN 10204 тип 3.1B.
За приложения, изискващи гарантирана издръжливост при ниски-температури, по-строги химични контроли или способност за кисело обслужване, посочетеAPI 5L PSL2 Клас X60вместо това. За повечето-приложения за трансмисия под високо налягане X60 PSL1 предлага отличен баланс между сила и икономичност.
