Стоманена тръба API 5L PSL2 X52 ERW
Основен преглед
Стоманена тръба API 5L PSL2 клас X52 ERW (електрическосъпротивително заварена)е една от най-широко използваните спецификации за тръби със средна{0}}якост в нефтената и газовата промишленост. Обозначението "X52" показва минимална граница на провлачване от52 000 psi (359 MPa), представляващ преходната степен между събирателни системи с ниско{0}}налягане и преносни тръбопроводи с високо{1}}налягане. PSL2 добавя подобрени изисквания за качество, включително по-строг химически контрол, задължително изпитване на удар, максимални граници на якост и пълна проследимост.
Обозначението се разбива по следния начин:
API 5L: Спецификация на Американския петролен институт за тръбопровод
PSL2: Спецификация на продукта ниво 2 (подобрено качество със задължително тестване)
X52: Клас, показващ минимална граница на провлачване от 52 ksi (359 MPa)
ERW: Електросъпротивителна заварка – тръба, образувана от стоманена рулона и заварена надлъжно без допълнителен метал
Ключови спецификации
| Параметър | Спецификация |
|---|---|
| Стандартен | API 5L (46-то издание, в съответствие с ISO 3183) |
| Ниво на спецификация на продукта | PSL2 |
| Степен | X52 (L360 в ISO нотация) |
| Минимална граница на провлачване | 359-360 MPa (52 000-52 200 psi) |
| Максимална граница на провлачване | 530-531 MPa (76 900-77 000 psi)– PSL2 определя както min, така и max |
| Минимална якост на опън | 455-460 MPa (66 000-66 700 psi) |
| Максимална якост на опън | 600-760 MPa (87 000-110 000 psi) |
| Съотношение-на-пропускливост на опън (макс.) | 0.93 |
| Тип производство | ERW (Електросъпротивително заварени) / HFW |
| Размерна гама (ERW) | 1/2" до 26" (21,3 mm до 660 mm) OD; типичен ERW до 24" |
| Дебелина на стената | График от 10 до 160, STD, XS, XXS |
| Дължина | 5 m до 14 m; SRL, DRL; 5,8 м, 6 м, 11,8 м, 12 м стандарт |
| Крайни завършвания | Гладки краища, скосени краища, резбовани краища |
Химичен състав (PSL2 заварена тръба)
| елемент | Максимален % | PSL1 Сравнение |
|---|---|---|
| Въглерод (C) | 0.22-0.24% | 0,28% (по-строг контрол) |
| Манган (Mn) | 1.40% | 1,40% (подобен) |
| Силиций (Si) | 0.40-0.45% | Не е посочено за PSL1 |
| Фосфор (P) | 0.025% | 0,030% (по-строг) |
| Сяра (S) | 0.015% | 0,030% (50% намаление) |
| Ванадий (V) | 0,10% макс | Микро{0}}легиране по избор |
| Ниобий (Nb) | 0,05% макс | Микро{0}}легиране по избор |
| Титан (Ti) | 0,04% макс | Микро{0}}легиране по избор |
| Въглероден еквивалент (CE IIW) | 0,43% макс | Изчислено и контролирано за заваряемост |
Забележка: PSL2 изисква изчисляване и контрол на въглеродния еквивалент (CE), за да се осигури добра заваряемост на място.
Механични свойства
| Собственост | Изискване за PSL2 | PSL1 Сравнение |
|---|---|---|
| Степен на провлачване (мин.) | 359-360 MPa (52 200 psi) | Същият минимум |
| Граница на провлачване (макс.) | 530-531 MPa (77 000 psi) | Не е посочено |
| Якост на опън (мин.) | 455-460 MPa (66 700 psi) | Същият минимум |
| Якост на опън (макс.) | 600-760 MPa (87 000-110 000 psi) | Не е посочено |
| Съотношение-отношение-на опън | 0,93 макс | Не е посочено |
| Удължение | По API 5L формула | Същата формула |
| Удар на Шарпи (CVN) | Задължителнопри определена температура | Не се изисква |
| Твърдост (макс.) | 250 HV10 (кисел сервиз: 248 HV10) | Не е посочено |
Допустими отклонения на размерите (API 5L)
| Параметър | Гама размери | Толерантност |
|---|---|---|
| Тяло на тръбата OD | 219.1-457 мм | ±0.75% |
| Тяло на тръбата OD | 508-610 мм | ±0.75% |
| Краища на тръбите (219,1-273,1 мм) | - | +1.6 mm / -0,4 mm |
| Краища на тръби (274-320 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Краища на тръбите (323,9-457 мм) | - | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Дебелина на стената (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% |
| Дебелина на стената (219,1-457 mm) | - | +15% / -12.5% |
Производствен процес на ERW
ERW стоманена тръба е заварена тръба с прав шев, произведена чрез непрекъснат процес:
Размотаване– Стоманената рулона се развива и нивелира
Подготовка на ръба– Ръбовете на лентата са фрезовани за правилно заваряване
Формиране– Стоманената лента е студено{0}}формована в цилиндрична форма
Електрическо индукционно заваряване– Високо{0}}честотното заваряване съединява ръбове без допълнителен метал
Термична обработка– Заваръчният шев е нормализиран, за да се подобри структурата на зърната
Оразмеряване– Тръбата преминава през оразмеряващи ролки за постигане на крайни размери
NDT– 100% без{1}}разрушителен тест (ултразвуков или вихров ток) на заваръчния шев
Хидростатично изпитване– Всяка тръба е индивидуално тествана за целостта на налягането
Край на довършването– Подготвени краища (равни или скосени)
Изисквания за тестване (PSL2)
| Тип тест | Изискване | Бележки |
|---|---|---|
| Химичен анализ | За топлинна партида | По-строги ограничения на PSL2 |
| Тест на опън | На партида | Проверява както минималните, така и максималните граници |
| Съотношение-отношение-на опън | По-малко или равно на 0,93 | Задължителна проверка |
| Тест за удар на Шарпи (CVN) | Задължително | Изисква се за всички степени на PSL2 |
| Тест за сплескване | Изисква се за ERW тръба | Проверява пластичността |
| Тест за огъване | Задължително | Проверява целостта на заваръчния шев |
| Хидростатичен тест | Всяка тръба | Проверка на целостта на налягането |
| NDT (ултразвуков/вихров ток) | 100% заваръчен шев | Задължително за PSL2 |
| Тестване на твърдост | За кисело обслужване | Изисква се картографиране на твърдостта, когато е посочено |
Сравнение на степени: X52 спрямо съседни степени
| Степен | Степен на провлачване (мин.) | Граница на провлачване (макс.) | Якост на опън (мин.) | Типично приложение |
|---|---|---|---|---|
| B | 241 MPa (35 ksi) | 448 MPa (65 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | Събиране на ниско{0}}налягане, комунални услуги |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 496 MPa (72 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | Събирателни линии, разпределение |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 524 MPa (76 ksi) | 435 MPa (63 ksi) | Средно{0}}събиране на налягане |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | Предаване, събиране, процес |
| X56 | 386 MPa (56 ksi) | 545 MPa (79 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | Преносни тръбопроводи |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | Трансмисия под високо{0}}налягане |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | Високо{0}}налягане, в морето |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 635 MPa (92 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | Дълги-разстояния, високо-налягане |
*X52 е преходният клас между системи за събиране на ниско-налягане и тръбопроводи за пренос на високо{2}}налягане, предлагащ доказан баланс на здравина, заваряемост и цена.*
Сравнение на PSL1 срещу PSL2 за X52
| Характеристика | PSL1 X52 | PSL2 X52 | Значение |
|---|---|---|---|
| Въглерод (C) макс | 0.26-0.28% | 0.22-0.24% | По-добра заваряемост, по-ниска твърдост в HAZ |
| Сяра (S) макс | 0.030% | 0.015% | 50% намаление– критичен за здравина и HIC устойчивост |
| Фосфор (P) макс | 0.030% | 0.025% | Подобрена якост и заваряемост |
| Сила на провлачване | Само мин. 359-360 MPa | Диапазон 360-531 MPa | Предотвратява прекалено{0}}здравите материали |
| Якост на опън | Само мин. 455-460 MPa | Диапазон 455-600 MPa | Осигурява постоянни механични свойства |
| Съотношение-отношение-на опън | Не е посочено | По-малко или равно на 0,93 | Осигурява адекватна пластичност |
| Тестване на удар на Шарпи | Не се изисква | Задължително | Гарантира издръжливост при-ниски температури |
| Въглероден еквивалент (CE) | Не се изисква | Изчислено и контролирано | Осигурява добра заваряемост на място |
| NDT изисквания | Стандартен | По-строги | По-добро откриване на дефекти |
| Проследимост | Ниво на партида | Пълна проследяемост-по-тръба | Пълна качествена документация |
| Контрол на твърдостта | Не е посочено | По-малко или равно на 250 HV10 (кисел: 248 HV10) | От съществено значение за приложения за кисело обслужване |
| Типична употреба | Общо обслужване, водопроводи, не-критично | Критична услуга, кисела услуга, ниска температура, регулирани тръбопроводи |
Общи приложения
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Пренос на нефт и газ на сушата | Тръбопроводи със средно{0}}налягане за суров нефт, природен газ и рафинирани продукти |
| Събиране и разпределение на природен газ | Свързване на кладенци с преработвателни съоръжения; регионални газови мрежи |
| Произведена вода и линии за многофазен поток | Транспортиране на смеси нефт/вода/газ при операции нагоре по веригата |
| Тръбопроводна станция и терминален тръбопровод | Компресорни станции, помпени станции, измервателни съоръжения |
| Кисел сервиз | H₂S среди (с допълнителни изисквания на NACE) |
| Обслужване при ниска{0}}температура | Приложения, изискващи гарантирана ударна якост при 0 градуса или по-ниска |
| Тръбопроводи за индустриални процеси | Рафинерии, химически заводи, производство на електроенергия |
| Подводни тръбопроводи | Офшорни и морски приложения (с повишена издръжливост) |
Ключови предимства
| Предимство | Описание |
|---|---|
| Гарантирана издръжливост | Задължителното изпитване на удар на Шарпи гарантира ефективност при ниски-температури; 27J минимум при определена температура |
| По-строга химия | 50% по-ниско съдържание на сяра (0,015% срещу . 0.030%) подобрява заваряемостта и устойчивостта на HIC |
| Контролирана сила | Максималната граница на провлачване (531 MPa) предотвратява над -материалите с висока якост, които могат да причинят проблеми при заваряване |
| Пълна проследимост | Проследяемост-по-тръба за пълно документиране на качеството |
| Подобрен NDT | По-строги изисквания за не{0}}разрушителен тест |
| Оптимален баланс | X52 предлага най-добрия баланс на здравина, заваряемост и цена сред класовете API 5L |
| Двойна сертификация | Често двойно{0}}сертифицирани с ASTM A106 степен B за общи тръбопроводни приложения |
| Ценова-ефективност | ERW процесът осигурява икономично производство за размери до 24" |
Опции за покритие
| 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 |
| 3LPP (3-слоен полипропилен) | Офшорни тръбопроводи | Устойчивост на висока температура (до 140 градуса) |
| Катран епоксид | Морска среда | Тежко{0}}защита |
| Черно (голо) | Стандартно покритие на мелницата | Временна защита |
| Лак/Масло против-ръжда | Временна защита | Краткосрочна-защита от корозия по време на транспорт |
| Покритие за бетонно тегло (CWC) | Офшорни/подводни тръбопроводи | Отрицателна плаваемост и механична защита |
Важни съображения
1. Ограничения на размера
Производството на ERW за X52 обикновено се предлага в1/2" до 24-26" (21,3 mm до 660 mm) OD
По-големите диаметри (над 24") изискват производство на LSAW или SSAW
2. Избор на PSL1 срещу PSL2
PSL2: Изисква се за ниско{0}}температурно обслужване (особено под 0 градуса), кисело обслужване (H₂S среда), регулирани тръбопроводи (FERC, DOT) и критични приложения
PSL1: Подходящо за общо обслужване, водопроводи, не-критични приложения, където не се изисква-ниска температурна издръжливост
3. Температура на изпитване на удар
Стандартното изпитване за удар на Шарпи е при0 градусас 27J минимум
За по-студени приложения (арктически, дълбоки води), изпитване на удар при-20 градусаили-45 градусаможе да се уточни
4. Възможност за кисело обслужване
PSL2 X52 с допълнителни изисквания може да се използва за киселинно обслужване (H₂S среда):
Изпитване на твърдост (по-малко или равно на 248 HV10)
HIC и SSC тестване по NACE MR0175/ISO 15156
Съдържанието на сяра може да бъде допълнително ограничено до по-малко или равно на 0,002%
5. Еквивалентни оценки
ISO 3183: L360
GB/T 9711: L360
ASTM A106: Клас B (безшевни, подобна здравина)
ASTM A53: Клас B (подобна якост)
EN 10208-2: L360NB/MB
6. Условия за доставка (суфикси за термична обработка)
PSL2 X52 може да бъде доставен със суфикси, показващи топлинна обработка:
X52N: Нормализирано
X52Q: Закалени и темперирани
X52M: Термомеханично валцувани (TMCP)
7. Сертификат за изпитване на мелница
Обикновено се предоставя катоEN 10204 Тип 3.1с пълни резултати от теста
Проверка от-трета страна (SGS, BV, Lloyds, TUV, ABS) се предлага при поискване
8. Индустриална бележка
Сравнително проучване от 2024 г. установи, че стойностите на въздействието на Шарпи на безшевни тръби обикновено са по-високи от тези на ERW тръби поради металургични фактори като размер на зърното, не-метални включвания, разслоявания и микроструктури. Въпреки това PSL2 ERW с подходящ контрол на качеството остава подходящ за критични тръбопроводни приложения.
Резюме
Стоманена тръба API 5L PSL2 клас X52 ERWе промишленият стандарт за заварени тръбопроводи със средна-якост, съчетаващ степента на якост X52 (359 MPa минимален пробив) с подобрените изисквания за качество PSL2. спо-строг химичен контрол(C По-малко или равно на 0,24%, S По-малко или равно на 0,015%, P По-малко или равно на 0,025%),задължително изпитване на удар на Шарпи, максимални граници на якост(По-малко или равно на 531 MPa добив),контрол на съотношението-провлачване към-опън(По-малко или равно на 0,93), ипълна тръба-по-проследяемост на тръба, PSL2 X52 е предпочитаният избор за преносни тръбопроводи, системи за събиране и критични приложения, изискващи гарантирана издръжливост при ниски-температури или способност за работа в кисело състояние.
Ключови характеристики:
Предлага се вPSL2ниво на качество с повишени изисквания за тестване
Произведено отERW процес– размери от 1/2" до 24" OD
Задължително изпитване на удар на Шарпи(минимум 27J) осигурява работа при ниски-температури
50% по-ниско съдържание на сяра(0,015% срещу . 0.030%) подобрява издръжливостта и устойчивостта на HIC
Максимална граница на провлачване(531 MPa) предотвратява над -материали с висока якост
Микро{0}}легиранис Nb/V за подобрени свойства
Пълна проследимостот производството на стомана до готовата тръба
Съотношение-към-опън По-малко или равно на 0,93осигурява адекватна пластичност
Често срещаните приложения включват:
Нефто- и газопроводи
Мрежи за събиране и разпределение на природен газ
Тръбопроводна станция и терминални тръбопроводи
Ниско{0}}температурно обслужване, което изисква гарантирана устойчивост на удар
Регулирани тръбопроводи под FERC, DOT или други органи
Приложения за кисели услуги (с допълнителни изисквания на NACE)
Офшорни и подводни тръбопроводи
При поръчка посочете:API 5L PSL2 клас X52 ERW стоманена тръба, размер (OD x WT), дължина, крайно покритие (обикновено/скосено), състояние на топлинна обработка (N/Q/M, ако е необходимо), изисквания за покритие (3LPE/FBE/голо) и всякакви допълнителни изисквания (температура на изпитване на удар, кисело обслужване). Сертификатът за изпитване на мелница съгласно EN 10204 тип 3.1 е стандартен.
