

API 5L PSL2 X70 ERW стоманена тръба
Основен преглед
Стоманена тръба API 5L PSL2 клас X70 ERW (електрическосъпротивително заварена)е високо{0}}здрава, микро-легирана тръбопроводна тръба, предназначена за взискателни приложения за пренос на нефт и газ [цитат:7, цитат:10]. Обозначението "X70" показва минимална граница на провлачване от70 000 psi (483 MPa), представляващи приблизително8% по-висока якост от X65и17% по-висока от X60. PSL2 добавя подобрени изисквания за качество, включително по-строг химически контрол, задължително изпитване на удар, максимални граници на якост и пълна проследимост [цитиране:4, цитиране:9].
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)
X70: Клас, показващ минимална граница на провлачване от 70 ksi (483 MPa)
ERW: Електросъпротивителна заварка – тръба, образувана от стоманена рулона и заварена надлъжно без допълнителен метал
Основни спецификации
| Параметър | Спецификация |
|---|---|
| Стандартен | API 5L (46-то издание, в съответствие с ISO 3183) |
| Ниво на спецификация на продукта | PSL2 [цитат:1, цитат:7] |
| Степен | X70 (L485 в ISO нотация) [цитат:7, цитат:10] |
| Минимална граница на провлачване | 483-485 MPa (70 000-70 300 psi) [цитат:4, цитат:5, цитат:7] |
| Максимална граница на провлачване | 621-635 MPa (90 000-92 100 psi)– PSL2 определя както min, така и max [citation:3, citation:9, citation:10] |
| Минимална якост на опън | 565-570 MPa (82 000-82 700 psi) [цитат:4, цитат:5, цитат:7] |
| Максимална якост на опън | 760-758 MPa (110 000-110 200 psi)[цитат:3, цитат:9] |
| Съотношение-към-пропускливост на опън (макс.) | 0.93[цитат:9, цитат:10] |
| Тип производство | ERW (Electric Resistance Welded) / HFW [цитат:1, цитат:6] |
| Размерна гама (ERW) | 14" до 24" (355,6 mm до 609,6 mm) OD; също налични 1/2" до 26" [цитат:1, цитат:2, цитат:6] |
| Дебелина на стената | График от 10 до 160, STD, XS, XXS; до 1000" (25,4 мм) [цитат:2, цитат:7, цитат:10] |
| Дължина | 3 m до 18 m; SRL, DRL; 5,8 м, 6 м, 11,8 м, 12 м стандарт [цитат:2, цитат:6] |
| Крайни завършвания | Гладки краища, скосени краища, резбовани краища |
Химичен състав (PSL2 заварена тръба)
| елемент | Максимален % | PSL1 Сравнение |
|---|---|---|
| Въглерод (C) | 0.12-0.22% | 0,26-0,28% (значително по-строг контрол) [цитат:3, цитат:5, цитат:7, цитат:9] |
| Силиций (Si) | 0.45% | Не е посочено за PSL1 [цитат:3, цитат:7] |
| Манган (Mn) | 1.40-1.85% | 1,65% (по-високо за сила) [цитат:3, цитат:5, цитат:9] |
| Фосфор (P) | 0.025% | 0,030% (по-строг) [цитат:3, цитат:7, цитат:9] |
| Сяра (S) | 0.015% | 0,030% (50% намаление) [цитат:3, цитат:7, цитат:9] |
| Ванадий (V) | 0,07-0,10% макс | Незадължително микро{0}}легиране [цитат:3, цитат:7, цитат:10] |
| Ниобий (Nb) | 0,05-0,06% макс | Незадължително микро{0}}легиране [цитат:7, цитат:10] |
| Титан (Ti) | 0,04% макс | Незадължително микро{0}}легиране [цитат:7, цитат:10] |
| Nb+V+Ti (общо) | 0,15% макс | Усъвършенстване на зърното [цитат:7, цитат:10] |
Забележка: PSL2 изисква изчисляване и контрол на въглеродния еквивалент (CE), за да се осигури добра заваряемост [цитат:4, цитат:7]. За приложения за киселинно обслужване съдържанието на сяра може да бъде допълнително ограничено до По-малко или равно на 0,002%.
Механични свойства
| Собственост | Изискване за PSL2 | PSL1 Сравнение |
|---|---|---|
| Степен на провлачване (мин.) | 483-485 MPa (70 000-70 300 psi) [цитат:4, цитат:5, цитат:7] | Същият минимум |
| Граница на провлачване (макс.) | 621-635 MPa (90 000-92 100 psi)[цитат:3, цитат:9, цитат:10] | Не е посочено |
| Якост на опън (мин.) | 565-570 MPa (82 000-82 700 psi) [цитат:4, цитат:5, цитат:7] | Същият минимум |
| Якост на опън (макс.) | 760-758 MPa (110 000-110 200 psi)[цитат:3, цитат:9] | Не е посочено |
| Съотношение-отношение-на опън | 0,93 макс[цитат:9, цитат:10] | Не е посочено |
| Удължение | По-голямо или равно на 17-22% (по формула API 5L) [цитат:5, цитат:7] | Същата формула |
| Удар на Шарпи (CVN) | Задължителнопри определена температура [цитат:4, цитат:9] | Не се изисква |
| Твърдост (макс.) | 250 HV10 (кисел сервиз: 248 HV10) | Не е посочено |
Допустими отклонения на размерите (API 5L)
| Параметър | Гама размери | Толерантност | Източник |
|---|---|---|---|
| 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 тръбите (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% | |
| Прямост | Цяла дължина | По-малко или равно на 0,15% от общата дължина |
Производствен процес на ERW
Стоманената тръба ERW е заварена с електроустойчиво съпротивление 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-формована в цилиндрична форма
Електрическо индукционно заваряване– Високо{0}}честотното заваряване съединява ръбове без допълнителен метал
Термична обработка на шевовете– Заваръчният шев е нормализиран, за да се подобри структурата на зърната и да се елиминират крехките съставки
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 [цитат:4, цитат:9] |
| Тест на опън | На лот | 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 [цитат:4, цитат:9] |
| Тест за сплескване | Изисква се за ERW тръба | Проверява пластичността |
| Тест за огъване / Насочван{0}}тест за огъване | Задължително | Проверява целостта на заваръчния шев |
| Хидростатичен тест | Всяка тръба | Проверка на целостта на налягането; 100% тръби [цитат:7, цитат:10] |
| NDT (ултразвуков/вихров ток) | 100% заваръчен шев | Задължително за PSL2 [цитат:4, цитат:9] |
| DWTT (тест за разкъсване при падане) | За критични приложения | Проверка на якостта на счупване |
| Тестване на твърдост | За кисело обслужване | Изисква се картографиране на твърдостта, когато е посочено |
| HIC/SSC тестване | За кисело обслужване | Според NACE MR0175/ISO 15156 |
Сравнение на степени: X70 срещу съседни степени
| Степен | Степен на провлачване (мин.) | Граница на провлачване (макс.) | Якост на опън (мин.) | Типично приложение |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359-360 MPa (52 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | Общо предаване |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 545 MPa (79 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | Предаване на-високо налягане |
| X60 | 414-415 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Трансмисия под високо{0}}налягане |
| X65 | 448-450 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531-535 MPa (77 ksi) | Високо{0}}налягане, в морето |
| X70 | 483-485 MPa (70 ksi) | 621-635 MPa (90-92 ksi) | 565-570 MPa (82 ksi) | Голямо{0}}разстояние с високо-налягане, офшор, Арктика[цитат:4, цитат:7] |
| X80 | 552-555 MPa (80 ksi) | 690-705 MPa (100-102 ksi) | 621-625 MPa (90 ksi) | Магистрали с ултра{0}}високо{1}}налягане |
X70 предлага приблизително 8% по-висока граница на провлачване от X65, 17% по-висока от X60 и 35% по-висока от X52 [цитат:4, цитат:7].
Сравнение на PSL1 срещу PSL2 за X70
| Характеристика | PSL1 X70 | PSL2 X70 | Значение |
|---|---|---|---|
| Въглерод (C) макс | 0,26-0,28% [цитат:5, цитат:6] | 0.12-0.22%[цитат:3, цитат:7, цитат:9] | 54% намаление– по-добра заваряемост, по-ниска твърдост на HAZ |
| Сяра (S) макс | 0,030% [цитат:5, цитат:6] | 0.015%[цитат:3, цитат:7, цитат:9] | 50% намаление– критичен за здравина и HIC устойчивост |
| Фосфор (P) макс | 0,030% [цитат:5, цитат:6] | 0.025%[цитат:3, цитат:7, цитат:9] | Подобрена якост и заваряемост |
| Манган (Mn) макс | 1,65% [цитат:5, цитат:6] | 1.40-1.85%[цитат:3, цитат:5, цитат:9] | По-високо за оптимизиране на якостта |
| Сила на провлачване | Само мин. 485 MPa [цитат:5, цитат:6] | Диапазон 483-635 MPa[цитат:3, цитат:9, цитат:10] | Предотвратява прекалено{0}}здравите материали |
| Якост на опън | Само мин. 570 MPa [цитат:5, цитат:6] | Диапазон 565-760 MPa[цитат:3, цитат:9] | Осигурява постоянни механични свойства |
| Съотношение-отношение-на опън | Не е посочено | По-малко или равно на 0,93[цитат:9, цитат:10] | Осигурява адекватна пластичност |
| Изпитване на удар на Шарпи | Не се изисква | Задължително[цитат:4, цитат:9] | Гарантира издръжливост при ниски{0}}температури |
| Въглероден еквивалент (CE) | Не се изисква | Изчислено и контролирано [цитат:4, цитат:7] | Осигурява добра заваряемост на място |
| NDT изисквания | Стандартен | По-строги [цитат:4, цитат:9] | По-добро откриване на дефекти |
| Проследимост | Ниво на партида | Пълна възможност за проследяване-по-тръба[цитат:4, цитат:9] | Пълна качествена документация |
| Типична употреба | Общо обслужване | Критична услуга, кисела услуга, ниска температура, офшор[цитат:4, цитат:7] |
Суфикси за термична обработка (PSL2)
PSL2 X70 може да бъде доставен със суфикси, показващи състояние на топлинна обработка:
| Суфикс | Състояние | Типично приложение |
|---|---|---|
| X70N | Нормализирано | Общо предаване, подобрена структура на зърното |
| X70Q | Закалени и темперирани | Максимална еднородност на якостта [цитат:7, цитат:10] |
| X70M | Термомеханични валцувани (TMCP) | Подобрена якост и заваряемост [цитат:7, цитат:10] |
| X70QS | Загасено и темперирано + Кисел сервиз | H₂S среди |
| X70MS | Термомеханичен валцуван + Кисел сервиз | H₂S среда с повишена издръжливост |
Забележка: Суфикс „S“ показва приложение за Sour Service по NACE MR0175 .
Общи приложения
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Пренос на-газ под високо{1}}налягане на дълги разстояния | Основни магистрални линии, изискващи високо работно налягане [цитат:7, цитат:10] |
| Офшорни и подводни тръбопроводи | Подводни тръбопроводи, изискващи високо съотношение-към-тегло |
| Тръбопроводи за Арктика и Студен климат | Ниско{0}}температурни среди, изискващи гарантирана устойчивост на удар [цитиране:7, цитиране:10] |
| Магистрални линии за суров нефт | Основни преносни линии за транспорт на суров нефт |
| Мрежи за събиране на сушата | Регионални магистрални системи, свързващи производствените зони с преработката |
| Станция и колектор | Компресорни станции, помпени станции, измервателни съоръжения |
| Кисел сервиз | H₂S среди (с класове X70MS/X70QS) |
| Пренос на вода | Водопроводи с голям-диаметър и високо{1}}налягане |
| Тръбопроводна станция | Приложения с високо{0}}налягане в тръбопроводни терминали |
Ключови предимства
| Предимство | Описание |
|---|---|
| Висока якост | 70 000 psi добив – 8% по-висок от X65, 17% по-висок от X60, 35% по-висок от X52 [цитат:4, цитат:7] |
| Гарантирана издръжливост | Задължителното изпитване на удар на Шарпи гарантира ефективност при ниски-температури [цитиране:4, цитиране:9] |
| По-строга химия | 50% по-ниско съдържание на сяра (0,015% срещу . 0.030%) подобрява заваряемостта и устойчивостта на HIC [цитат:3, цитат:7] |
| Контролирана сила | Максималната граница на провлачване (635 MPa) предотвратява над -материалите с висока якост, които могат да причинят проблеми при заваряване [цитат:3, цитат:9] |
| Пълна проследимост | Проследимост на тръба-по-тръба за пълна документация за качество [цитат:4, цитат:9] |
| Подобрен NDT | По-строги изисквания за не{0}}разрушителен тест [цитат:4, цитат:9] |
| Микроструктура | Игловидна феритна структура с ултра-ниско съдържание на въглерод с дислокации с висока-плътност, взаимодействащи с фини фази на утаяване |
| Висока устойчивост на динамично разкъсване | Отлични свойства на якост на счупване |
| Ниска пластична{0}}температура на преход при крехкост | Подходящо за ни-температурни приложения |
| Пригодност за обслужване с киселина | Предлага се за приложения за кисели услуги със съответствие с NACE |
| Термична обработка на шевовете | Усъвършенстваният процес на ERW включва локализирана топлинна обработка за усъвършенстване на микроструктурата на заваръчната зона |
| Рентабилен- | Процесът ERW 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 [цитат:2, цитат:6] |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Нефтопроводи и газопроводи | Силна адхезия, химическа устойчивост [цитат:2, цитат:6] |
| 3LPP (3-слоен полипропилен) | Офшорни тръбопроводи | Устойчивост на висока температура (до 140 градуса) |
| Катран епоксид | Морска среда | Тежко{0}}защита [цитат:2, цитат:6] |
| Черно (голо) | Стандартно покритие на мелницата | Временна защита [цитат:2, цитат:6] |
| 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 |
| Поцинкована | Структурни приложения | Горещо поцинковане за устойчивост на корозия |
Важни съображения
1. Ограничения на размера
Производството на ERW за X70 обикновено се предлага в14" до 24" (355,6 mm до 609,6 mm) OD
По-малки диаметри до 1/2" се предлагат от някои производители
По-големите диаметри (над 24") изискват производство на LSAW или SSAW [цитат:1, цитат:10]
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), офшорни приложения и критична инфраструктура [цитиране:4, цитиране:7]
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 минимални енергийни изисквания
За по-студени приложения (арктически, дълбоки води), изпитване на удар при-20 градусаили-45 градусаможе да се уточни
4. Възможност за кисело обслужване
PSL2 X70 с допълнителни изисквания може да се използва за киселинно обслужване (H₂S среда):
X70MS/X70QSкласове, специално предназначени за кисело обслужване
Изпитване на твърдост (по-малко или равно на 248 HV10)
HIC и SSC тестване по NACE TM0284 и NACE TM0177
Съдържанието на сяра може да бъде допълнително ограничено до по-малко или равно на 0,002%
5. Еквивалентни оценки
ISO 3183: L485 [цитат:7, цитат:10]
GB/T 9711: L485
DNV OS-F101: Клас 485 (подобно ниво на якост)
6. Условия за доставка
PSL2 X70 може да се достави при следните условия:
Като-навито (R)
Нормализирано (N)
Нормализирано и темперирано
Закалени и темперирани (Q)
Термомеханичен валцован (TMCP) (M) [цитат:7, цитат:10]
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. Микроструктура и металургия
Стоманена тръба X70 се отличава със структура, съставена отигловиден ферит и бейнит. Отличното му представяне се дължи на:
Ултра{0}}нисковъглеродна игловидна феритна структура
Дислокации с висока плътност, взаимодействащи с фини фази на утаяване
Микро{0}}легиращи елементи (Nb, V, Ti) за усъвършенстване на зърното
Общо съдържание на микро{0}}сплав По-малко или равно на 0,15% [цитат:7, цитат:10]
Резюме
Стоманена тръба API 5L PSL2 клас X70 ERWе тръба от микро-сплави с висока{0}}висока якост, предназначена за взискателни приложения за пренос на нефт и газ. С минимална граница на провлачване от70 000 psi (483 MPa)– приблизително8% по-висока от X65, 17% по-висока от X60, и35% по-висока от X52– и подобрените изисквания за качество на PSL2, тази тръба е предпочитаният избор за-пренос на газ с високо{2}}налягане на дълги разстояния, офшорни тръбопроводи и арктически приложения, където съотношението на максималната якост-към-теглото е критично [цитат:4, цитат:7, цитат:10].
Ключови характеристики:
Предлага се вPSL2ниво на качество с повишени изисквания за тестване
Произведено отERW процес– размери от 14" до 24" OD
Задължително изпитване на удар на Шарпиосигурява работа при ниски-температури [цитиране:4, цитиране:9]
50% по-ниско съдържание на сяра(0,015% срещу . 0.030%) подобрява издръжливостта и HIC устойчивостта [цитат:3, цитат:7]
Максимална граница на провлачане(635 MPa) предотвратява над -материали с висока якост [цитиране:3, цитиране:9]
Микро{0}}легиранис Nb/V/Ti за подобрени свойства (общо по-малко или равно на 0,15%) [цитат:7, цитат:10]
Съотношение-към-опън По-малко или равно на 0,93осигурява адекватна пластичност [цитат:9, цитат:10]
Игловидна феритна и бейнитна микроструктураосигурява висока устойчивост на динамично разкъсване
Пълна проследимостот производство на стомана до готова тръба [цитат:4, цитат:9]
Съвместим с NACE MR0175/ISO 15156за приложения за обслужване на киселини (класове X70MS/X70QS)
Често срещаните приложения включват:
Тръбопроводи за-високо{1}}налягане на дълги разстояния
Офшорни и подводни тръбопроводи
Тръбопроводи за арктически и студен климат
Магистрали за суров нефт
Станция и колекторна тръба
Sour сервизни приложения (с класове X70MS/X70QS)
Регулирани тръбопроводи под FERC, DOT или други органи
При поръчка посочете:API 5L PSL2 клас X70 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 всички допълнителни изисквания (температура на изпитване на удар, работа в кисела среда). Сертификатът за изпитване на мелница съгласно EN 10204 тип 3.1 е стандартен. За кисели сервизни приложения, уточнетеX70MS или X70QSсъс съответствие с NACE MR0175.





