API 5L PSL1 razreda X60 Dvo-stransko jeklena cev za varjenje pod praškom (DSAW)
Osnovni pregled
API 5L PSL1 Grade X60 DSAW (dvostransko-stransko varjenje pod praškom) jeklena cevje visoko trdna cev iz ogljikovega jekla, izdelana po specifikaciji Ameriškega inštituta za nafto za cevovodne transportne sisteme. Oznaka "X60" označuje minimalno mejo tečenja60.000 psi (414 MPa), ki predstavlja vstopno točko v materiale za cevovode z visoko-trdnostjo.
X60 je visoko{1}}razred trdnosti, ki ponuja približno15 % višja meja tečenja kot X52(414 MPa proti . 359 MPa) in71 % višje od stopnje B(414 MPa proti . 241 MPa). Običajno je določen za visokotlačne-prenosne cevovode, aplikacije na morju in zahtevne pogoje delovanja, kjer bi nižje stopnje zahtevale preveliko debelino stene.
Proizvodni postopek DSAW-znan tudi kot LSAW (vzdolžno varjenje pod praškom)-je metoda varjenja z visoko-integriteto, pri kateri se uporabijo notranji in zunanji zvari, ki tvorijoena visoko{0}}kakovostna zvarna kepa. Ta postopek je posebej zasnovan zacevi velikega-premera,-debele steneuporablja se pri-visokotlačnem prenosu nafte in plina, vodovodih in cevovodih na morju.
Ime Razlaga
| del | Pomen |
|---|---|
| API | Ameriški naftni inštitut |
| 5L | Specifikacija za cevovod, ki se uporablja v cevovodnih transportnih sistemih |
| PSL1 | Raven specifikacije izdelka 1 – standardna raven kakovosti z osnovnimi zahtevami (brez obveznega testiranja udarcev) |
| X60 | Oznaka stopnje: "X" označuje stopnjo cevovoda, "60" predstavlja najmanjšo mejo tečenja v ksi (60.000 psi / 414 MPa) |
| DSAW | Oboje{0}}stransko varjenje pod praškom – uporabljeni so notranji in zunanji zvari; varilni oblok je med varjenjem potopljen v zrnati prašek |
| Znan tudi kot | LSAW (vzdolžno varjenje pod praškom) – ko zvarni šiv poteka vzdolžno vzdolž cevi |
Ključne specifikacije
| Atribut | Opis |
|---|---|
| Standardno | API 5L (46. izdaja, usklajena z ISO 3183) |
| Raven specifikacije izdelka | PSL1 – standardna raven kakovosti |
| Ocena | X60 (L415 v zapisu ISO) |
| Najmanjša meja tečenja | 414–415 MPa (60.000–60.200 psi) |
| Najmanjša natezna trdnost | 517–520 MPa (75.000–75.400 psi) |
| Proizvodni proces | DSAW (obo-stransko obločno varjenje pod praškom) / LSAW (vzdolžno varjenje pod praškom) |
| Metode oblikovanja | JCOE(nastajanje progresivnega J-C-O) ozUOE(U-ing, {-ing, Expanding) |
| Razpon velikosti (DSAW/LSAW) | 406 mm do 1829 mm(16" do 72") OD – značilno za DSAW; na voljo do 84". |
| Debelina stene | 6,0 mm do 50 mm (do 75 mm za posebne aplikacije) |
| Dolžina | 6 m do 12 m standardno; na voljo do 18 m |
| Končni zaključki | Ravni konci, poševni konci (kot poševnine 30 stopinj) |
| Možnosti premazovanja | Črna barva, lak, olje proti-rji, FBE, 3LPE, epoksid premogovega katrana, CWC |
Kemijska sestava (API 5L PSL1 razred X60 varjena cev)
Na podlagi zahtev API 5L PSL1 za varjene cevi:
| Element | Največji % | Opombe |
|---|---|---|
| Ogljik (C) | 0.26% | Nizka vsebnost ogljika za dobro varljivost |
| Mangan (Mn) | 1.40% | Zagotavlja moč |
| fosfor (P) | 0.030% | Kontrolirana za varljivost |
| Žveplo (S) | 0.030% | Nadzorovana za žilavost |
| Silicij (Si) | Ni določeno za PSL1 | Običajno manj kot ali enako 0,45 % |
| vanadij (V) | Kot dogovorjeno | Mikro{0}}legiranje za prečiščevanje zrn |
| Niobij (Nb) | Kot dogovorjeno | Mikro{0}}legiranje za moč |
| Titan (Ti) | Kot dogovorjeno | Mikro{0}}legiranje za prečiščevanje zrn |
Opomba: Za vsako zmanjšanje za 0,01 % pod določeno največjo vsebnostjo ogljika je dovoljeno povečanje za 0,05 % nad določeno največjo vsebnostjo mangana do največ 1,65 %. PSL1 ne zahteva največje meje tečenja, ogljikovega ekvivalenta ali obveznega preskusa udarca.
Mehanske lastnosti (API 5L PSL1 razred X60)
| Lastnina | Zahteva |
|---|---|
| Meja tečenja (min.) | 414–415 MPa (60.000–60.200 psi) |
| Meja tečenja (maks.) | Ni določeno za PSL1 |
| Natezna trdnost (min) | 517–520 MPa (75.000–75.400 psi) |
| Natezna trdnost (maks.) | Ni določeno za PSL1 |
| Raztezek | Po formuli API 5L (odvisno od debeline stene) |
| Charpyjev vpliv | Ni potrebno za PSL1– samo PSL2 zahteva obvezno testiranje udarcev |
| Razmerje med-tekom in-natezno trdnostjo | Ni določeno za PSL1 |
X60 v primerjavi s sosednjimi razredi
| Ocena | Meja tečenja (min.) | Natezna trdnost (min) | Relativna moč proti X60 | Tipična uporaba |
|---|---|---|---|---|
| razred B | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -42% | Zbiranje-nizkega tlaka, pripomočki |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -30% | Zbirne linije, distribucija |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 434 MPa (63 ksi) | -23% | Srednje{0}}pritisk |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | -13% | Splošni prenos |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -6% | Prenos-višjega tlaka |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Izhodišče | Visokotlačni-prenos, na morju |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | +8% | Visok{0}}tlak, na morju |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | +17% | Visok-tlak-na dolge razdalje |
*X60 predstavlja vstopno točko v materiale za cevovode z visoko-trdnostjo, ki ponuja približno 15 % večjo mejo tečenja kot X52 .*
Dimenzijske specifikacije
| Parameter | Razpon/toleranca |
|---|---|
| Zunanji premer | 406 mm do 1829 mm(16" do 72") – tipično območje DSAW; na voljo do 84". |
| Debelina stene | 6,0 mm do 50 mm (do 75 mm za posebne aplikacije) |
| Toleranca premera (telo cevi) | ±0,75 % določene OD |
| Toleranca premera (konci cevi, 219,1–273,1 mm) | +1.6 mm / -0,4 mm |
| Toleranca premera (konci cevi, 274–457 mm) | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Toleranca debeline stene (508-610 mm) | +19.5% / -8% |
| Toleranca debeline stene (219,1-457 mm) | +15% / -12.5% |
| Dolžina | 6 m do 12 m standardno; na voljo do 18 m |
| Iz--okroglosti | Manjši ali enak 1 % določene OD |
Razpoložljivost tipične velikosti (API 5L razred X60 DSAW):
| OD (palec) | OD (mm) | Razpon debeline stene (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 |
Vir: Na podlagi podatkov o industrijskih proizvajalcih.
DSAW/LSAW proizvodni proces
Oboje-stransko obločno varjenje (DSAW), znano tudi kot vzdolžno obločno varjenje (LSAW), je visoko{1}}učinkovit postopek, ki se uporablja predvsem za jeklene cevi velikega{2}}premera.
Opis postopka
Varilni oblok je potopljen v zrnati prašekmed varjenjem varuje zvar pred atmosfersko kontaminacijo
Potrebni so tako notranji kot zunanji zvari, ki se običajno izvaja v ločenih procesih
Ločeni zvari porabijo del drugega, kar povzroči aena visoko{0}}kakovostna zvarna kepa
Metode oblikovanja
| Metoda | Opis | Tipični premeri |
|---|---|---|
| JCOE | Progresivni J-C-O oblikovani koraki (J-oblika → C-oblika → O-oblika), razširjeni po varjenju | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Plošča stisnjena v obliko U-, nato v obliko O-, razširjena po varjenju | 508-1118 mm (20"-44") |
Koraki postopka
Izbira plošče– Jeklene plošče, ki izpolnjujejo zahteve API 5L PSL1 X60
Priprava robov– Robovi so prirezani, da ustvarijo utor v -obliki V
Oblikovanje– Jeklene plošče se oblikujejo v cilindrične oblike s stiskalnicami JCOE ali UOE
Pritrdilno varjenje– Oblikovane plošče so privarjene-za ohranitev oblike
Dvojno obločno varjenje pod praškom– Cevni šiv varjen na notranjih in zunanjih površinah
Hladna ekspanzija– Cev se lahko razširi do 1,5 %, da se doseže končna dimenzija OD
Ultrazvočni pregled– Šiv pregledan z neprekinjenim ultrazvočnim avtomatskim odkrivanjem napak
Test hidrostatičnega tlaka– Vsaka cev je podvržena preskusu hidrostatičnega tlaka (če je navedeno)
Končna obdelava– Končna obdelava, poševni rez, premaz in označevanje v skladu s specifikacijami
Zahteve glede testiranja in pregledov (PSL1)
| Vrsta testa | Zahteva | Opombe |
|---|---|---|
| Kemijska analiza | Na serijo toplote | Preverja omejitve sestave po API 5L PSL1 |
| Natezni preskus | Na lot | Preveri tečenje in natezno trdnost |
| Test sploščenja | Obvezno | Preveri duktilnost in celovitost zvara |
| Bend Test | Obvezno | Preverja celovitost zvara |
| Charpyjev udarni preskus | Ni potrebno za PSL1 | Samo PSL2 zahteva obvezno testiranje udarcev |
| Hidrostatični preskus | Vsaka cev (če je navedena) | Preverjanje celovitosti tlaka |
| Ultrazvočni pregled | 100% zvar | Standardna praksa za DSAW |
| Rentgenski pregled | Za "T" spoje | Kjer soležni zvari trakov sekajo spiralne šive |
| Dimenzijski pregled | 100% | Po standardnih tolerancah |
| Potrdilo o preizkusu mlina | EN 10204 Tip 3.1B | Zagotovljeni popolni rezultati testa |
Primerjava PSL1 in PSL2 za X60
| Funkcija | PSL1 X60 | PSL2 X60 | Pomen |
|---|---|---|---|
| Ogljik (C) maks | 0.26% | 0.12% | PSL2 ima54 % znižanje– boljša varivost, manjša trdota HAZ |
| Žveplo (S) max | 0.030% | 0.015% | PSL2 ima 50-odstotno zmanjšanje – kritično za žilavost |
| Fosfor (P) max | 0.030% | 0.025% | PSL2 ima strožje omejitve |
| Mangan (Mn) max | 1.40% | 1.40-1.60% | Višje za moč |
| Moč tečenja | Samo 414 MPa min | Območje 414-565 MPa | PSL2 določa maksimum za preprečevanje pre-materialov z visoko trdnostjo |
| Natezna trdnost | Samo 520 MPa min | Razpon 520-760 MPa | PSL2 določa maksimum za doslednost |
| Razmerje med-tekom in-natezno trdnostjo | Ni določeno | Manjše ali enako 0,93 | PSL2 zagotavlja ustrezno duktilnost |
| Preizkušanje udarcev | Ni potrebno | Obvezno | PSL2 zagotavlja odpornost pri nizkih-temperaturah |
| Ekvivalent ogljika | Ni potrebno | Izračunano in kontrolirano | PSL2 zagotavlja dobro varljivost na terenu |
| Zahteve NDT | Standardno | Bolj strožje | PSL2 zagotavlja boljše odkrivanje napak |
| Tipična uporaba | Splošne storitve, vodovodne napeljave, ne-kritično | Kritična storitev, kisla storitev, nizka temperatura |
Pogoste aplikacije
| Aplikacija | Opis |
|---|---|
| Visok{0}}prenos plina | Cevovodi-za zemeljski plin na velike razdalje, ki zahtevajo visoke delovne tlake |
| Magistralni vodi za surovo nafto | Glavni daljnovodi za transport surove nafte |
| Cevovodi na morju | Podvodni cevovodi, ki zahtevajo visoko razmerje med-trdnostjo in-težo |
| Kopenska zbiralna omrežja | Regionalni magistralni sistemi, ki povezujejo proizvodna območja s predelavo |
| Postaja in razdelilni cevovod | Kompresorske postaje, črpalne postaje, merilne naprave |
| Vodni prenos | Visokotlačni vodovod velikega-premera- |
| Industrijski procesni cevovodi | Rafinerije, kemične tovarne, proizvodnja električne energije |
| Kisla služba | Okolja H₂S (s PSL2 in dodatnimi zahtevami NACE) |
Ključne prednosti
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Visoka trdnost | Izkoristek 60.000 psi – 15 % višji od X52, kar omogoča manjšo debelino stene ali višje delovne tlake |
| Stroškovno-učinkovito | PSL1 je varčnejši od PSL2 – primeren za splošne storitvene aplikacije |
| Odlična varivost | Nizka vsebnost ogljika zagotavlja dobro varljivost na terenu |
| Zmogljivost velikega premera | DSAW proizvaja cevi od 16" do 72" OD – idealno za aplikacije z velikim-premerom |
| Visoka integriteta zvara | Dvo-stransko varjenje ustvari en sam-kakovosten zvar s 100-odstotnim pregledom UT |
| Široka dostopnost | Običajno na zalogi proizvajalcev po vsem svetu |
| Oblikovanje JCOE/UOE | Natančna dimenzijska natančnost z naprednimi metodami oblikovanja |
| Dokazana učinkovitost | Pogosto se uporablja pri-visokotlačnem prenosu plina, cevovodih na morju in zahtevnih aplikacijah |
Mednarodni približki
| Standardno | Enakovredni razred | Opombe |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L415 | Enakovrednost mednarodnega standarda |
| GB/T 9711 | L415 | Kitajski ekvivalent |
| DNV OS-F101 | Ocena 450 | Offshore standard (podobna raven trdnosti) |
| EN 10208-2 | L415MB | Evropski ekvivalent |
Možnosti premazovanja
Cev API 5L PSL1 X60 DSAW je lahko dobavljena z različnimi premazi za zaščito pred korozijo:
| Vrsta premaza | Najboljše za | Ključne značilnosti |
|---|---|---|
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Vkopani cevovodi | Najpogostejši; odlična zaščita pred korozijo, visoka odpornost na udarce |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Naftovodi in plinovodi | Močan oprijem, kemična odpornost |
| Epoksi iz premogovega katrana | Morsko okolje | Za-težka zaščita |
| CWC (Prevleka za beton) | Morski/podmorski cevovodi | Negativni vzgon in mehanska zaščita |
| Lak / olje proti-rji | Začasna zaščita | Kratkotrajna-zaščita pred korozijo med transportom |
| Bitumenski premaz | Pokopana služba | Stroškovno-učinkovita zaščita |
| Premaz s črnim oljem | Standardna obdelava mlina | Začasna zaščita |
Končni zaključki
Razpoložljive končne obdelave vključujejo:
Gladki konci (PE)– standard za večino aplikacij
Poševni konci (BE)– za varjenje na terenu (poševni kot 30 stopinj)
Navojni konci– za mehanske povezave
Pomembni premisleki
1. Izbira PSL1 proti PSL2
PSL1: Primerno za splošne storitve, vodovodne napeljave, ne-kritične aplikacije, kjer ni-potrebna nizkotemperaturna žilavost
PSL2: Zahtevano za nizko-temperaturno delovanje (pod 0 stopinj), kislo delovanje (okolja H₂S), regulirane cevovode (FERC, DOT) in kritične aplikacije
2. X60 v primerjavi z nižjimi/višjimi razredi
X52: Splošni prenos (izkoristek 52 ksi)
X56: višji{0}}prenos tlaka (56 ksi izkoristka)
X60: Visokotlačni-prenos, na morju(60 ksi donos)
X65/X70: višji pritisk, na morju, na dolge-razdalje
3. Omejitve velikosti DSAW
Izdelava DSAW za X60 je običajno na voljo pri16" do 72" OD
Manjši premeri (pod 16") se običajno proizvajajo z ERW ali brezšivnimi metodami
4. Preizkušanje udarcev
PSL1 počnenepo standardu zahteva Charpyjev preskus udarca. Če je predvidena nizka{1}}temperatura, upoštevajte:
Določanje preskusa udarcev kot dodatne zahteve
Nadgradnja na PSL2 (ki zahteva testiranje vpliva)
5. Temperaturne omejitve
Najvišja priporočena delovna temperatura:350 stopinj (662 stopinj F)
Brez zajamčene nizko{0}}temperaturne žilavosti pod PSL1 – ni primerno za-naloge pod ničlo brez ocene
6. Pregled-tretje osebe
Razpoložljive inšpekcijske storitve vključujejo SGS, BV, Lloyds
7. Potrdilo o preskusu mlina
Običajno na voljo kotEN 10204 Tip 3.1Bs popolnimi rezultati testa
Na zahtevo je na voljo-pregled tretje osebe
8. Varljivost
Nizka vsebnost ogljika (manj kot ali enako 0,26 %) zagotavlja odlično varljivost
Primerno za vse standardne metode varjenja (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
Za večino debelin ni potrebna-toplotna obdelava po varjenju
Za aplikacije kislega servisiranja s PSL2 so potrebne prakse z nizko vsebnostjo vodika
Povzetek
API 5L PSL1 Grade X60 Dvo-stransko potopljeno obločno varjene (DSAW/LSAW) jeklene cevije visoko{0}}trdna cevovodna cev, ki služi kot vstopna točka v vrhunske materiale za cevovode. Z minimalno mejo tečenja60.000 psi (414 MPa)– približno15 % višje od X52– in natezno trdnostjo75.000 psi (517 MPa), je ta material prednostna izbira za-visokotlačne prenosne cevovode, aplikacije na morju in zahtevne pogoje delovanja, kjer bi X52 zahteval preveliko debelino stene.
Ključne značilnosti:
Materialni standard: API 5L PSL1 X60 – visok-razred trdnosti za splošno uporabo
Meja tečenja: najmanj 414 MPa (60.000 psi) – 15 % več kot X52
Natezna trdnost: najmanj 517 MPa (75.000 psi).
Raven kakovosti PSL1: Ni obveznega preskusa udarcev; standardne zahteve za splošno storitev
Izdelava DSAWproizvaja cevi iz16" do 72" ODz debelino stene do50 mm
Oboje{0}}stransko varjenjeustvari eno visoko{0}}kakovostno zvarno grudo
Oblikovanje JCOE ali UOEmetode zagotavljajo natančno dimenzijsko natančnost
100% ultrazvočni pregledzvarnega šiva zagotavlja kakovost
Odlična varivostz nizko vsebnostjo ogljika (manj kot ali enako 0,26 %)
Stroškovno-učinkovito– najbolj ekonomična izbira za visokotlačne-cevovode velikega{1}}premera
Pogoste aplikacije vključujejo:
Visokotlačni{0}}cevovodi za prenos plina
Magistralni vodi za surovo nafto
Morski in podmorski cevovodi
Cevovodi postaje in zbiralnika
Prenos vode
Industrijske procesne cevi
Pri naročilu navedite:API 5L PSL1 razred X60, DSAW/LSAW (oboje-stransko/vzdolžno obločno varjeno), velikost (OD x ŠT), dolžina, končni zaključek (navaden/poševno), zahteve glede premaza in potrdilo o rezkalnem preskusu v skladu z EN 10204 tip 3.1B.
Za aplikacije, ki zahtevajo zajamčeno nizko-temperaturno žilavost, strožji nadzor kemije ali zmogljivost kisle uporabe, navediteAPI 5L PSL2 Grade X60namesto tega Za večino-aplikacij visokotlačnega prenosa ponuja X60 PSL1 odlično ravnovesje moči in varčnosti.
