Cev API 5L X65 za vzdolžno varjenje pod praškom (LSAW).
Osnovni pregled
Standardna specifikacija zavzdolžno potopljena{0}}obločno varjena jeklena cevpodAPI 5Lspecifikacija.Stopnja X65je ajeklo za-cevovode visoke trdnostipogosto se uporablja v zahtevnih aplikacijah za prenos nafte in plina, saj ponuja znatno povečanje trdnosti v primerjavi z X60, hkrati pa ohranja odlično žilavost in varivost za kritične pogoje uporabe.
Ime Razlaga
| del | Pomen |
|---|---|
| API | Ameriški naftni inštitut |
| 5L | Specifikacija za cevovod za cevovodne transportne sisteme |
| X65 | Oznaka ocene –X= kakovost cevovoda,65= najmanjša meja tečenja v ksi (65.000 psi / 448 MPa) |
| Vzdolžno varjenje pod praškom (LSAW) | Postopek izdelave – jeklene plošče so oblikovane in zvarjene vzdolž enega ravnega vzdolžnega šiva z obločnim varjenjem pod praškom z dodatkom polnilne kovine. Znan tudi kot SAWL (vzdolžno varjeno potopljeno obločno) |
Ključne značilnosti cevi API 5L X65 LSAW
| Funkcija | Opis |
|---|---|
| Vrsta materiala | Visoko{0}}trdno nizko{1}}legirano jeklo (HSLA).– mikro{0}}legirano z niobijem, vanadijem ali titanom za prefinjenost zrn in povečanje trdnosti |
| Proizvodnja | LSAW (vzdolžno varjenje pod praškom)– plošče, oblikovane s postopki UOE, JCOE ali RBE, nato varjene s potopljenim oblokom znotraj in zunaj |
| Ravni specifikacij izdelka | PSL1ozPSL2(PSL2 zahteva obvezno testiranje udarcev, strožji nadzor kemije in določene mejne vrednosti največje trdnosti) |
| Moč tečenja | Najmanj 448 MPa (65.000 psi).(PSL1);448-600 MPatipično območje PSL2 |
| Natezna trdnost | najmanj 531 MPa (77.000 psi).(PSL1);531-758 MPatipično območje PSL2 |
| Raztezek | Najmanjša21-23%odvisno od debeline stene |
| Ključna prednost | Visoko razmerje med -trdnostjo in-težo– omogoča tanjše stene za enak pritisk, kar zmanjšuje stroške materiala in težo |
| Tipični premeri | 323,9 mm do 1626 mm(12" do 64") – postopek LSAW omogoča velike premere; na voljo do 72" pri nekaterih proizvajalcih |
| Tipična debelina stene | 6,0 mm do 60 mm(do 80 mm na voljo pri nekaterih proizvajalcih) |
| Dolžina | 6 m do 12,3 mstandard; na voljo do 18 m |
Kemična sestava (API 5L X65)
| Element | PSL1 (največ %) | PSL2 (največ %) | Opombe |
|---|---|---|---|
| Ogljik (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 ima bistveno strožji nadzor varljivosti in žilavosti |
| Mangan (Mn) | 1.45 | 1.45 | Zagotavlja moč |
| fosfor (P) | 0.030 | 0.025 | Strožje v PSL2 |
| Žveplo (S) | 0.030 | 0.015 | Bistveno tesnejši v PSL2 za žilavost |
| Silicij (Si) | - | 0,45 maks | Določeno v PSL2 |
| vanadij (V) | 0,15 maks | 0,15 maks | Mikro{0}}legiranje |
| Niobij (Nb) | 0,05 maks | 0,05 maks | Mikro{0}}legiranje |
| Titan (Ti) | 0,04 maks | 0,04 maks | Mikro{0}}legiranje – tvori usedline TiN, ki izboljšajo strukturo zrn |
Opomba:Strožji nadzor kemije v PSL2 je še posebej pomemben za uporabo v kislih pogojih in nizko-temperaturno žilavost. Najnovejši razvoj za zahtevne aplikacije, kot je superkritični transport CO₂, uporablja napredne zasnove zlitin z dodatki Ni, Cr, Cu.
Mehanske lastnosti
| Lastnina | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Meja tečenja (min.) | 448 MPa (65 ksi) | 448 MPa (65 ksi) |
| Meja tečenja (maks.) | Ni določeno | 600 MPa (87 ksi)tipično |
| Natezna trdnost (min) | 531 MPa (77 ksi) | 531 MPa (77 ksi) |
| Natezna trdnost (maks.) | Ni določeno | 758 MPa (110 ksi) |
| Razmerje-proti -natezni trdnosti (maks.) | Ni določeno | 0.93 |
| Raztezek | najmanj 21 % | najmanj 21 % |
| Energija udarca (Charpy V-zareza) | Ni potrebno | Zahtevano po tabelah API 5L– tipično minimalno povprečje 41 J pri določeni temperaturi |
Opomba:PSL2 zahteva Charpyjev V-zarezni udarni preskus pri določenih temperaturah, kar zagotavlja ustrezno žilavost za kritične aplikacije. Napredni razredi X65M lahko dosežejo izjemno-nizkotemperaturno žilavost:>350 J pri -45 stopinjah for base metal, with weld and HAZ >200 J .
PSL1 v primerjavi s PSL2 za cev X65 LSAW
| Vidik | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| kemija | Standardne meje (C manj kot ali enako 0,26 %, S manj kot ali enako 0,030 %) | Poostren nadzor(C manj kot ali enako 0,22 %, S manj kot ali enako 0,015 %) |
| Moč | Določeno je samo najmanj | Min in maksnavedeno (preprečuje prekomerno-moč) |
| Preizkušanje udarcev | Ni potrebno | Obveznopri določeni temperaturi |
| Ekvivalent ogljika | Ni potrebno | Izračunano in kontrolirano |
| Zahteve NDT | Standardno | Strožji – obvezen neporušitveni pregled |
| Certificiranje | Certifikati, če so določeni | Certifikati obvezni(SR 15.1) |
| Sledljivost | Omejeno | Popolna sledljivostpo zaključku testov |
| Tipična uporaba | Splošni servis, vodovodi | Kritična storitev, kisla storitev, nizka temperatura, morje |
Oznake razredov PSL2
| Imenovanje | Pomen |
|---|---|
| X65Q | Kaljeno in kaljeno |
| X65M | Termo-mehansko obdelan (TMCP) – nudi vrhunsko žilavost |
Postopek izdelave LSAW
Metode oblikovanja
| Metoda | Opis | Tipični premeri |
|---|---|---|
| UOE | Plošča stisnjena v obliko U-, nato v obliko O-, razširjena po varjenju | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE | Stopnice oblikovanja progresivnih J-C-O, razširjene po varjenju | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE | Postopek upogibanja valja | Različne |
Koraki postopka
Izbira plošče:Visoko{0}}kakovostne jeklene plošče so izbrane v skladu z zahtevanimi specifikacijami. Za X65 so plošče pogosto izdelane z uporabo TMCP (termo-mehansko nadzorovana obdelava) z mikro-legirnimi dodatki
Priprava plošče:Rezkanje robov za natančne poševne robove, ultrazvočno testiranje za laminacije
Oblikovanje:Progresivno hidravlično stiskanje (JCOE ali UOE) ustvari enotno okroglost
Varjenje:Začasno zavaruje šiv
Varjenje pod praškom:Več{0}}žična žaga uporablja notranji zvar, nato zunanji zvar za popolno penetracijo pod talilom. Za kritične aplikacije se uporabljajo napredne dodajne kovine z mikrolegiranjem Ni-Mo-Ti
Mehansko raztezanje:Cev je razširjena na natančne dimenzije za doseganje ozkih toleranc in zmanjšanje preostale napetosti
NDT in testiranje:100 % ultrazvočno testiranje, radiografski pregled, če je določeno, hidrostatično testiranje
Končna obdelava:Poševni rob (po ANSI B16.25), nanos premaza, kot je določeno
Razpoložljivost velikosti
| Parameter | Razpon | Opombe |
|---|---|---|
| Zunanji premer | 323,9 mm do 1820 mm(12" do 72") | LSAW postopek omogoča velike premere; standardno območje: 14"-60" |
| Debelina stene | 6,0 mm do 60 mm | Pri nekaterih proizvajalcih je na voljo do 80 mm |
| Dolžina | 6 m do 12,3 mstandard;do 18 mna voljo | Postopek JCOE običajno 8–12,2 m |
| Konec Konec | Gladi konci, poševni konci po ANSI B16.25 | Poševno za standardno varjenje |
Razpoložljivost tipične debeline stene glede na premer (X65)
| OD (palec) | OD (mm) | Razpon debeline stene (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.5 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.5 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.5 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.5 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.5 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.5 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.5 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.8 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.8 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.8 |
Mikrostruktura in metalurgija
Cev X65 LSAW ima skrbno izdelano mikrostrukturo:
| Regija | Mikrostruktura | Značilnosti |
|---|---|---|
| Navadna kovina | Drobno{0}}feritni-degenerirani perlit | Proizvedeno prek TMCP; vsebuje fine Ti(C,N) oborine (~1,5 μm) za prečiščevanje zrn |
| Toplotno prizadeto območje (HAZ) | Zrna{0}}grobo območje z majhnim zgornjim bainitom | Za ohranitev žilavosti ga je treba nadzorovati z zasnovo zlitine |
| Fuzijsko območje (zvar) | Pretežno igličasti ferit | Vsebuje sferične Ti(C,N) oborine (~0,8 μm); optimizirana kemija dodajnega materiala, ki je kritična za žilavost |
Napredni razvoj X65M:Za zahtevne aplikacije, kot je superkritični transport CO₂, sodobne cevi X65M dosegajo:
-45°C impact energy >350 J(navadna kovina)
Weld and HAZ average impact >200 Jpri -45 stopinjah
DWTT FATT85 %(temperatura prehoda videza zloma) -38 stopinj
Meje z-visokokotnih zrnv zunanjem zvaru: 68,9 %
Preostali avstenit:~2,5 % za izboljšano žilavost
Zahteve za testiranje in inšpekcijo
| Vrsta testa | Namen |
|---|---|
| Kemijska analiza | Preverite, ali sestava ustreza omejitvam API 5L |
| Natezni preskus | Potrdite tečenje in natezno trdnost (osnovna kovina in zvar) |
| Test sploščenja | Preverite duktilnost |
| Bend Test | Preverite celovitost in duktilnost zvara |
| Preizkus udarca (Charpy V-zareza) | Zahtevano za PSL2pri določeni temperaturi – običajno najmanj 41 J |
| Hidrostatični preskus | Dokaz o tesnosti-tesnosti – vsaka cev posebej testirana |
| Ultrazvočni pregled | 100%zvarnih šivov za notranje napake |
| Radiografski pregled (rentgen) | Če je določeno z dodatnimi zahtevami |
| DWTT (preizkus trganja pri padcu) | Za preverjanje lomne žilavosti, če je navedeno |
| Dimenzijski pregled | Preverite OD, debelino stene, ravnost, končno kvadratnost |
| Vizualni pregled | Stanje površine, videz zvara |
Potrdilo o preskusu mlina:EN 10204 / 3.1B običajno na voljo za PSL2
Možnosti premazov in zaščite
| Vrsta premaza | Aplikacija |
|---|---|
| Črna(goli) | Standardna obdelava mlina, uporaba v zaprtih prostorih |
| Lak / olje proti-rji | Začasna zaščita med prevozom |
| Črna slika | Osnovna zaščita pred korozijo |
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Zakopani cevovodi, težka okolja |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Zaščita pred korozijo |
| Epoksi iz premogovega katrana | Za-težka zaščita |
| Bitumenski premaz | Pokopana služba |
| Obtežilni premaz za beton (CWC) | Cevovodi na morju (negativni vzgon) |
Primerjalna tabela: X65 v primerjavi s sosednjimi razredi
| Ocena | Meja tečenja (MPa) min | Natezna trdnost (MPa) min | Položaj |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Visoka trdnost |
| X65 | 448 | 531 | Večja moč |
| X70 | 483 | 565 | Ultra{0}}visoka trdnost |
| X80 | 552 | 621 | Zelo visoka trdnost |
Odstotek povečanja:X65 ponuja približno8 % večja meja tečenja kot X60(448 MPa proti . 414 MPa) .
Kje X65 ustreza razredom API 5L
| Ocena | Izkoristek (min, MPa) | Tipična uporaba |
|---|---|---|
| B | 241 | Zbiranje-nizkega tlaka, pripomočki |
| X42 | 290 | Zbirne linije, distribucija |
| X52 | 359 | Prenos srednjega{0}}tlaka |
| X60 | 414 | Visokotlačni-prenos |
| X65 | 448 | Visok{0}}prenos, cevovodi na morju, storitve na Arktiki |
| X70 | 483 | Dolga-razdalja, visok-tlak |
| X80 | 552 | Ultra{0}}magistralni-tlačni vodi |
X65 je prednostna kakovost za zahtevne aplikacije na morju in v Arktikikjer je potrebna kombinacija visoke trdnosti in odlične-nizkotemperaturne žilavosti.
Pogoste aplikacije
| Industrija | Aplikacije |
|---|---|
| Nafta in plin | Visokotlačni{0}}prenosni cevovodi, zbirni sistemi |
| Offshore | Podvodni cevovodi, dvižne ploščadi, pomorske instalacije |
| Zemeljski plin | Prenos-plinovodi na dolge razdalje, distribucijska omrežja za plin |
| Arctic Service | Cevovodi za-nizke temperature, ki zahtevajo izjemno žilavost (testirano do -45 stopinj ali manj) |
| Vodni prenos | Visokotlačni{0}}vodovod, cevovodi naprave za razsoljevanje |
| Petrokemija | Procesne linije, industrijski transport pri povišanih tlakih |
| Projekti CCUS | Superkritični transportni cevovodi CO₂ (napredne aplikacije) |
| Infrastruktura | Inženirski projekti, ki zahtevajo-cevovode visoke trdnosti |
Prednosti razreda X65
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Visoka trdnost | Precej višje od X60 (448 MPa proti . 414 MPa) – omogoča višje delovne tlake ali tanjše stene |
| Odlična trdnost | Možnosti PSL2 zagotavljajo zajamčene udarne lastnosti za zahtevna okolja, vključno z arktično storitvijo |
| Zmanjšanje telesne teže | Večje razmerje-in-težo zmanjša stroške materiala in zahteve za podporno strukturo |
| Varljivost | Nadzorovana kemija in nizkoogljični ekvivalent zagotavljata dobro varljivost na terenu, čeprav mora biti vsebnost Ti optimizirana |
| Možnosti kisle storitve | Na voljo s skladnostjo NACE MR0175/ISO 15156 za okolja H₂S |
| Dokazana zmogljivost na morju | Obširno se uporablja pri projektih cevovodov na morju po vsem svetu |
| Vrhunska zmogljivost pri-nizkih temperaturah | Napredni razredi X65M dosegajo izjemno žilavost pri -45 stopinjah in manj |
Prednosti izdelave LSAW za X65
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Zmogljivost velikega premera | Lahko proizvaja cevi s premerom od 12" do 72"+ – idealno za-visokotlačne prenosne vode |
| Debele stene | Primerno za visoko{0}}tlačne aplikacije, ki zahtevajo precejšnjo debelino stene (do 60-80 mm) |
| Visoka strukturna celovitost | En sam vzdolžni šiv zagotavlja vrhunsko trdnost, varjenje s-polnim prebojem zagotavlja minimalna tveganja napak |
| Odlična dimenzijska natančnost | Ozke tolerance OD, ovalnosti in ravnosti zmanjšajo težave pri namestitvi |
| Nadzor preostalega stresa | Mehanska razširitvena stopnja zmanjša preostalo napetost in izboljša mejo tečenja |
| Izboljšana žilavost | Možnosti PSL2 s Charpyjevim V-testiranjem zarez za nizke-temperature in storitve na morju; napredne plošče TMCP zagotavljajo izjemno HAZ žilavost |
| Zagotavljanje kakovosti | Avtomatsko varjenje z zabeleženimi parametri; popolna NDT sledljivost |
Mednarodni ekvivalenti
| Standardno | Enakovredni razred | Opombe |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L450 | Usklajeno z API 5L |
| GB/T 9711 | L450 | Kitajski ekvivalent |
| CSA Z245 | Stopnja 448 | Kanadski standard |
| DNV OS-F101 | Ocena 450 | Offshore standard |
Pomembne opombe pri izbiri
1. X65 v primerjavi z nižjimi/višjimi razredi
X65je primeren zavisokotlačni{0}}vodi za prenos, cevovodi na morju in storitve na Arktikikjer je potrebna povečana žilavost
Za nižje pritiske upoštevajteX60 ali X52za optimizacijo stroškov
Za ultra-visoke pritiske ali uporabo v globokih vodah razmisliteX70 ali X80
X65 ponujaoptimalno razmerje moči in žilavostiza številne zahtevne aplikacije
2. Izbira PSL1 proti PSL2
PSL1:Zadostuje za splošne storitve, vodovodne napeljave, ne-kritične aplikacije pri zmernih temperaturah
PSL2: Priporočljivo za:
Delovanje pri nizkih-temperaturah (zahteva preskus udarca)
Kisla storitev (H₂S okolja s skladnostjo NACE)
Kritični visokotlačni-vodi
Aplikacije na morju in pod morjem
Naprave za arktično in hladno podnebje
Skladnost s predpisi (linije DOT, FERC, FEMSA)
3. Izbira proizvodnega procesa
LSAWje prednostna za:
Veliki premeri (večji ali enaki 16")
Visokotlačni daljnovodi-
Offshore in kritične storitve
Ko je določen ravni šiv za lažji NDT
Aplikacije z debelimi stenami, ki zahtevajo visoko trdnost
4. Testiranje in certificiranje
Standardni certifikat:EN 10204 3.1(neodvisno testiranje proizvajalca)
Za kritične projekte:EN 10204 3.2(testiranje-priče tretje osebe)
Zagotovite, da potrdilo o preskusu mlina vključuje: kemično sestavo, mehanske lastnosti, rezultate NDT, rezultate hidrostatičnega preskusa
Za kislo storitev: navedite skladnost z NACE MR0175/ISO 15156
In-pregled tretjih oseb s strani SGS, BV, Lloyds, splošno sprejet za kritične projekte
5. Aplikacija Fit
Cevovodi na morju:X65 PSL2 z dodatnimi zahtevami (DWTT, CTOD, HAZ žilavost)
Arktična storitev:Določite PSL2 s preskusom udarca pri -45 stopinj ali manj
Kisla postrežba:Določite X65 PSL2 s skladnostjo NACE MR0175/ISO 15156
Visok{0}}prenos plina:X65 PSL2 s preskusom udarca po Charpyju
Vodovodne cevi:X65 PSL1 je običajen in ekonomičen za visoko{2}}mreže
Projekti CCUS:Napredni X65M z izjemno-nizkotemperaturno žilavostjo
Končni zaključek: Cev API 5L X65 LSAWje avisoka{0}}trdnost in velik{1}}premer varjene ceviposebej zasnovan za zahtevne aplikacije, ki zahtevajo optimalno ravnovesje moči in žilavosti. Z minimalno mejo tečenja65.000 psi (448 MPa), ponuja približno8 % večja trdnost kot X60ob ohranjanju odlične varljivosti in učinkovitosti pri-nizkih temperaturah. Je prednostna ocena zacevovodov na morju, arktičnih naprav in kritičnih visokotlačnih{0}}prenosnih sistemovkjer je povečana žilavost bistvena. Proizvodni proces LSAW omogoča izdelavo cevi izPremer od 12" do 72".z debelino stene do80 mm, zaradi česar je idealen za visokotlačne cevovodne sisteme velikega-premera-po vsem svetu. Za zahtevne aplikacije naveditePSL2s Charpyjevim V-zareznim preskusom udarca pri zahtevani delovni temperaturi. NaprednoX65M (TMCP)razreda lahko doseže izjemno žilavost, ki presega350 J pri -45 stopinjah, primeren za najzahtevnejša okolja, vključno s superkritičnim transportom CO₂.
