API 5L PSL1 Grade X60 Ocelové trubky-oboustranné svařování pod tavidlem (DSAW)
Základní přehled
Ocelová trubka API 5L PSL1 třídy X60 DSAW (oboustranné-svařování pod tavidlem)je vysokopevnostní potrubí z uhlíkové oceli vyrobené podle specifikace American Petroleum Institute pro potrubní dopravní systémy. Označení "X60" udává minimální mez kluzu60 000 psi (414 MPa), představující vstupní bod do „vysoko{0}}pevných“ potrubních materiálů .
X60 je přibližně-nabídka vysoké pevnostiO 15 % vyšší mez kluzu než X52(414 MPa vs. 359 MPa) aO 71 % vyšší než stupeň B(414 MPa vs . 241 MPa). Běžně se používá pro vysokotlaká -potrubí, aplikace na moři a náročné provozní podmínky, kde by nižší třídy vyžadovaly nadměrnou tloušťku stěny.
Výrobní proces DSAW-také známý jako LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding)-je metoda svařování s vysokou-integritou, při které se aplikují vnitřní i vnější svary a tvoříjeden vysoce kvalitní svar-nuget. Tento proces je speciálně navržen provelké-průměrové, tlusté-trubkypoužívané ve vysokotlakých{0}}přepravách ropy a plynu, vodovodních sítích a pobřežních potrubích.
Název Vysvětlení
| Část | Význam |
|---|---|
| API | American Petroleum Institute |
| 5L | Specifikace pro potrubní potrubí používané v potrubních dopravních systémech |
| PSL1 | Úroveň 1 specifikace produktu – standardní úroveň kvality se základními požadavky (žádné povinné nárazové zkoušky) |
| X60 | Označení jakosti: „X“ označuje jakost potrubí, „60“ představuje minimální mez kluzu v ksi (60 000 psi / 414 MPa) |
| DSAW | Oboustranné-svařování pod tavidlem – používají se vnitřní i vnější svary; svařovací oblouk je během svařování ponořen do zrnitého tavidla |
| Také známý jako | LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) – když svar probíhá podélně podél trubky |
Klíčové specifikace
| Atribut | Popis |
|---|---|
| Norma | API 5L (46. vydání, v souladu s ISO 3183) |
| Úroveň specifikace produktu | PSL1 – standardní úroveň kvality |
| Stupeň | X60 (L415 v notaci ISO) |
| Minimální mez kluzu | 414–415 MPa (60 000–60 200 psi) |
| Minimální pevnost v tahu | 517–520 MPa (75 000–75 400 psi) |
| Výrobní proces | DSAW (oboustranné-svařování pod tavidlem) / LSAW (podélné svařování pod tavidlem) |
| Metody tváření | JCOE(progresivní J-C-O formování) popřUOE(U-ing, O-ing, Expanding) |
| Rozsah velikostí (DSAW/LSAW) | 406 mm až 1829 mm(16" až 72") OD – typické pro DSAW; k dispozici až 84". |
| Tloušťka stěny | 6,0 mm až 50 mm (až 75 mm pro speciální aplikace) |
| Délka | 6 m až 12 m standard; k dispozici až 18 m |
| Konec Dokončí | Hladké konce, zkosené konce (úhel zkosení 30 stupňů) |
| Možnosti povlakování | Černá barva, lak, antikorozní{0}}olej, FBE, 3LPE, uhelný dehet, CWC |
Chemické složení (API 5L PSL1 Grade X60 Welded Pipe)
Na základě požadavků API 5L PSL1 pro svařované trubky:
| Živel | Maximální % | Poznámky |
|---|---|---|
| uhlík (C) | 0.26% | Nízký obsah uhlíku pro dobrou svařitelnost |
| mangan (Mn) | 1.40% | Poskytuje sílu |
| fosfor (P) | 0.030% | Kontrolováno pro svařitelnost |
| síra (S) | 0.030% | Kontrolováno pro tuhost |
| křemík (Si) | Není určeno pro PSL1 | Obvykle menší nebo rovno 0,45 % |
| Vanad (V) | Jak bylo dohodnuto | Mikro{0}}legování pro zušlechťování zrna |
| niob (Nb) | Jak bylo dohodnuto | Mikro-legování pro pevnost |
| titan (Ti) | Jak bylo dohodnuto | Mikro{0}}legování pro zušlechťování zrna |
Poznámka: Pro každé snížení o 0,01 % pod stanovený maximální obsah uhlíku je povoleno zvýšení o 0,05 % nad stanovený maximální obsah manganu, maximálně však o 1,65 %. PSL1 nemá žádné požadavky na maximální mez kluzu, uhlíkový ekvivalent ani povinné rázové zkoušky.
Mechanické vlastnosti (API 5L PSL1 Grade X60)
| Vlastnictví | Požadavek |
|---|---|
| Mez kluzu (min) | 414–415 MPa (60 000–60 200 psi) |
| Mez kluzu (max) | Není určeno pro PSL1 |
| Pevnost v tahu (min) | 517–520 MPa (75 000–75 400 psi) |
| Pevnost v tahu (max) | Není určeno pro PSL1 |
| Prodloužení | Podle vzorce API 5L (liší se podle tloušťky stěny) |
| Charpyho dopad | Není vyžadováno pro PSL1– pouze PSL2 vyžaduje povinné nárazové testování |
| Poměr-k{1}}tahu | Není určeno pro PSL1 |
X60 vs. sousední ročníky srovnání
| Stupeň | Mez kluzu (min) | Pevnost v tahu (min) | Relativní síla vs. X60 | Typická aplikace |
|---|---|---|---|---|
| třída B | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -42% | Nízký{0}}tlak, veřejné služby |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -30% | Sběrné linky, distribuce |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 434 MPa (63 ksi) | -23% | Shromažďování středního-tlaku |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455–460 MPa (66 ksi) | -13% | Obecný přenos |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -6% | Přenos vyšším-tlakem |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Základní linie | Přenos vysokého-tlaku, offshore |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | +8% | Vysoký-tlak, na moři |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | +17% | Vysoký tlak na -vzdálenost- |
*X60 představuje vstupní bod do „vysoko{1}}pevnostních“ potrubních materiálů, nabízí přibližně o 15 % vyšší mez kluzu než X52 .*
Rozměrové specifikace
| Parametr | Rozsah / Tolerance |
|---|---|
| Vnější průměr | 406 mm až 1829 mm(16" až 72") – typický rozsah DSAW; k dispozici až 84". |
| Tloušťka stěny | 6,0 mm až 50 mm (až 75 mm pro speciální aplikace) |
| Tolerance průměru (tělo potrubí) | ±0,75 % specifikované OD |
| Tolerance průměru (konce trubek, 219,1-273,1 mm) | +1.6 mm / -0,4 mm |
| Tolerance průměru (konce trubek, 274-457 mm) | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Tolerance tloušťky stěny (508-610 mm) | +19.5% / -8% |
| Tolerance tloušťky stěny (219,1-457 mm) | +15% / -12.5% |
| Délka | 6 m až 12 m standard; k dispozici až 18 m |
| Mimo-kulatost- | Menší nebo rovno 1 % specifikovaného OD |
Typická dostupnost velikosti (API 5L Grade X60 DSAW):
| OD (palce) | Vnější průměr (mm) | Rozsah tloušťky stěny (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 |
Zdroj: Založeno na údajích průmyslových výrobců .
Výrobní proces DSAW/LSAW
Oboustranné svařování v ponorném oblouku (DSAW), známé také jako podélné svařování pod tavidlem (LSAW), je vysoce-účinný proces používaný především pro ocelové trubky velkých-průměrů.
Popis procesu
Svařovací oblouk je ponořen do zrnitého tavidlapři svařování, chrání svar před atmosférickou kontaminací
Jsou vyžadovány vnitřní i vnější svary, obvykle prováděné v samostatných procesech
Oddělené svary spotřebují část druhého, což má za následek ajeden vysoce kvalitní svar-nuget
Metody tváření
| Metoda | Popis | Typické průměry |
|---|---|---|
| JCOE | Progresivní kroky tvarování J-C-O (tvar J-tvar → C-tvar → tvar O-), rozšířené po svařování | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Plech lisovaný do tvaru U-, poté do tvaru O-, po svařování expandovaný | 508-1118 mm (20"-44") |
Kroky procesu
Výběr talíře– Ocelové desky splňující požadavky API 5L PSL1 X60
Příprava okraje– Hrany jsou zkosené, aby vytvořily drážku ve tvaru V-
Tváření– Ocelové plechy jsou tvarovány do válcových tvarů pomocí lisů JCOE nebo UOE
Tack Welding– Tvarované desky jsou přichyceny-svařením, aby si zachovaly tvar
Dvojité svařování pod tavidlem– Trubkový šev svařený na vnitřním i vnějším povrchu
Studená expanze– Potrubí lze rozšířit až o 1,5 % pro dosažení konečného vnějšího rozměru
Ultrazvuková kontrola– Kontrola švů nepřetržitou ultrazvukovou automatickou detekcí vad
Zkouška hydrostatického tlaku– Každá trubka prochází zkouškou hydrostatickým tlakem (pokud je specifikováno)
Dokončování– Konečné zpracování, zkosení, nátěr a značení podle specifikací
Požadavky na testování a kontrolu (PSL1)
| Typ testu | Požadavek | Poznámky |
|---|---|---|
| Chemická analýza | Na šarži tepla | Ověřuje limity složení pro API 5L PSL1 |
| Zkouška tahem | Za los | Ověřuje kluz a pevnost v tahu |
| Test zploštění | Požadovaný | Kontroluje tažnost a integritu svaru |
| Test ohybu | Požadovaný | Ověřuje integritu svaru |
| Charpyho nárazový test | Není vyžadováno pro PSL1 | Pouze PSL2 vyžaduje povinné nárazové testování |
| Hydrostatický test | Každá trubka (pokud je specifikována) | Ověření integrity tlaku |
| Ultrazvuková kontrola | 100% svarový šev | Standardní praxe pro DSAW |
| X-kontrola | Pro "T" spoje | Tam, kde pásové tupé svary protínají spirálové švy |
| Rozměrová kontrola | 100% | Podle standardních tolerancí |
| Osvědčení o zkoušce mlýna | EN 10204 Typ 3.1B | Dodáváno s úplnými výsledky testů |
Srovnání PSL1 vs. PSL2 pro X60
| Funkce | PSL1 X60 | PSL2 X60 | Význam |
|---|---|---|---|
| Uhlík (C) max | 0.26% | 0.12% | PSL2 má54% snížení– lepší svařitelnost, nižší tvrdost HAZ |
| Síra (S) max | 0.030% | 0.015% | PSL2 má 50% snížení – kritické pro houževnatost |
| Fosfor (P) max | 0.030% | 0.025% | PSL2 má přísnější limity |
| Mangan (Mn) max | 1.40% | 1.40-1.60% | Vyšší kvůli síle |
| Mez kluzu | pouze 414 MPa min | Rozsah 414-565 MPa | PSL2 specifikuje maximum, aby se zabránilo příliš{1}}silným materiálům |
| Pevnost v tahu | pouze 520 MPa min | Rozsah 520-760 MPa | PSL2 specifikuje maximum pro konzistenci |
| Poměr-k{1}}tahu | Neuvedeno | Menší nebo rovno 0,93 | PSL2 zajišťuje dostatečnou tažnost |
| Dopadové testování | Není vyžadováno | Povinné | PSL2 zaručuje houževnatost při nízkých-teplotách |
| Ekvivalent uhlíku | Není vyžadováno | Vypočítané a kontrolované | PSL2 zajišťuje dobrou svařitelnost v terénu |
| Požadavky NDT | Norma | Přísnější | PSL2 poskytuje lepší detekci defektů |
| Typické použití | Obecný servis, vodovodní potrubí, ne-kritické | Kritická obsluha, kyselá obsluha, nízká teplota |
Běžné aplikace
| Aplikace | Popis |
|---|---|
| Přenos vysokotlakého plynu- | Dálkové-potrubí zemního plynu vyžadující vysoký provozní tlak |
| Ropa kmenové linky | Hlavní přepravní vedení pro přepravu ropy |
| Offshore potrubí | Podmořská potrubí vyžadující vysoký poměr pevnosti-k{1}}hmotnosti |
| Pobřežní sběrné sítě | Regionální kmenové systémy spojující výrobní oblasti se zpracováním |
| Potrubí stanice a sběrače | Kompresorové stanice, čerpací stanice, měřicí zařízení |
| Přenos vody | Velký-průměr, vysokotlaké-vodovody |
| Potrubí průmyslového procesu | Rafinérie, chemické závody, energetika |
| Kyselá služba | Prostředí H₂S (s PSL2 a doplňkovými požadavky NACE) |
Klíčové výhody
| Výhoda | Popis |
|---|---|
| Vysoká pevnost | Výtěžnost 60 000 psi – o 15 % vyšší než X52, což umožňuje menší tloušťku stěny nebo vyšší provozní tlaky |
| Nákladová-efektivita | PSL1 je ekonomičtější než PSL2 – vhodný pro všeobecné servisní aplikace |
| Vynikající svařitelnost | Nízký obsah uhlíku zajišťuje dobrou svařitelnost v terénu |
| Možnost velkého průměru | DSAW vyrábí trubky od 16" do 72" vnějšího průměru – ideální pro aplikace s velkým-průměrem |
| Vysoká integrita svaru | Oboustranné-svařování vytváří jediný-kvalitní svar se 100% kontrolou UT |
| Široká dostupnost | Běžně skladované výrobci po celém světě |
| Tváření JCOE/UOE | Přesná rozměrová přesnost díky pokročilým metodám tváření |
| Osvědčený výkon | Široce se používá ve-vysokotlaké přepravě plynu, pobřežních potrubích a náročných aplikacích |
Mezinárodní aproximace
| Norma | Ekvivalentní stupeň | Poznámky |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L415 | Mezinárodní standardní ekvivalent |
| GB/T 9711 | L415 | čínský ekvivalent |
| DNV OS-F101 | Stupeň 450 | Offshore standard (podobná úroveň pevnosti) |
| EN 10208-2 | L415 MB | evropský ekvivalent |
Možnosti povlakování
Potrubí API 5L PSL1 X60 DSAW lze dodat s různými povlaky pro ochranu proti korozi:
| Typ povlaku | Nejlepší pro | Klíčové vlastnosti |
|---|---|---|
| 3LPE (3vrstvý polyetylén) | Zasypané potrubí | Nejběžnější; vynikající ochrana proti korozi, vysoká odolnost proti nárazu |
| FBE (Fusion Bonded Epoxid) | Ropovody a plynovody | Silná přilnavost, chemická odolnost |
| Epoxid uhelného dehtu | Mořské prostředí | Silná-ochrana |
| CWC (nátěr na beton) | Pobřežní/podmořské potrubí | Negativní vztlak a mechanická ochrana |
| Lak / olej proti rzi- | Dočasná ochrana | Krátkodobá-ochrana proti korozi během přepravy |
| Bitumenový nátěr | Pohřbená služba | Cenově-efektivní ochrana |
| Černý olejový nátěr | Standardní frézovací úprava | Dočasná ochrana |
Konec Dokončí
Dostupné konečné ošetření zahrnují:
Hladké konce (PE)– standardní pro většinu aplikací
Zkosené konce (BE)– pro svařování v terénu (úhel úkosu 30 stupňů)
Závitové konce– pro mechanické spoje
Důležité úvahy
1. Výběr PSL1 vs. PSL2
PSL1: Vhodné pro všeobecné použití, vodovodní potrubí, ne-kritické aplikace, kde není vyžadována houževnatost při nízkých{1}}teplotách
PSL2: Vyžaduje se pro nízkoteplotní provoz (pod 0 stupňů), kyselý provoz (prostředí H₂S), regulovaná potrubí (FERC, DOT) a kritické aplikace
2. X60 vs. nižší/vyšší třídy
X52: Obecná převodovka (výnos 52 ksi)
X56: Přenos s vyšším-tlakem (výtěžnost 56 ksi)
X60: Přenos vysokého-tlaku, offshore(výtěžek 60 ksi)
X65/X70: Vyšší tlak, na moři, na dlouhé{0}}vzdálenosti
3. Omezení velikosti DSAW
Výroba DSAW pro X60 je obvykle dostupná odVnější průměr 16" až 72".
Menší průměry (pod 16") se typicky vyrábějí metodou ERW nebo bezešvou metodou
4. Dopadové testování
PSL1 anonevyžadují Charpyho nárazové zkoušky podle normy. Pokud se očekává nízkoteplotní{1}}provoz, zvažte:
Specifikace nárazových zkoušek jako doplňkového požadavku
Upgrade na PSL2 (což vyžaduje testování dopadu)
5. Omezení teploty
Maximální doporučená provozní teplota:350 stupňů (662 stupňů F)
Žádná zaručená houževnatost při nízkých{0}}teplotách pod PSL1 – nevhodné pro aplikace pod-nulovou teplotou bez vyhodnocení
6. Kontrola třetí-strany
Dostupné inspekční služby zahrnují SGS, BV, Lloyds
7. Osvědčení o zkoušce mlýna
Obvykle se poskytuje jakoEN 10204 Typ 3.1Bs úplnými výsledky testů
Kontrola třetí stranou{0} je k dispozici na vyžádání
8. Svařitelnost
Nízký obsah uhlíku (méně než nebo rovný 0,26 %) zajišťuje vynikající svařitelnost
Vhodné pro všechny standardní metody svařování (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
U většiny tlouštěk není potřeba žádné tepelné zpracování po-svaření
Pro aplikace kyselých služeb s PSL2 jsou vyžadovány postupy s nízkým obsahem vodíku
Shrnutí
Ocelová trubka API 5L PSL1 Grade X60-oboustranná svařovaná pod tavidlem (DSAW/LSAW)je vysokopevnostní potrubí, které slouží jako vstupní bod do prémiových materiálů potrubí. S minimální mezí kluzu60 000 psi (414 MPa)– přibližněO 15 % vyšší než X52– a pevnost v tahu75 000 psi (517 MPa), je tento materiál preferovanou volbou pro vysokotlaká{0}}potrubí pro přepravu, aplikace na moři a náročné provozní podmínky, kde by X52 vyžadoval nadměrnou tloušťku stěny.
Klíčové vlastnosti:
Materiálový standard: API 5L PSL1 X60 – vysoce-pevnostní třída pro všeobecné použití
Mez kluzu: minimum 414 MPa (60 000 psi) – o 15 % vyšší než X52
Pevnost v tahu: minimálně 517 MPa (75 000 psi).
Úroveň kvality PSL1: Žádné povinné nárazové zkoušky; standardní požadavky na obecnou službu
Výroba DSAWvyrábí trubky zVnější průměr 16" až 72".s tloušťkou stěny až50 mm
Oboustranné-svařovánívytvoří jeden vysoce kvalitní-nuget svaru
Tváření JCOE nebo UOEmetody zajišťují přesnou rozměrovou přesnost
100% ultrazvuková kontrolasvarový šev zajišťuje kvalitu
Výborná svařitelnosts nízkým obsahem uhlíku (méně než nebo rovno 0,26 %)
Cenově-efektivní– nejekonomičtější volba pro vysokotlaké-velké-průměrové potrubí
Mezi běžné aplikace patří:
Vysokotlaké-potrubí pro přepravu plynu
Ropné kmenové vedení
Pobřežní a podmořská potrubí
Potrubí stanice a sběrače
Vodovodní rozvody
Průmyslové procesní potrubí
Při objednávce uveďte:API 5L PSL1 jakost X60, DSAW/LSAW (dvoustranné/podélné svařování pod tavidlem), rozměr (OD x WT), délka, konečná úprava (hladký/zkosený), požadavky na povlak a zkušební certifikát frézování podle EN 10204 typ 3.1B.
Pro aplikace vyžadující zaručenou houževnatost při nízkých{0}}teplotách, přísnější chemické kontroly nebo schopnost kyselého provozu specifikujteAPI 5L PSL2 Grade X60místo toho . Pro většinu vysokotlakých přenosových aplikací nabízí X60 PSL1 vynikající rovnováhu mezi pevností a hospodárností.
