Покупці, які порівнюють безшовні сталеві труби API 5L PSL1, API 5L PSL2 і ASTM A106, незабаром виявлять, що ці три документи виглядають схожими, але служать різним цілям. API 5L — специфікація лінійних труб, написана для трубопроводів, що транспортують нафту, газ і воду; ASTM A106 — це специфікація високотемпературного обслуговування, написана для парових, бойлерних і технологічних трубопроводів. Знання того, де вимоги розходяться, запобігає надмірній специфікації, уникає відхилених поставок і тримає вартість проекту під контролем.
Область застосування кожної специфікації
API 5L охоплює безшовні та зварні труби на двох рівнях специфікації продукції. PSL1 встановлює основні вимоги, які дозволяють заводу транспортувати труби з мінімальним навантаженням на випробування, тоді як PSL2 зберігає ту саму структуру розмірів і додає жорсткіші хімічні властивості, обов’язкове випробування готової труби на розтяг, ударне випробування за Шарпі з V-подібним надрізом і неруйнівний контроль корпусу труби та зварного шва.
ASTM A106 охоплює безшовні труби з вуглецевої сталі для високотемпературної експлуатації класів A, B і C, причому на клас B припадає переважна більшість тоннажу. Розміри відповідають стандарту ASME B36.10M, тому труба NPS 6 Schedule 40 A106 має такий самий зовнішній діаметр і товщину стінки, як еквівалент API 5L, саме тому ці дві специфікації так часто плутають.
API 5L PSL1: найнижче навантаження на випробування, найширша доступність млинів, найкраще підходить для збору низького тиску та комунальних ліній.
API 5L PSL2: контрольований хімічний склад, сертифікована ударна в’язкість і протоколи NDT, необхідні для важливих ліній електропередачі.
ASTM A106: експлуатація при підвищеній температурі, класи A, B і C, поставляється в гарячому або холоднотягнутому вигляді.
Порівняння хімічного складу
У таблиці нижче наведено основні обмеження для найпоширенішого сорту в кожній специфікації, виражені у вагових відсотках.
| елемент | ASTM A106 Gr B | API 5L Gr B PSL1 | API 5L Gr B PSL2 |
|---|---|---|---|
| Карбон, макс | 0.30 | 0.28 | 0.24 |
| Марганець | 0,29 до 1,06 | 1.20 max | 1.40 max |
| Фосфор, макс | 0.035 | 0.030 | 0.030 |
| Сірка, макс | 0.035 | 0.030 | 0.030 |
| Кремній, мін | 0.10 | не вказано | не вказано |
| Контроль зварюваності | не вказано | не вказано | CE 0,43 макс., Pcm 0,25 макс |
У щоденній практиці важливі дві відмінності. По-перше, A106 Grade B встановлює мінімальний вміст кремнію, оскільки сталь призначена для гарячої експлуатації, тоді як API 5L цього не робить. По-друге, тільки PSL2 застосовує вуглецевий еквівалент або межу Pcm до теплового аналізу, що дозволяє оператору трубопроводу з упевненістю кваліфікувати процедури зварювання до початку будівництва. A106 Grade A і Grade C пересувають межу вуглецю до 0,25 і 0,35 відповідно, із відповідними змінами в діапазоні марганцю.
Механічні властивості та вимоги до випробувань
| Власність | ASTM A106 Gr B | API 5L Gr B | API 5L X42 |
|---|---|---|---|
| Межа текучості, хв | 240 МПа (35 ksi) | 241 МПа (35 ksi) | 290 МПа (42 ksi) |
| Міцність на розрив, хв | 415 МПа (60 ksi) | 414 МПа (60 ksi) | 414 МПа (60 ksi) |
| Межа текучості, макс | не вказано | Лише PSL2 | Лише PSL2 |
| Тест на удар по Шарпі | не стандартний | Лише PSL2 | Лише PSL2 |
| Неруйнівний контроль | гідростатичне випробування | PSL2 додає тіло труби та шов NDT | PSL2 додає тіло труби та шов NDT |
Ударне випробування труби PSL2 проводиться на корпусі труби, а для зварного виробу — на зварному шві та зоні термічного впливу при температурі, узгодженій у замовленні на закупівлю, зазвичай 0 градусів або нижче. Труба PSL1 не несе жодних зобов’язань щодо впливу, якщо покупець не додасть додаткових вимог. ASTM A106 вимагає проведення гідростатичного випробування, а також випробування на розтяг і сплющення або вигин, а випробування на удар залишає на замовлення. Ця єдина відмінність пояснює більшу частину різниці в ціні між двома рівнями специфікації продукту.
Виробничий шлях і термічна обробка
Усі три вироби виготовляються безшовним способом: сталеву заготовку нагрівають приблизно до 1200 градусів, проколюють на роторному прошивному стані, потім прокочують на штамповому стані, стані з оправкою або безперервному стані до потрібної стінки, після чого виконуються розміри, правка та різання. Холоднотягнута труба виготовляється з гарячекатаних пустот шляхом протягування через матрицю над оправкою, що забезпечує жорсткий допуск і гладкий отвір, необхідний для обслуговування приладів і теплообмінника.
Гаряче оброблена труба A106 може поставлятися у вигляді прокату, але холоднотягнута A106 повинна пройти нормалізаційну обробку або відпал. Труба API 5L PSL2 для критичних умов експлуатації часто замовляється стандартизованою або, якщо стінки більш важкі, загартованою та відпущеною, щоб відповідати вимогам до удару при низькій температурі.
Критерії відбору для покупців
Розрахункова температура вище 400 градусів або пара та технологічний процес: вкажіть ASTM A106 клас B і підтвердьте допустиме напруження в ASME B31.1 або B31.3.
Заглиблений трубопровід, що переміщує нафту, газ або воду при температурі навколишнього середовища: вкажіть API 5L і виберіть PSL1 або PSL2 з фактора конструкції та кваліфікації процедури зварювання.
Низькотемпературний вплив або суміжне обслуговування: виберіть PSL2 і вкажіть температуру випробування Шарпі та поглинену енергію в замовленні на придбання.
Згинання, нарізання різьблення або зварювання на місці: підтримуйте вуглецевий еквівалент на рівні 0,43 або нижче та підтвердьте, що в сертифікаті станка показано теплові числа, які можна відстежити у звітах про випробування.
Захист поверхні: тришаровий поліетилен або сплавлена епоксидна смола для заглиблених ліній і оголена або лакована обробка для надземних високотемпературних ліній.
FAQ
Питання: чи можна трубу API 5L замінити на ASTM A106 Grade B?
Не автоматично. Хімічний склад і мінімальна міцність близькі, але A106 має розрахункові допустимі умови для підвищеної температури, яких не має труба API 5L. Для заміни потрібен письмовий дозвіл інженера-проектувальника.
З: Яка найбільша різниця між PSL1 і PSL2?
Тестування та хімічний контроль. PSL2 додає ліміт вуглецевого еквівалента, обов’язкове випробування на удар і неруйнівний контроль тіла труби та шва, чого PSL1 не вимагає.
Q: Чи труба PSL2 перевірена на удар нижче нуля?
Випробовується при температурі, яка вказана в замовленні. Загальні значення: 0 градусів, мінус 10 градусів і мінус 20 градусів для холодних кліматичних проектів, із зазначеною необхідною поглиненою енергією для кожного зразка.
З: Який сорт підходить для парового колектора?
A106 Grade B є звичайним вибором у межах допустимих навантажень. Для більш високих параметрів пари матеріал переходить до марок сплавів, таких як A335 P11 або A335 P22.
З: Чи відрізняються розміри двох стандартів?
Ні. Безшовна труба в обох специфікаціях відповідає стандарту ASME B36.10M, тому зовнішній діаметр і товщина стінки відповідають однаковому номінальному розміру та графіку.
Питання: які документи мають надійти разом із відправленням?
Сертифікат прокатного випробування з тепловим аналізом, результатами розтягування, результатами удару, якщо це можливо, записом гідростатичних випробувань, звітом про НК для PSL2 та постійними маркуваннями, які прив’язують кожну довжину до її числа нагріву.
