Труба API 5L X42 для поздовжнього дугового зварювання під флюсом (LSAW).
Основний огляд
Стандартна специфікація дляпоздовжньо занурена під флюс{0}}зварена сталева трубапідAPI 5Lспецифікація.Оцінка X42є aтрубопровідна сталь-середньої міцностізазвичай використовується для транспортування нафти та газу з мінімальною межею текучості42 000 psi (290 МПа), що представляє значне збільшення міцності в порівнянні з класом В при збереженні хорошої зварюваності.
Назва Пояснення
| частина | Значення |
|---|---|
| API | Американський інститут нафти |
| 5L | Технічні умови для магістральних труб |
| X42 | Позначення оцінки –X= клас трубопроводу,42= мінімальна межа текучості в ksi (42 000 psi) |
| Поздовжнє дугове зварювання під флюсом (LSAW) | Процес виготовлення – сталеві пластини формуються та зварюються вздовж одного прямого поздовжнього шва за допомогою зварювання під флюсом з додаванням присадного металу |
Основні характеристики труб API 5L X42 LSAW
| Особливість | опис |
|---|---|
| Тип матеріалу | Мікро-легована вуглецева сталь– може містити невеликі добавки ніобію, ванадію або титану для покращення зернистості та міцності |
| Виробництво | LSAW (поздовжнє дугове зварювання під флюсом)– пластини, сформовані за допомогою процесів UOE, JCOE або RBE, потім зварені дугою під флюсом зсередини та зовні |
| Рівні технічних характеристик продукту | PSL1абоPSL2(PSL2 вимагає обов'язкового тестування на удар і суворішого хімічного контролю) |
| Межа текучості | мінімум 290 МПа (42 000 psi). |
| Міцність на розрив | 414 МПа (60 000 psi) мінімум |
| Ключова перевага | Вища міцність, ніж клас B(290 МПа проти . 241 МПа), зберігаючи відмінну зварюваність |
| Типові діаметри | від 219 мм до 1820 мм(від 8" до 72") – процес LSAW забезпечує великі діаметри |
| Типова товщина стінки | 5,0 мм до 50 мм(у деяких виробників доступно до 60 мм) |
| Довжина | 6 м до 18 мстандартний; до 12,3 м типово для процесу JCOE |
Хімічний склад (API 5L X42)
| елемент | PSL1 (макс. %) | PSL2 (макс. %) | Примітки |
|---|---|---|---|
| Карбон (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 має жорсткіший контроль зварюваності |
| Марганець (Mn) | 1.30 | 1.30 | |
| Фосфор (P) | 0.030 | 0.025 | Суворіше в PSL2 |
| Сірка (S) | 0.030 | 0.015 | Значно щільніше в PSL2 для міцності |
Примітка:Суворіший хімічний контроль у PSL2 особливо важливий для кислих застосувань і стійкості до низьких-температур.
Механічні властивості
| Власність | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Межа текучості (хв.) | 290 МПа | 290 МПа |
| Межа текучості (макс.) | Не вказано | 496 МПа |
| Міцність на розрив (хв.) | 414 МПа | 414 МПа |
| Міцність на розрив (макс.) | Не вказано | 758 МПа |
| Подовження | 21-27% (залежить від товщини стінки) | 21-27% |
| Енергія удару (V-виїмка Шарпі) | Не вимагається | 41 Дж (27 Дж в середньому) при вказаній температурі |
Примітка:X42 забезпечуєприблизно на 20% вище межа текучостіпорівняно з класом B (241 МПа проти . 290 МПа), дозволяючи мати тонші стінки або вищі робочі тиски.
PSL1 проти PSL2 для труби X42 LSAW
| Аспект | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Хімія | Стандартні межі (C менше або дорівнює 0,26%, S менше або дорівнює 0,030%) | Жорсткіший контроль(C Менше або дорівнює 0,22%, S Менше або дорівнює 0,015%) |
| Сила | Вказано лише мін | Мін. і Максвизначено (запобігає надмірній -міцності) |
| Тестування на вплив | Не вимагається | Обов'язковийпри вказаній температурі |
| Вуглецевий еквівалент | Не вимагається | Розраховується і контролюється |
| Вимоги до НК | Стандартний | Більш жорсткі |
| Типове використання | Загальне обслуговування, лінії-низького тиску | Критична служба, кисла служба, низька температура |
| Енергія CVN при 0 градусах | - | 41 Дж (27 ft-lbf) мінімальне середнє значення |
Процес виробництва LSAW
Методи формування
| метод | опис | Типові діаметри |
|---|---|---|
| UOE / UOE | Плита спресована в U-форму, потім O-форму, розширену після зварювання | 508-1118 мм (20"-44") |
| JCOE / JCOE | Прогресивні сходинки J-C-O (J-форма → C-форма → O-форма), розширена після зварювання | 406-1626 мм (16"-64") |
| РБЕ / РБЕ | Процес згинання рулонів | різноманітні |
Етапи процесу
Підготовка тарілки:Гарячекатані сталеві пластини проходять вхідний контроль (ультразвуковий контроль для ламінування), фрезерування кромок для точних фасок
Обжим пластини:Обидва краї пластини попередньо-зігнуті до викривлення ближче до готової труби (прес для обтиску)
Формування:Прогресивне гідравлічне пресування (JCO або UOE) створює рівномірну округлість
Попереднє-зварювання (зварювання прихватками):Тимчасово закріплює шов
Зварювання під флюсом:Багато{0}}дротяна пилка накладає внутрішнє зварювання, а потім зовнішнє зварювання для повного проварювання під флюсом
Механічне розширення:Труба розширена до точних розмірів (для процесів UOE/JCOE) для досягнення жорстких допусків
НК і тестування:100% ультразвуковий контроль зварного шва, радіографічний контроль при необхідності, гідростатичний контроль
Оздоблення:Кінцева фаска (відповідно до ANSI B16.25), нанесення покриття згідно з вимогами
Наявність розміру
| Параметр | Діапазон | Примітки |
|---|---|---|
| Зовнішній діаметр | від 219 мм до 1820 мм(від 8" до 72") | Доступно до 1829 мм (72 дюйма) |
| Товщина стінки | 5,0 мм до 50 мм | Деякі виробники пропонують до 60 мм |
| Довжина | 6 м до 12 мстандартний;до 18 мдоступний | Процес JCOE зазвичай становить 8-12,2 м |
| Кінець Закінчити | Гладкі кінці, скошені кінці згідно ANSI B16.25 | Фаска під зварювання стандартна |
Доступна типова товщина стінки за діаметром (X42)
| OD (дюйми) | OD (мм) | Діапазон товщини стінки (мм) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 13.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 15.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 16.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 20.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 23.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 25.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 27.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 28.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 28.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 29.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 29.0 |
Вимоги до тестування та перевірки
| Тип тесту | призначення |
|---|---|
| Хімічний аналіз | Переконайтеся, що склад відповідає обмеженням API 5L |
| Випробування на розтяг | Підтвердьте текучість і міцність на розрив (основний метал і зварний шов) |
| Тест на сплющування | Перевірте пластичність |
| Тест на вигин | Перевірити цілісність і пластичність зварного шва |
| Випробування на удар (V-надріз Шарпі) | Необхідний для PSL2при вказаній температурі |
| Гідростатичне випробування | Підтвердження герметичності-протікання – кожна труба перевірена окремо |
| Ультразвукове дослідження | 100%зварного шва на наявність внутрішніх дефектів |
| Рентгенографічне дослідження (рентгенівське дослідження) | Якщо це передбачено додатковими вимогами |
| Перевірка розмірів | Перевірте OD, товщину стінки, прямолінійність, торцеву прямокутність |
| Візуальний огляд | Стан поверхні, вигляд шва |
Сертифікат випробування млина:EN 10204 / 3.1B зазвичай надається для PSL2
Варіанти покриття та захисту
Труба API 5L X42 LSAW зазвичай поставляється з:
| Тип покриття | застосування |
|---|---|
| чорний(голий) | Стандартна обробка млина, використання в приміщенні |
| Лак/масло проти-іржі | Тимчасовий захист під час транспортування |
| Чорний живопис | Основний захист від корозії |
| 3LPE (3-шаровий поліетилен) | Закопані трубопроводи, суворе середовище |
| FBE (Епоксидна смола на сплаві) | Захист від корозії |
| Епоксид кам'яновугільної смоли | Надміцний-захист |
| Бітумне покриття | Похована служба |
| Обважнювальне покриття бетону (CWC) | Морські трубопроводи (негативна плавучість) |
Порівняльна таблиця: X42 LSAW та інші методи виробництва
| Аспект | LSAW (поздовжній) | SSAW (спіраль) | ВПВ |
|---|---|---|---|
| Зварний шов | Одинарний прямий шов | Безперервний спіральний шов | Одинарний прямий шов (без присадного металу) |
| Діапазон діаметрів | від 16" до 72" | Дуже великі діаметри | Зазвичай менше або дорівнює 24" |
| Можливість товщини стінки | До 75 мм | Середній | Обмежений |
| Типове застосування | Передача під високим{0}}тиском, офшорна, критична послуга | Низький-середній тиск,-зумовлений витратами | Лінії меншого діаметру |
| Огляд | Легше оглядати прямий шов | Більш складний НК | Стандартний |
| Перевага дизайну | Бажано для зон-значних наслідків | Дозволено в менш критичних розділах | Менші розподільні лінії |
Загальні програми
Труба API 5L X42 LSAW широко використовується в:
| Промисловість | Додатки |
|---|---|
| Нафта і газ | Трубопроводи середнього{0}}напору, збірні лінії, потокові лінії, магістральні лінії |
| Передача води | Водопроводи великого-діаметра, іригаційні системи, канали опріснення |
| Інфраструктура | Конструкційні палі, фундаменти мостів, обшивка тунелів |
| Нафтохімічна | Технологічні лінії, промислове транспортування |
| Майнінг | Пульпопроводи, транспорт хвостів |
| Генерація електроенергії | Лінії охолоджувальної води, парові послуги (в межах температурних обмежень) |
| Офшори | Підводні трубопроводи (якщо зазначено з відповідним випробуванням) |
| Будівництво | Інженерні компоненти, роликові труби |
Переваги класу X42 перед нижчими
| Перевага | опис |
|---|---|
| Вища сила | На 20% вище межа текучостініж клас B (290 МПа проти . 241 МПа) |
| Зменшення товщини стінки | Можна використовувати більш тонкі стінки для однакового тиску – зменшує вартість матеріалу та вагу |
| Зварюваність | Зберігається відмінна зварюваність, незважаючи на високу міцність |
| Доступність | Широко доступні від багатьох виробників у всьому світі |
| Економічна-ефективність | Хороший баланс міцності і вартості матеріалу |
| Варіанти міцності | PSL2 доступний для роботи при низьких-температурах із гарантованими ударними властивостями |
Переваги виробництва LSAW для X42
| Перевага | опис |
|---|---|
| Можливість великого діаметру | Може виробляти труби діаметром від 8" до 72"+ – набагато більше, ніж безшовні труби або труби ERW |
| Товсті стіни | Підходить для застосувань, що вимагають значної товщини стінок (до 75 мм) |
| Висока структурна цілісність | Єдиний поздовжній шов забезпечує чудову міцність і стійкість до тиску, а зварювання з повним-проваром забезпечує мінімальний ризик дефектів |
| Відмінна точність розмірів | Жорсткі допуски на OD, овальність і прямолінійність (±1% типово) зменшують проблеми з установкою |
| Підвищена міцність | Варіанти PSL2 із V-тестуванням Шарпі для низьких{2}}температур |
| Гарантія якості | Автоматизоване зварювання з записом параметрів; повна відстежуваність НК |
| Економічно-ефективне для тривалого використання | Ефективне виробництво для довгих трубопроводів |
Додаткові вимоги PSL2
Для критичних застосувань труба PSL2 X42 LSAW пропонує:
| Вимога | Специфікація |
|---|---|
| Випробування на вплив CVN | 41 Дж (27 ft-lbf) мінімальне середнє значенняпри вказаній температурі (зазвичай 0 градусів) |
| Максимальна межа текучості | 496 МПа максимум– запобігає надмірній-міцності матеріалів (забезпечує стабільну поведінку в полі) |
| Опір HIC/SSC | Доступно для кислих служб (NACE MR0175/ISO 15156) |
| DWTT (випробування на розрив при падінні ваги) | Для перевірки міцності на руйнування, якщо зазначено |
| Контроль вуглецевого еквівалента | Забезпечує хорошу зварюваність у польових умовах |
| Максимальна міцність на розрив | 758 МПа максимум– забезпечує стійкі механічні властивості |
Міжнародні еквіваленти
| Стандартний | Еквівалентний клас | Примітки |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L290 | Гармонізовано з API 5L |
| GB/T 9711 | L290 | китайський еквівалент |
| CSA Z245 | 290 клас | Канадський стандарт |
| DNV OS-F101 | Оцінка 450 | Офшорний стандарт |
| EN 10217 | P265GH / P355N | Приблизні еквіваленти (рівні міцності різні) |
Важливі примітки щодо вибору
1. X42 проти вищих класів
X42підходить длялінії електропередачі середнього{0}}напоруде міцність класу B недостатня
Для вищого тиску враховуйтеX52(врожайність 52 ksi),X60(60 ksi) або вищих сортів (X65, X70)
X42 пропонує aрентабельне-оновленнявід класу B з мінімальним впливом на зварюваність
2. Вибір PSL1 проти PSL2
PSL1:Достатньо для більшості загальних послуг, не-критичних застосувань, водопроводів
PSL2: Рекомендовано для:
Низько{0}}температурне обслуговування (потрібне випробування на удар)
Кисле обслуговування (середовища H₂S)
Критичні магістралі високого{0}}тиску
Проекти з особливими вимогами до міцності
Відповідність нормативним вимогам (лінії FERC, DOT, FEMSA)
3. Вибір виробничого процесу
LSAWє кращим для:
Великі діаметри (більше або дорівнює 16 дюймам)
Лінії електропередач-високого тиску
Офшорні та критичні послуги
Коли вказано прямий шов для полегшення НК
Товсті стіни (до 75 мм)
4. Тестування та сертифікація
Стандартна сертифікація:EN 10204 3.1(незалежне тестування виробника)
Для критичних проектів:EN 10204 3.2(тестування-третіх осіб)
Переконайтеся, що Сертифікат випробувань млина містить: хімічний склад, механічні властивості, результати нерозбірного контролю, результати гідростатичних випробувань
5. Додаток Fit
Транспортування нафти та газу:X42 PSL2 з випробуванням на удар для безпеки
Лінії водопостачання:X42 PSL1 поширений і економічний
Кислий сервіс:Укажіть X42 PSL2 відповідно до NACE
Структурні застосування:X42 LSAW підходить для закладання паль і будівництва
Остаточний висновок: Труба API 5L X42 LSAWє aзварна магістральна труба середньої-міцності великого-діаметрапропонуючи значне підвищення міцності порівняно з класом B (290 МПа проти . 241 МПа), зберігаючи чудову зварюваність. Він широко використовується втранспортування нафти та газу, водопостачання та промислове застосуваннявимагають вищого тиску, ніж може забезпечити клас B. Процес виробництва LSAW дозволяє виготовляти труби зДіаметр від 8" до 72".з товщиною стінок до75 мм, що робить його кращим вибором для трубопровідних систем великого-діаметра. Для критичних умов експлуатації, що вимагають підвищеної в’язкості або стійкості до окислення, вкажітьPSL2з V-випробуванням ударної дії за Шарпі та суворішим хімічним контролем.
