API 5L PSL2 X70 ERW čelična cijev
Osnovni pregled
API 5L PSL2 klasa X70 ERW (električno zavarene) čelične cijevije visoko{0}}mikro{1}}legirana cjevovodna cijev dizajnirana za zahtjevne primjene u prijenosu nafte i plina [citiranje:7, citiranje:10]. Oznaka "X70" označava minimalnu granicu tečenja od70.000 psi (483 MPa), što predstavlja približno8% veća čvrstoća od X65i17% više od X60. PSL2 dodaje poboljšane zahtjeve kvaliteta uključujući strožiju kontrolu kemikalija, obavezno ispitivanje na udar, granice maksimalne čvrstoće i potpunu sljedivost [citat:4, citat:9].
Oznaka se raščlanjuje na sljedeći način:
API 5L: Specifikacija američkog instituta za naftu za linijske cijevi
PSL2: Nivo specifikacije proizvoda 2 (poboljšana kvaliteta uz obavezno testiranje)
X70: Stupanj koji označava minimalnu granicu tečenja od 70 ksi (483 MPa)
ERW: Električni otporni zavareni – cijev formirana od čeličnog kotura i uzdužno zavarena bez dodatnog metala
Ključne specifikacije
| Parametar | Specifikacija |
|---|---|
| Standard | API 5L (46. izdanje, usklađeno sa ISO 3183) |
| Nivo specifikacije proizvoda | PSL2 [citiranje:1, citat:7] |
| Ocjena | X70 (L485 u ISO notaciji) [citiranje:7, citat:10] |
| Minimalna snaga prinosa | 483-485 MPa (70.000-70.300 psi) [citiranje:4, citat:5, citat:7] |
| Maksimalna snaga prinosa | 621-635 MPa (90.000-92.100 psi)– PSL2 specificira i min i maksimum [citiranje:3, citat:9, citat:10] |
| Minimalna vlačna čvrstoća | 565-570 MPa (82.000-82.700 psi) [citiranje:4, citat:5, citat:7] |
| Maksimalna vlačna čvrstoća | 760-758 MPa (110.000-110.200 psi)[citiranje:3, citat:9] |
| Odnos-prema-zateznosti (maks.) | 0.93[citiranje:9, citat:10] |
| Manufacturing Type | ERW (Electric Resistance Welded) / HFW [citiranje:1, citat:6] |
| Raspon veličina (ERW) | 14" do 24" (355,6 mm do 609,6 mm) OD; dostupni su i 1/2" do 26" [citiranje:1, citat:2, citat:6] |
| Wall Thickness | Raspored 10 do 160, STD, XS, XXS; do 1.000" (25,4 mm) [citiranje:2, citat:7, citat:10] |
| Dužina | 3 m do 18 m; SRL, DRL; 5,8 m, 6 m, 11,8 m, 12 m standard [citiranje:2, citat:6] |
| End Finishes | Obični krajevi, zakošeni krajevi, krajevi sa navojem |
Hemijski sastav (PSL2 zavarene cijevi)
| Element | Maksimalni % | PSL1 Poređenje |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0.12-0.22% | 0,26-0,28% (značajno stroža kontrola) [citiranje:3, citat:5, citat:7, citat:9] |
| silicijum (Si) | 0.45% | Nije navedeno za PSL1 [citiranje:3, citat:7] |
| mangan (Mn) | 1.40-1.85% | 1,65% (više za snagu) [citat:3, citat:5, citat:9] |
| fosfor (P) | 0.025% | 0,030% (stroži) [citat:3, citat:7, citat:9] |
| sumpor (S) | 0.015% | 0,030% (50% smanjenje) [citiranje:3, citat:7, citat:9] |
| vanadijum (V) | 0,07-0,10% max | Opciono mikro{0}}legiranje [citiranje:3, citat:7, citat:10] |
| niobij (Nb) | 0,05-0,06% max | Opciono mikro{0}}legiranje [citat:7, citat:10] |
| titanijum (Ti) | 0,04% max | Opciono mikro{0}}legiranje [citat:7, citat:10] |
| Nb+V+Ti (ukupno) | 0,15% max | Rafiniranje zrna [citiranje:7, cit.:10] |
Napomena: PSL2 zahtijeva proračun i kontrolu ekvivalenta ugljika (CE) kako bi se osigurala dobra zavarljivost na terenu [citat:4, citat:7]. Za primjenu kiselih usluga, sadržaj sumpora može biti dodatno ograničen na manje od ili jednako 0,002% .
Mehanička svojstva
| Nekretnina | PSL2 zahtjev | PSL1 Poređenje |
|---|---|---|
| Jačina tečenja (min) | 483-485 MPa (70.000-70.300 psi) [citiranje:4, citat:5, citat:7] | Isti minimum |
| Snaga tečenja (maks.) | 621-635 MPa (90.000-92.100 psi)[citiranje:3, citat:9, citat:10] | Nije navedeno |
| Vlačna čvrstoća (min) | 565-570 MPa (82.000-82.700 psi) [citiranje:4, citat:5, citat:7] | Isti minimum |
| Vlačna čvrstoća (maks.) | 760-758 MPa (110.000-110.200 psi)[citiranje:3, citat:9] | Nije navedeno |
| Odnos{0}}prema{1}}zateznosti | 0,93 max[citiranje:9, citat:10] | Nije navedeno |
| Izduženje | Veće ili jednako 17-22% (po formuli API 5L) [citiranje:5, citat:7] | Ista formula |
| Charpy Impact (CVN) | Obaveznona specificiranoj temperaturi [citiranje:4, citat:9] | Nije potrebno |
| tvrdoća (maks.) | 250 HV10 (kiseli servis: 248 HV10) | Nije navedeno |
Tolerancije dimenzija (API 5L)
| Parametar | Raspon veličina | Tolerancija | Izvor |
|---|---|---|---|
| OD tijela cijevi | 219,1-457 mm | ±0.75% | |
| OD tijela cijevi | 508-610 mm | ±0.75% | |
| Krajevi cijevi (219,1-273,1 mm) | - | +1.6 mm / -0,4 mm | |
| Krajevi cijevi (274-320 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Krajevi cijevi (323,9-457 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Debljina zida (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% | |
| Debljina zida (219,1-457 mm) | - | +15% / -12.5% | |
| Pravost | Puna dužina | Manje ili jednako 0,15% ukupne dužine |
ERW proizvodni proces
ERW čelična cijev je elektrootporna zavarena cijev ravnog šava proizvedena kontinuiranim procesom:
Odmotavanje– Čelični kalem je odmotan i nivelisan
Priprema rubova– Rubovi trake su glodani za pravilno zavarivanje
Formiranje– Čelična traka se hladno-formira u cilindrični oblik
Električno indukcijsko zavarivanje– Visoko{0}}zavarivanje spaja ivice bez dodatnog metala
Toplinska obrada šavova– Zavareni šav je normalizovan kako bi se poboljšala zrnasta struktura i eliminisali lomljivi sastojci
Određivanje veličine– Cijev prolazi kroz valjke za dimenzioniranje kako bi se postigle konačne dimenzije
NDT– 100% ne-testiranje (ultrazvučno ili vrtložna struja) zavarenog šava
Hydrostatic Testing– Svaka cijev pojedinačno ispitana na integritet pritiska
End Finishing– pripremljeni krajevi (obični ili zakošeni)
Zahtjevi za testiranje (PSL2)
| Test Type | Requirement | Bilješke |
|---|---|---|
| Chemical Analysis | Po toplinskoj parceli | Strože PSL2 granice [citiranje:4, citat:9] |
| Test zatezanja | Po lotu | Provjerava minimalna i maksimalna ograničenja |
| Odnos{0}}prema{1}}zateznosti | Manje ili jednako 0,93 | Obavezna verifikacija |
| Charpy Impact Test (CVN) | Obavezno | Obavezno za sve PSL2 razrede [citiranje:4, citat:9] |
| Test spljoštenja | Potrebno za ERW cijev | Provjerava duktilnost |
| Test savijanja / Vođeni{0}}Test savijanja | Obavezno | Provjerava integritet zavara |
| Hidrostatički test | Svaka cijev | Provjera integriteta pritiska; 100% cijevi [citiranje:7, citat:10] |
| NDT (ultrazvučna/vrtložna struja) | 100% zavareni šav | Obavezno za PSL2 [citiranje:4, citat:9] |
| DWTT (test pada težine) | Za kritične aplikacije | Provjera otpornosti na lom |
| Testiranje tvrdoće | Za kiselu uslugu | Potrebno je mapiranje tvrdoće kada je navedeno |
| HIC/SSC testiranje | Za kiselu uslugu | Prema NACE MR0175/ISO 15156 |
Poređenje ocjena: X70 naspram susjednih razreda
| Ocjena | Jačina tečenja (min) | Snaga tečenja (maks.) | Vlačna čvrstoća (min) | Tipična primjena |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359-360 MPa (52 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | Opšti prenos |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 545 MPa (79 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | Prenos na viši{0}}pritisak |
| X60 | 414-415 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Prenos visokog{0}}pritiska |
| X65 | 448-450 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531-535 MPa (77 ksi) | Visok{0}}pritisak, na moru |
| X70 | 483-485 MPa (70 ksi) | 621-635 MPa (90-92 ksi) | 565-570 MPa (82 ksi) | Veliki-visoki-pritisak, na moru, arktički[citiranje:4, citat:7] |
| X80 | 552-555 MPa (80 ksi) | 690-705 MPa (100-102 ksi) | 621-625 MPa (90 ksi) | Magistralni vodovi ultra{0}}visokog-pritiska |
X70 nudi približno 8% veću granicu tečenja od X65, 17% veću od X60 i 35% veću od X52 [citiranje:4, citat:7].
Poređenje PSL1 i PSL2 za X70
| Feature | PSL1 X70 | PSL2 X70 | Značaj |
|---|---|---|---|
| Ugljik (C) max | 0,26-0,28% [citiranje:5, citat:6] | 0.12-0.22%[citiranje:3, citat:7, citat:9] | 54% smanjenje– bolja zavarljivost, manja tvrdoća HAZ |
| Sumpor (S) max | 0,030% [citiranje:5, citat:6] | 0.015%[citiranje:3, citat:7, citat:9] | 50% smanjenje– kritično za žilavost i HIC otpornost |
| Fosfor (P) max | 0,030% [citiranje:5, citat:6] | 0.025%[citiranje:3, citat:7, citat:9] | Poboljšana žilavost i zavarljivost |
| Mangan (Mn) max | 1,65% [citiranje:5, citat:6] | 1.40-1.85%[citiranje:3, citat:5, citat:9] | Više za optimizaciju snage |
| Snaga prinosa | 485 MPa min samo [citiranje:5, citat:6] | Opseg 483-635 MPa[citiranje:3, citat:9, citat:10] | Sprečava materijale koji su pre-čvrsti |
| Zatezna čvrstoća | samo 570 MPa min [citiranje:5, citat:6] | Opseg 565-760 MPa[citiranje:3, citat:9] | Osigurava konzistentna mehanička svojstva |
| Odnos{0}}prema{1}}zateznosti | Nije navedeno | Manje ili jednako 0,93[citiranje:9, citat:10] | Osigurava adekvatnu duktilnost |
| Charpy udarno ispitivanje | Nije potrebno | Obavezno[citiranje:4, citat:9] | Garantuje otpornost{0} na niske temperature |
| Ekvivalent ugljika (CE) | Nije potrebno | Izračunato i kontrolirano [citiranje:4, citat:7] | Osigurava dobru zavarljivost na terenu |
| NDT zahtjevi | Standard | Strožije [citiranje:4, citat:9] | Bolja detekcija kvarova |
| Sljedivost | Nivo serije | Puna sljedivost -po{1}} cijev[citiranje:4, citat:9] | Kompletna kvalitetna dokumentacija |
| Tipična upotreba | Opći servis | Kritična usluga, kisela usluga, niske temperature, offshore[citiranje:4, citat:7] |
Sufiksi toplinske obrade (PSL2)
PSL2 X70 se može isporučiti sa sufiksima koji ukazuju na stanje termičke obrade:
| Sufiks | Stanje | Tipična primjena |
|---|---|---|
| X70N | Normalizovano | Opšti prenos, poboljšana struktura zrna |
| X70Q | Ugašen i kaljen | Ujednačenost maksimalne čvrstoće [citat:7, citat:10] |
| X70M | Termomehanički valjani (TMCP) | Povećana žilavost i zavarljivost [citiranje:7, citat:10] |
| X70QS | Ugašeno i temperirano + Kisela usluga | H₂S okruženja |
| X70MS | Termomehanički valjani + Kiseli servis | H₂S okruženja sa povećanom otpornošću |
Napomena: Sufiks "S" označava aplikaciju Sour Service po NACE MR0175 .
Uobičajene aplikacije
| Aplikacija | Opis |
|---|---|
| -Prenos visokog pritiska{1}}na velike udaljenosti | Glavni magistralni vodovi koji zahtijevaju visoke radne pritiske [citiranje:7, citat:10] |
| Omorski i podmorski cjevovodi | Podmorski cjevovodi koji zahtijevaju visok omjer čvrstoće-prema-težini |
| Arktički cjevovodi i cjevovodi za hladnu klimu | Nisko{0}}okruženja koja zahtijevaju zagarantovanu otpornost na udar [citiranje:7, citat:10] |
| Magistralni vodovi sirove nafte | Glavni dalekovodi za transport sirove nafte |
| Mreže za prikupljanje na kopnu | Regionalni magistralni sistemi koji povezuju proizvodna područja sa preradom |
| Cjevovod stanice i kolektora | Kompresorske stanice, pumpne stanice, mjerni objekti |
| Sour Service | H₂S okruženja (sa klasama X70MS/X70QS) |
| Prenos vode | Vodovod velikog{0}}promjera,-visokog pritiska |
| Cjevovod stanice cjevovoda | Primjena visokog{0}}pritiska u terminalima cjevovoda |
Ključne prednosti
| Prednost | Opis |
|---|---|
| High Strength | Prinos od 70.000 psi – 8% veći od X65, 17% veći od X60, 35% veći od X52 [citiranje:4, citat:7] |
| Zagarantovana čvrstoća | Obavezno ispitivanje na udar po Charpyju osigurava performanse na niskim-temperaturama [citiranje:4, citat:9] |
| Stricter Chemistry | 50% manji sadržaj sumpora (0,015% vs. 0.030%) poboljšava zavarljivost i otpornost na HIC [citiranje:3, citat:7] |
| Kontrolisana snaga | Maksimalna granica popuštanja (635 MPa) sprječava materijale prekomjerne čvrstoće koji mogu uzrokovati probleme sa zavarivanjem [citiranje:3, citat:9] |
| Potpuna sljedivost | Sljedivost-po{1}}cijev za kompletnu dokumentaciju o kvalitetu [citiranje:4, citiranje:9] |
| Enhanced NDT | Strožiji zahtjevi ne-destruktivnog ispitivanja [citiranje:4, citiranje:9] |
| Mikrostruktura | Ultra-niskougljična iglasta feritna struktura sa dislokacijama visoke{1}}gustoće u interakciji sa finim fazama padavina |
| Visoka otpornost na dinamičko kidanje | Odlična svojstva otpornosti na lom |
| Niska duktilna{0}}temperatura lomljivog prijelaza | Pogodno za aplikacije na niskim{0}temperaturama |
| Acid Service Pogodnost | Dostupno za aplikacije kiselih usluga sa NACE usaglašenošću |
| Toplinska obrada šavova | Napredni ERW proces uključuje lokaliziranu toplinsku obradu radi poboljšanja mikrostrukture zone zavara |
| Isplativo- | ERW proces omogućava ekonomičnu proizvodnju za veličine do 24" |
Opcije premaza
| Tip premaza | Najbolje za | Ključne karakteristike |
|---|---|---|
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Zatrpani cjevovodi | Najčešći; odlična zaštita od korozije, visoka otpornost na udar [citiranje:2, citat:6] |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Naftovodi i gasovodi | Jaka adhezija, hemijska otpornost [citiranje:2, citat:6] |
| 3LPP (3-slojni polipropilen) | Offshore cjevovodi | Otpornost na visoke temperature (do 140 stepeni) |
| Epoxy katran ugljena | Morsko okruženje | Zaštita{0}}za teške uslove [citiranje:2, citat:6] |
| crno (golo) | Standardna završna obrada mlina | Privremena zaštita [citat:2, citat:6] |
| Lak/ulje protiv {0}rđe | Privremena zaštita | Kratkotrajna{0}}zaštita od korozije tokom transporta |
| Betonski premaz (CWC) | Offshore/podmorski cjevovodi | Negativna uzgona i mehanička zaštita |
| Galvanized | Konstrukcijske primjene | Vruće{0}}pocinčavanje za otpornost na koroziju |
Važna razmatranja
1. Ograničenja veličine
ERW proizvodnja za X70 je obično dostupna u14" do 24" (355,6 mm do 609,6 mm) OD
Manji prečnici do 1/2" dostupni su od nekih proizvođača
Veći prečnici (preko 24") zahtijevaju proizvodnju LSAW ili SSAW [citat:1, citat:10]
2. PSL1 vs. PSL2 odabir
PSL2: Potreban za usluge niske-temperature (posebno ispod 0 stepeni), kisele usluge (H₂S okruženja), regulirane cjevovode (FERC, DOT), offshore aplikacije i kritičnu infrastrukturu [citiranje:4, citiranje:7]
PSL1: Pogodno za opće usluge, vodovodne cijevi, ne-kritične primjene gdje nije potrebna otpornost na niske-temperature
3. Temperatura ispitivanja udarom
Standardno Charpyjevo ispitivanje na udar je na0 stepenisa minimalnim energetskim zahtevima
Za hladnije primjene (arktik, duboke vode), ispitivanje na udar na-20 stepeniili-45 stepenimože se specificirati
4. Sour Service Capability
PSL2 X70 sa dodatnim zahtjevima može se koristiti za kisele usluge (H₂S okruženja):
X70MS/X70QSklase posebno dizajnirane za kiselu uslugu
Ispitivanje tvrdoće (manje ili jednako 248 HV10)
HIC i SSC testiranje prema NACE TM0284 i NACE TM0177
Sadržaj sumpora može biti dodatno ograničen na manje od ili jednako 0,002%
5. Ekvivalentne ocjene
ISO 3183: L485 [citiranje:7, citat:10]
GB/T 9711: L485
DNV OS-F101: Grade 485 (sličan nivo snage)
6. Uvjeti isporuke
PSL2 X70 se može isporučiti u sljedećim uslovima:
Kao{0}}valjano (R)
normalizirano (N)
Normalizovan i temperiran
Ugašen i kaljen (Q)
Termomehanički valjani (TMCP) (M) [citiranje:7, citat:10]
7. Certifikat o ispitivanju mlina
Obično se pruža kaoEN 10204 Tip 3.1sa punim rezultatima testa
Inspekcija{0}}treće strane (SGS, BV, Lloyds, TUV, ABS) dostupna na zahtjev
8. Mikrostruktura i metalurgija
X70 čelična cijev ima strukturu koja se sastoji odacikularni ferit i bainit. Njegove odlične performanse zaslužuju:
Ultra-niskougljična iglasta feritna struktura
Dislokacije visoke gustine u interakciji sa fazama finih taloženja
Mikro{0}}elementi (Nb, V, Ti) za rafiniranje zrna
Ukupni sadržaj mikro{0}}legura manji ili jednak 0,15% [citiranje:7, citat:10]
Rezime
API 5L PSL2 čelična cijev X70 ERWje visoko{0}}mikro-legirana cijev koja je dizajnirana za zahtjevne primjene u prijenosu nafte i plina. Sa minimalnom granom tečenja od70.000 psi (483 MPa)– otprilike8% više od X65, 17% više od X60, i35% više od X52– i poboljšanih zahtjeva za kvalitetom PSL2, ova cijev je poželjan izbor za-daljinske udaljenosti visokog-prijenosa plina, cjevovode na moru i arktičke aplikacije gdje je maksimalna čvrstoća-prema-omjeru kritična [citiranje:4, citat:7, citat:10].
Ključne karakteristike:
Dostupno uPSL2nivo kvaliteta sa poboljšanim zahtevima za testiranje
ProizvođačERW proces– veličine od 14" do 24" OD
Obavezno ispitivanje udara po Charpyjuosigurava performanse na niskim-temperaturama [citiranje:4, citat:9]
50% manji sadržaj sumpora(0,015% vs. 0.030%) poboljšava žilavost i HIC otpornost [citiranje:3, citat:7]
Maksimalna granica popuštanja(635 MPa) sprečava materijale prekomjerne čvrstoće [citiranje:3, citat:9]
Mikro{0}}legiranasa Nb/V/Ti za poboljšana svojstva (ukupno manje od ili jednako 0,15%) [citat:7, citat:10]
Odnos popuštanja-prema-zateznosti manji ili jednak 0,93osigurava adekvatnu duktilnost [citat:9, citat:10]
Acikularna mikrostruktura ferita i beinitapruža visoku otpornost na dinamičko kidanje
Potpuna sljedivostod proizvodnje čelika do gotovih cijevi [citiranje:4, citat:9]
U skladu sa NACE MR0175/ISO 15156za kisele servisne aplikacije (X70MS/X70QS razredi)
Uobičajene aplikacije uključuju:
Cjevovodi za-duge udaljenosti visokog{1}}pritiska za prijenos gasa
Omorski i podmorski cjevovodi
Arktički i hladni klimatski cjevovodi
Magistralni vodovi sirove nafte
Cjevovod stanice i kolektora
Primjena za kisele usluge (sa klasama X70MS/X70QS)
Regulirani cjevovodi prema FERC-u, DOT-u ili drugim ovlaštenjima
Prilikom naručivanja navedite:API 5L PSL2 Grade X70 ERW čelična cijev, veličina (OD x WT), dužina, završna obrada (ravna/košena), uvjet toplinske obrade (N/Q/M ako je potrebno), zahtjevi za premazivanje (3LPE/FBE/goli) i svi dodatni zahtjevi (temperatura ispitivanja na udar, kisela usluga). Sertifikat o ispitivanju mlina prema EN 10204 Tip 3.1 je standardan. Za aplikacije kiselih usluga navediteX70MS ili X70QSsa usaglašenošću sa NACE MR0175 .
