API 5L PSL2 X80 ERW čelična cijev
Osnovni pregled
API 5L PSL2 klasa X80 ERW (električno zavarene) čelične cijevije najviša klasa čvrstoće koja je komercijalno dostupna za visoko-zavarene cijevi cijevi [citiranje:1, citat:2, citat:5]. Oznaka "X80" označava minimalnu granicu tečenja od80.000 psi (552 MPa), predstavlja vrhunac klasa API 5L cijevi za zahtjevan ultra-visoki-prijenos plina, dubinske morske cjevovode i arktičke usluge gdje je maksimalni omjer čvrstoće-prema-težini kritičan [citiranje:1, citat:3, citat:7].
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) [citat:3, citat:8]
X80: Stupanj koji označava minimalnu granicu tečenja od 80 ksi (552 MPa) [citat:3, citat:5]
ERW: Električni otporni zavareni – cijev formirana od čeličnog kotura i uzdužno zavarena bez dodatnog metala [citiranje:2, citat:8]
Ključne specifikacije
| Parametar | Specifikacija |
|---|---|
| Standard | API 5L (46. izdanje, usklađeno sa ISO 3183) [citiranje:3, citat:8] |
| Nivo specifikacije proizvoda | PSL2 [citiranje:1, citat:2, citat:5] |
| Ocjena | X80 (L555 u ISO notaciji) [citat:3, citat:5] |
| Minimalna snaga prinosa | 552-555 MPa (80.000-80.500 psi) [citiranje:3, citat:5] |
| Maksimalna snaga prinosa | 690-705 MPa (100.000-102.300 psi)– PSL2 specificira i min i maksimum [citiranje:5, citat:9] |
| Minimalna vlačna čvrstoća | 621-625 MPa (90,000-90,600 psi) [citiranje:3, citat:5] |
| Maksimalna vlačna čvrstoća | 825 MPa (119,700 psi) |
| Odnos-prema-zateznosti (maks.) | 0.90-0.93[citiranje:5, citat:9] |
| Manufacturing Type | ERW (Electric Resistance Welded) / HFW [citiranje:1, citat:2, citat:8] |
| Raspon veličina (ERW) | 1/2" do 24" (21,3 mm do 609,6 mm) OD; tipični ERW do 24" [citiranje:1, citat:2, citat:8] |
| Wall Thickness | Raspored 10 do 160, STD, XS, XXS; do 1.000" (25,4 mm) [citiranje:5, citat:8] |
| Dužina | SRL, DRL; 6 m, 12 m standardno; dostupne prilagođene dužine [citiranje:5, citat:8] |
| End Finishes | Obični krajevi, zakošeni krajevi, navojni krajevi [citiranje:5, citat:8] |
Hemijski sastav (PSL2 zavarene cijevi)
| Element | Maksimalni % | Značaj |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0.10-0.12% | Ultra-niski ugljik za odličnu zavarljivost i žilavost |
| silicijum (Si) | 0.45% | Deoksidator |
| mangan (Mn) | 1.85% | Pruža snagu |
| fosfor (P) | 0.025% | Stroga kontrola zavarljivosti [citiranje:3, citat:5] |
| sumpor (S) | 0.015% | 50% smanjenje– kritično za žilavost i HIC otpornost [citiranje:3, citat:5] |
| vanadijum (V) | Manje ili jednako 0,07% | Mikro{0}}legiranje za rafiniranje zrna |
| niobij (Nb) | Manje ili jednako 0,06% | Mikro{0}}legiranje za snagu |
| titanijum (Ti) | Manje ili jednako 0,04% | Mikro{0}}legiranje za rafiniranje zrna |
| Nb+V+Ti (ukupno) | 0,15% max | Rafiniranje zrna i jačanje padavina |
| Ekvivalent ugljika (CE IIW) | Proračunato i kontrolisano | Osigurava dobru zavarljivost na terenu |
Napomena: PSL2 zahtijeva proračun i kontrolu ekvivalenta ugljika (CE) kako bi se osigurala dobra zavarljivost na terenu. Za primjenu kiselih usluga, sadržaj sumpora može biti dodatno ograničen na manje od ili jednako 0,002% .
Mehanička svojstva
| Nekretnina | PSL2 zahtjev |
|---|---|
| Jačina tečenja (min) | 552-555 MPa (80.000-80.500 psi) [citiranje:3, citat:5] |
| Jačina tečenja (maks.) | 690-705 MPa (100.000-102.300 psi)[citiranje:5, citat:9] |
| Vlačna čvrstoća (min) | 621-625 MPa (90,000-90,600 psi) [citiranje:3, citat:5] |
| Vlačna čvrstoća (maks.) | 825 MPa (119,700 psi) |
| Odnos{0}}prema{1}}zateznosti | 0,90-0,93 max[citiranje:5, citat:9] |
| Izduženje | Veće ili jednako 20% (po formuli API 5L) |
| Charpy Impact (CVN) | Obaveznona specificiranoj temperaturi |
| tvrdoća (maks.) | 250 HV10 (kiseli servis: 248 HV10) |
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 [citiranje:2, citat:7, citat:8]:
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 |
| Test zatezanja | Po lotu | Provjerava minimalna i maksimalna ograničenja |
| Odnos{0}}prema{1}}zateznosti | Manje ili jednako 0,93 | Obavezna verifikacija [citat:3, citat:5] |
| Charpy Impact Test (CVN) | Obavezno | Obavezno za sve klase PSL2 |
| Test spljoštenja | Potrebno za ERW cijev | Provjerava duktilnost |
| Test savijanja | Obavezno | Provjerava integritet zavara |
| Hidrostatički test | Svaka cijev | Provjera integriteta pritiska; 100% cijevi |
| NDT (ultrazvučna/vrtložna struja) | 100% zavareni šav | Obavezno za PSL2 |
| 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 |
| PMI (pozitivna identifikacija materijala) | 100% za legure | Provjerava sastav legure |
Poređenje ocjena: X80 naspram susjednih razreda
| Ocjena | Jačina tečenja (min) | Jačina tečenja (maks.) | Vlačna čvrstoća (min) | Tipična primjena |
|---|---|---|---|---|
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | Prijenos visokog{0}}pritiska |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | Visok{0}}pritisak, na moru |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 635 MPa (92 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | Visok-visok{1}}pritisak |
| X80 | 552 MPa (80 ksi) | 690-705 MPa (100-102 ksi) | 621-625 MPa (90 ksi) | Ultra{0}}visoki{1}}pritisak, arktički, dubokovodni[citiranje:1, citat:3, citat:5] |
X80 nudi otprilike 14% veću granicu tečenja od X70 i 33% veću od X60 [citiranje:3, citat:5].
Poređenje PSL2 i PSL1 za X80
| Feature | PSL1 X80 | PSL2 X80 | Značaj |
|---|---|---|---|
| Ugljik (C) max | 0.26% | 0.10-0.12% | 54% smanjenje– bolja zavarljivost, manja tvrdoća HAZ |
| Sumpor (S) max | 0.030% | 0.015% | 50% smanjenje– kritično za žilavost i HIC otpornost [citiranje:3, citat:5] |
| Fosfor (P) max | 0.030% | 0.025% | Poboljšana žilavost i zavarljivost [citat:3, citat:5] |
| Snaga prinosa | 552 MPa samo min | Opseg 552-705 MPa | Sprječava materijale pre-čvrste [citiranje:3, cit.:5] |
| Zatezna čvrstoća | 621 MPa samo min | Opseg 621-825 MPa | Osigurava konzistentna mehanička svojstva [citiranje:3, citat:5] |
| Odnos{0}}prema{1}}zateznosti | Nije navedeno | Manje ili jednako 0,93 | Osigurava adekvatnu duktilnost [citiranje:3, citat:5] |
| Charpy udarno ispitivanje | Nije potrebno | Obavezno | Garantuje otpornost{0}na niske temperature |
| NDT zahtjevi | Standard | Strožije | Bolja detekcija kvarova |
| Sljedivost | Nivo serije | Puna sljedivost -po{1}} cijev | Kompletna kvalitetna dokumentacija |
| Tipična upotreba | Opći servis | Kritična usluga, kisela usluga, niske temperature, arktik, offshore[citiranje:1, citat:2, citat:5] |
Sufiksi toplinske obrade (PSL2)
PSL2 X80 se može isporučiti sa sufiksima koji ukazuju na stanje termičke obrade:
| Sufiks | Stanje | Tipična primjena |
|---|---|---|
| X80N | Normalizovano | Opšti prenos, poboljšana struktura zrna |
| X80Q | Ugašen i kaljen | Maksimalna ujednačenost čvrstoće |
| X80M | Termomehanički valjani (TMCP) | Povećana žilavost i zavarljivost [citiranje:2, citat:8] |
| X80QS | Ugašeno i temperirano + Kisela usluga | H₂S okruženja |
| X80MS | Termomehanički valjani + Kiseli servis | H₂S okruženja sa povećanom otpornošću |
Napomena: Sufiks "S" označava aplikaciju Sour Service po NACE MR0175 .
Uobičajene aplikacije
| Aplikacija | Opis |
|---|---|
| Prenos plina ultra{0}}visokog-pritiska | -Gasovodi za velike udaljenosti koji zahtijevaju maksimalnu čvrstoću-prema-omjeru težine [citiranje:2, citat:5] |
| Duboki morski cjevovodi | Podmorski cjevovodi u okruženjima visokog vanjskog pritiska [citiranje:1, citiranje:2] |
| Arktički cjevovodi i cjevovodi za hladnu klimu | Nisko{0}}okruženja koja zahtijevaju visoku žilavost [citiranje:2, citat:5, citat:7] |
| Sour Service | H₂S okruženja (sa X80MS/X80QS klasama) [citiranje:1, citat:2] |
| {0}}Skupljanje ulja pod visokim pritiskom | Magistralni vodovi i sistemi za prikupljanje sirove nafte |
| Subsea Flowlines | Transport ugljovodonika pod visokim-pritiskom u dubokovodnim aplikacijama |
| Infrastruktura polarnog regiona | Cjevovodni sistemi u ekstremno hladnim klimatskim uvjetima [citiranje:2, citiranje:5] |
Ključne prednosti
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Najveća snaga | Prinos od 80.000 psi – 14% veći od X70, 33% veći od X60 [citiranje:3, citat:5] |
| Ultra{0}}Nisko ugljični | Sadržaj ugljika manji ili jednak 0,12% osigurava odličnu zavarljivost i svojstva HAZ |
| Maksimalni omjer snage-prema-težini | Omogućava najtanje zidove za dati pritisak – omogućava uštedu materijala od 15-25% u odnosu na X70 |
| Zagarantovana čvrstoća | Obavezno ispitivanje na udar po Charpyju osigurava performanse na niskim{0}}temperaturama |
| Stricter Chemistry | 50% manji sadržaj sumpora (0,015% vs. 0.030%) poboljšava žilavost i HIC otpornost [citiranje:3, citat:5] |
| Kontrolisana snaga | Maksimalna granica popuštanja (705 MPa) sprečava nanošenje materijala pre-koji mogu uzrokovati probleme sa zavarivanjem |
| Potpuna sljedivost | Sljedivost cijevi-po{1}}za potpunu kvalitetnu dokumentaciju |
| Enhanced NDT | Strožiji zahtjevi za ne{0}}destruktivno ispitivanje |
| Mikro{0}}legirana struktura | Finozrna-iglasta feritna struktura sa visokom otpornošću na dinamičko kidanje |
| Sour Service Capability | Dostupno sa usaglašenošću sa NACE MR0175/ISO 15156 (klase X80MS/X80QS) [citiranje:1, citat:2] |
Opcije premaza
| Tip premaza | Najbolje za | Ključne karakteristike |
|---|---|---|
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Zatrpani cjevovodi | Najčešći; odlična zaštita od korozije, visoka otpornost na udarce |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Naftovodi i gasovodi | Jaka adhezija, hemijska otpornost |
| 3LPP (3-slojni polipropilen) | Offshore cjevovodi | Otpornost na visoke temperature (do 140 stepeni) |
| Epoxy katran ugljena | Morsko okruženje | Zaštita{0}}za teške uslove rada |
| crno (golo) | Standardna završna obrada mlina | Privremena zaštita |
| 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 |
Važna razmatranja
1. Ograničenja veličine
ERW proizvodnja za X80 je obično dostupna u1/2" do 24" (21,3 mm do 609,6 mm) OD[citiranje:1, citat:2, citat:8]
Veći prečnici (preko 24") zahtijevaju proizvodnju LSAW ili SSAW [citiranje:1, citat:8]
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:1, citat:2, citat:3]
PSL1: Ograničena dostupnost za X80; PSL2 je standard za X80 u kritičnim aplikacijama
3. Temperatura ispitivanja udarom
Standardno Charpyjevo ispitivanje na udar je na0 stepenisa minimalnim energetskim zahtevima
Za arktičke aplikacije (polarne regije), ispitivanje na udar na-45 stepenimože se navesti [citiranje:2, citat:5]
4. Sour Service Capability
PSL2 X80 sa dodatnim zahtjevima može se koristiti za kisele usluge (H₂S okruženja):
X80MS/X80QSrazredi posebno dizajnirani za kiselu uslugu [citiranje:1, citat:2]
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: L555
GB/T 9711: L555
DNV OS-F101: Grade 485 / 555 (sličan nivo snage)
6. Uvjeti isporuke
PSL2 X80 se može isporučiti u sljedećim uslovima:
Kao{0}}valjano (R)
normalizirano (N)
Ugašen i kaljen (Q)
Termomehanički valjani (TMCP) (M) [citiranje:2, citat:8]
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. Prijave u velikim projektima
X80 je uobičajeni tip čelika za naftovode i plinovode za prijenos nafte i gasa na ultra-visokim-pritiscima na velike udaljenosti-. Široko se koristi u:
Prijenos plina u polarnom području (potrebna je visoka žilavost na niskim temperaturama) [citiranje:2, citat:5]
Dubokovodni morski cjevovodni sistemi [citiranje:1, citiranje:2]
Magistralni vodovi prirodnog gasa-pod visokim pritiskom
Rezime
API 5L PSL2 čelična cijev X80 ERWje komercijalno dostupan tip cijevi najveće čvrstoće, koji predstavlja vrhunac tehnologije cjevovoda. Sa minimalnom granom tečenja od80.000 psi (552 MPa)– otprilike14% više od X70i33% više od X60– i poboljšane zahtjeve kvaliteta PSL2, ova cijev je poželjan izbor za prijenos plina ultra-visokog-pritiska, dubinske morske cjevovode, arktičke usluge i druge zahtjevne aplikacije gdje je maksimalni omjer čvrstoće-prema{4}}težini kritičan [citiranje:1, citat:2, citat:5].
Ključne karakteristike:
Dostupno uPSL2nivo kvaliteta sa poboljšanim zahtevima za testiranje
ProizvođačERW proces– veličine od 1/2" do 24" OD [citat:1, citat:2, citat:8]
Ultra-nizak sadržaj ugljika(Manje ili jednako 0,12%) osigurava odličnu zavarljivost i otpornost na niske{1}temperature
Obavezno ispitivanje udara po Charpyjuosigurava performanse na niskim-temperaturama za arktičke primjene
50% manji sadržaj sumpora(0,015% vs. 0.030%) poboljšava žilavost i HIC otpornost [citiranje:3, citat:5]
Maksimalna granica popuštanja(705 MPa) sprečava materijale pre{1}}koće
Mikro{0}}legiranasa Nb/V/Ti za poboljšana svojstva (ukupno manje od ili jednako 0,15%)
Odnos popuštanja-prema-zateznosti manji ili jednak 0,93osigurava adekvatnu duktilnost [citat:3, citat:5]
Potpuna sljedivostod proizvodnje čelika do gotovih cijevi
U skladu sa NACE MR0175/ISO 15156za aplikacije kiselih usluga (X80MS/X80QS klase) [citiranje:1, citat:2]
Uobičajene aplikacije uključuju:
Cjevovodi za prijenos gasa ultra{0}}visokog-pritiska
Dubokomorski i podmorski cjevovodi
Arktički i hladni klimatski cjevovodi [citiranje:2, citat:5]
Primjena kiselih usluga (sa klasama X80MS/X80QS) [citiranje:1, citat:2]
Regulirani cjevovodi prema FERC-u, DOT-u ili drugim ovlaštenjima
Infrastruktura polarnog regiona koja zahteva visoku otpornost na niskim temperaturama [citiranje:2, citat:5]
Prilikom naručivanja navedite:API 5L PSL2 Grade X80 ERW čelična cijev, veličina (OD x WT), dužina, završna obrada (ravna/košena), uvjet toplinske obrade (M/Q 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 navediteX80MS ili X80QSsa usklađenošću sa NACE MR0175 [citiranje:1, citiranje:2].
