API 5L X80 cijev za uzdužno zavarivanje pod vodom (LSAW).
Osnovni pregled
Standardna specifikacija zauzdužno potopljena-lučno zavarena čelična cijevispodAPI 5Lspecifikacija.Grade X80predstavljavrhunski čelik za cjevovode visoke{0}}vrstekoristi se u najzahtjevnijim-projektima prijenosa plina na velike udaljenosti, dubinskim morskim cjevovodima i arktičkim uslugama. Sa minimalnom granom tečenja od80.000 psi (552 MPa), X80 omogućava maksimalne radne pritiske i značajne uštede materijala u odnosu na niže klase.
Ime Objašnjenje
| Part | Značenje |
|---|---|
| API | Američki institut za naftu |
| 5L | Specifikacija za cevovodne cevi za cevovodne transportne sisteme |
| X80 | Oznaka razreda -X= ocjena cjevovoda,80= minimalna granica tečenja u ksi (80.000 psi / 552 MPa) |
| Uzdužno zavarivanje pod vodom (LSAW) | Proces proizvodnje – čelične ploče se formiraju i zavaruju duž jednog ravnog uzdužnog šava zavarivanjem pod vodom sa dodatkom metala za punjenje. Također poznat kao SAWL (uzdužno zavareno pod vodom) |
Ključne karakteristike API 5L X80 LSAW cijevi
| Feature | Opis |
|---|---|
| Vrsta materijala | Niskolegirani (HSLA) čelik visoke{0}}čvrstoće{1}}sa mikro-legiranjem (Nb, V, Ti) i naprednim TMCP (termo-mehaničkom kontrolisanom obradom) za ultra-fino zrnastu strukturu |
| Manufacturing | LSAW (uzdužno zavarivanje pod vodom)– ploče formirane UOE ili JCOE procesima, zatim zavarene pod potopljenim lukom iznutra i izvana (dvostrano-) |
| Nivoi specifikacija proizvoda | PSL1 ili PSL2– PSL2 jeobavezno za X80u kritičnoj službi, što zahtijeva Charpyjevo ispitivanje na udar, strožiju kontrolu kemije i specificirane granice maksimalne čvrstoće |
| Snaga prinosa | 552 MPa (80.000 psi) minimum(opseg PSL2: 552-705 MPa) |
| Zatezna čvrstoća | 621 MPa (90.000 psi) minimum(opseg PSL2: 621-827 MPa) |
| Izduženje | Minimum21-22%zavisno od debljine zida |
| Ključna prednost | Maksimalni omjer snage-i-težine– omogućava najtanje zidove za dati pritisak, smanjujući troškove materijala, transportnu težinu i vrijeme zavarivanja na terenu |
| Tipični promjeri | 406 mm do 1524 mm(16" do 60") – LSAW proces omogućava velike prečnike |
| Tipična debljina zida | 6,0 mm do 40 mm(do 50 mm dostupno za posebne projekte) |
| Dužina | 6 m do 12,3 mstandard;do 18,3 mdostupan |
Hemijski sastav (API 5L X80 PSL2)
| Element | Tipični maks. % | Bilješke |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0,22 max | Ultra-niski ugljik za zavarljivost |
| mangan (Mn) | 1,90 max | Više mangana za snagu |
| fosfor (P) | 0,020 max | Čvrsta kontrola čvrstoće |
| sumpor (S) | 0,015 max | Vrlo stroga kontrola za HIC otpornost |
| niobij (Nb) | 0.05-0.10 | Mikro{0}}legiranje za rafiniranje zrna |
| vanadijum (V) | 0,10 max | Mikro{0}}legiranje za ojačanje padavinama |
| titanijum (Ti) | 0,04 max | Formira TiN za prečišćavanje zrna tokom TMCP |
| Ekvivalent ugljika (CE) | Obično 0,22-0,25 | Proračunato i kontrolirano za zavarljivost na terenu |
Napomena:Stvarne vrijednosti mogu varirati ovisno o dizajnu TMCP procesa. Drugi projekat gasovoda Zapad-Istok koristio je ekstra-nizak sadržaj ugljika sa visokim sadržajem mangana i niobija za optimalna svojstva.
Mehanička svojstva (PSL2)
| Nekretnina | Raspon vrijednosti | Bilješke |
|---|---|---|
| Jačina tečenja (min) | 552 MPa (80 ksi) | Minimalni zahtjevi po API 5L |
| Snaga tečenja (maks.) | 705 MPa (102 ksi) | Maksimalno ograničenje sprječava prekomjernu{0}}snagu |
| Vlačna čvrstoća (min) | 621 MPa (90 ksi) | Minimalni zahtjev |
| Vlačna čvrstoća (maks.) | 827 MPa (120 ksi) | Maksimalna granica |
| Odnos-prema-zateznosti (maks.) | 0.93 | Osigurava duktilnost |
| Izduženje | 22% minimum | Zavisi od debljine zida |
| Charpy V-notch Impact | 40-100 J minimalni prosjek | Temperatura određena projektom (često -20 stepeni do -45 stepeni) |
Stvarni rezultati ispitivanja (X80 LSAW JCOE cijev):Testiranje kineske{0}}proizvedene cijevi X80 (ø1016×18,4 mm) pokazalo je:
Raspon jačine tečenja:555-625 MPa
Vlačna čvrstoća:645-720 MPa
izduženje:38-40%(znatno iznad minimuma od 22%)
Odnos-prema{1}}zateznosti:0.82-0.87(ispod 0,93 max.)
Energija udara na -20 stepeni:298 J prosjek(osnovni metal)
DWTT površina smicanja na -5 stepeni:95% prosjek
LSAW metode proizvodnje za X80
Forming Methods
| Metoda | Opis | Pogodnost za X80 |
|---|---|---|
| UOE | Ploča utisnuta u U-oblik, zatim O-oblik, mehanički proširena nakon zavarivanja | Poželjno za -proizvodnju X80 velike količine– Baosteel je proizveo 322.000 tona cijevi X80 UOE za drugi gasovod West{3}}Istok |
| JCOE | Progresivni J-C-O koraci za formiranje, prošireni nakon zavarivanja | Pogodno za X80– Kineski proizvođači uspješno su proizveli cijev X80 koristeći JCOE proces |
| Roll{0}}savijanje | Ploča se progresivno kotrlja u cilindar | Pogodno za deblje zidove, manje serije |
Koraci procesa
Izbor ploča:Visoko-kvalitetne čelične ploče proizvedene putem TMCP (termo-mehaničke kontrolisane obrade) sa ultra-finozrnastom strukturom
Priprema tanjira:Glodanje ivica za precizne kosine, ultrazvučno ispitivanje za laminacije
Formiranje:Progresivno hidraulično presovanje (JCOE ili UOE) stvara ujednačenu zaobljenost; za JCOE, ivice ploče se prvo savijaju, a zatim se formiraju u inkrementalnim koracima
Zavarivanje čepovima:Privremeno osigurava šav
Zavarivanje pod vodom:Više{0}}wire SAW primjenjuje unutrašnji zavar, a zatim vanjski zavar (DSAW) za punu penetraciju pod fluksom. Testiranje potvrđuje odličan integritet zavara
Mehaničko širenje:Cijev je proširena na precizne dimenzije kako bi se postigle uske tolerancije i smanjilo zaostalo naprezanje
NDT i testiranje:100% ultrazvučno ispitivanje, radiografski pregled, hidrostatičko ispitivanje
Završna obrada:Zakošenost kraja (prema ANSI B16.25), nanošenje premaza prema specifikaciji
Veličina Dostupnost
| Parametar | Domet | Bilješke |
|---|---|---|
| Vanjski prečnik | 406 mm do 1524 mm(16" do 60") | Standardni opseg LSAW |
| Wall Thickness | 6,0 mm do 40 mm | Do 50 mm za posebne projekte |
| Dužina | 6 m do 12,3 mstandard;do 18,3 mdostupan | Veće dužine smanjuju zavarivanje na terenu |
| End Finish | Obični krajevi, zakošeni krajevi prema ANSI B16.25 | Kosi za standardno zavarivanje |
Primjer projekta iz stvarnog{0}}svijeta:Korišćen je drugi gasovod West{0}}Istok u KiniPrečnik 1219 mm (48").X80 UOE cijevi sa debljinom zida dizajnirane za radni pritisak od 12 MPa.
PSL1 u odnosu na PSL2 za cijev X80 LSAW
| Aspekt | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Tipična upotreba za X80 | Rijetko – samo za usluge koje nisu-kritične | Standard za X80 – obavezan za cevovodni prenos |
| Hemija | Standardne granice | Strože kontrole(C Manje ili jednako 0,22%, S Manje ili jednako 0,015%) |
| Snaga | Min | Min i Maxspecificirano (spriječava prekomjernu-snagu) |
| Ispitivanje uticaja | Nije potrebno | Obaveznona specificiranoj temperaturi |
| Carbon Equivalent | Nije potrebno | Proračunato i kontrolisano |
| NDT zahtjevi | Standard | Strožije – obavezna inspekcija bez razaranja |
| Odnos-prema-zateznosti | Nije navedeno | 0,93 max |
| Sljedivost | Ograničeno | Potpuna sljedivostnakon završetka testova |
Napomena:Za X80, PSL2 je efektivnoobavezno za sve primjene cevovodnog prijenosa. PSL1 X80 se rijetko specificira.
Zahtjevi za testiranje i inspekciju za X80 PSL2
| Test Type | Svrha | Tipični rezultati |
|---|---|---|
| Chemical Analysis | Provjerite da sastav zadovoljava ograničenja API 5L | Ultra-nizak C, čvrsta S kontrola |
| Test zatezanja | Potvrdite popuštanje i zateznu čvrstoću (osnovni metal i zavareni spoj) | Base: 555-625 MPa; Weld tensile >680 MPa |
| Test spljoštenja | Provjerite duktilnost | Proći |
| Test savijanja | Provjerite integritet i duktilnost zavara | Prošlo je 28 od 29 uzoraka |
| Test na udar (Charpy V-zarez) | Obaveznona specificiranoj temperaturi | Baza: 298 J prosječno @ -20 stepeni; Zavar: 215 J pros |
| DWTT (test pada težine) | Za provjeru otpornosti na lom | 85-100% površina smicanja @ -5 stepeni |
| Hidrostatički test | Dokaz{0}}nepropusnosti | Svaka cijev pojedinačno ispitana |
| Ultrazvučni pregled | 100%zavarenog šava za unutrašnje nedostatke | Puna dužina, obje strane |
| Testiranje tvrdoće | Proverite da nema prevelike tvrdoće | <275 HV10 |
Certifikat o ispitivanju mlina:EN 10204 / 3.1B standard; 3.2 za kritične projekte
Opcije premaza i zaštite
| Tip premaza | Aplikacija |
|---|---|
| Crno(golo) | Standardna završna obrada mlina, unutrašnja upotreba |
| Lak/ulje protiv -rđe | Privremena zaštita tokom tranzita |
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Najčešćiza ukopane X80 cjevovode |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Zaštita od korozije |
| Betonski premaz (CWC) | Offshore cjevovodi (negativna uzgona) |
| Unutrašnje protočne obloge | Epoksidni premaz za efikasnost protoka |
Tabela poređenja: X80 naspram nižih razreda
| Ocjena | Granica tečenja (MPa) min | Vlačna čvrstoća (MPa) min | Relativna snaga |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Osnovna linija |
| X65 | 448 | 531 | +8% preko X60 |
| X70 | 483 | 565 | +17% preko X60 |
| X80 | 552 | 621 | +33% preko X60, +14% preko X70 |
Procentualno povećanje:X80 nudi otprilike14% veća granica tečenja od X70(552 MPa vs . 483 MPa) .
Gdje se X80 uklapa među klase API 5L
| Ocjena | Prinos (min, MPa) | Tipična primjena |
|---|---|---|
| B | 241 | Nizak{0}}pritisak, komunalije |
| X42 | 290 | Sabirne linije, distribucija |
| X52 | 359 | Srednji{0}}prenos pritiska |
| X60 | 414 | Prijenos visokog{0}}pritiska |
| X65 | 448 | Prenos visokog-pritiska, na moru |
| X70 | 483 | Veliki-visoki-pritisak, duboka voda na moru |
| X80 | 552 | Magistralni vodovi ultra-visokog-pritiska, glavni gasovodi{2}} |
| X100 | 690 | Eksperimentalni, ograničeni projekti |
X80 je najviša klasa u širokoj komercijalnoj upotrebi za cevovodni prenos .
Uobičajene aplikacije
| Industrija | Prijave |
|---|---|
| {0}}Prenos plina na velike udaljenosti | Veliki{0}}zemaljski gasovodi– npr. drugi gasovod Zapad-Istok (Kina) korišten 1219 mm X80 |
| Offshore | Dubokovodni podmorski cjevovodi, platformski usponi |
| Plin visokog-pritiska | Cjevovodi koji rade na10-15 MPa (1.450-2.175 psi)projektovani pritisak |
| Arctic Service | Nisko{0}}cevovodi za koje je potrebna izuzetna otpornost (-45 stepeni) |
| CCUS projekti | Cjevovodi za transport CO₂ koji zahtijevaju veliku čvrstoću |
| LNG izvoz/uvoz | Terminalni cjevovodi,{0}}prijenosni vodovi visokog pritiska |
Primjer velikog projekta: Drugi gasovod za zapad{0}}Istok
Drugi gasovod Zapad{0}}Istok u Kini predstavljaprva{0}}primjena cijevi X80 u Kini :
| Parametar | Detalji |
|---|---|
| Specifikacija cijevi | API 5L X80, prečnik 1219 mm (48"). |
| Proces proizvodnje | UOE LSAW |
| Proizvođač čelika | Baosteel |
| Obim proizvodnje | 322.000 tonaX80 UOE čeličnih cijevi do juna 2010 |
| Radni pritisak | 10-12 MPa (1.450-1.740 psi) |
| Značaj | Popunio je prazninu u kapacitetu proizvodnje cijevi velikog-promjera X80 UOE u Kini |
Prednosti X80 Grade
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Ultra{0}}visoka čvrstoća | 552 MPa minimalni učinak – omogućava najveće radne pritiske |
| Ušteda materijala | Tanji zidoviza isti pritisak – smanjuje tonažu čelika za 10-20% u odnosu na X70 |
| Zavarivanje na smanjenom polju | Tanji zidovi=manje zavaruju metal i brže zavarivanje |
| Niži troškovi transporta | Lakše cijevi smanjuju troškove transporta i rukovanja |
| Proverene performanse | Uspješno implementiran u velike projekte (Zapad-Istočni plinovod, Sjeverni tok, TC Energy) |
| Odlična čvrstoća | PSL2 zahtijeva ispitivanje udara po Charpyju; stvarni učinak daleko premašuje minimum |
Prednosti LSAW Manufacturing za X80
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Mogućnost velikog prečnika | Može proizvoditi cijevi od 16" do 60"+ prečnika – idealno za magistralne vodove |
| Thick Walls | Pogodno za aplikacije visokog{0}}pritiska koje zahtijevaju značajnu debljinu zida |
| Visok strukturalni integritet | Jednostruki uzdužni šav pruža vrhunsku čvrstoću, sa potpunim-probojnim dvostranim-varenjem koje osigurava minimalne rizike od oštećenja |
| Odlična dimenzionalna tačnost | Uske tolerancije OD, ovalnosti i ravnosti |
| Kontrola rezidualnog naprezanja | Korak mehaničkog širenja smanjuje zaostalo naprezanje i poboljšava snagu tečenja |
| Enhanced Toughness | TMCP plates provide exceptional HAZ toughness; actual tests show >200 J udarna energija zavarivanja |
| Osiguranje kvaliteta | Automatsko zavarivanje sa snimljenim parametrima; potpuna NDT sljedivost |
Tolerancije dimenzija (API 5L)
Za cijevi X80 LSAW, API 5L navodi sljedeće tolerancije:
| Parametar | Tolerancija |
|---|---|
| Vanjski promjer (tijelo cijevi) | ±0.75%navedenog OD |
| Vanjski promjer (krajevi cijevi) | +1.6mm / -0,4 mmza 219-273mm;+2.4mm / -0,8 mmza 274-610mm |
| Wall Thickness | +19.5% / -8%za tip X80, 508-610mm OD |
| Dužina | +100mm / -0mm |
| Pravost | 0,15% dužine |
Međunarodni ekvivalenti
| Standard | Ekvivalentna ocjena | Bilješke |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L555MEiliX80ME | Usklađen sa API 5L; "E" označava pogodno za pučinu/arktik |
| GB/T 9711 | L555 | Kineski ekvivalent |
| CSA Z245 | Ocena 550 | Kanadski standard |
| DNV OS-F101 | Grade 450 / Grade 485 / Grade 555 | Offshore standard uključuje dodatne zahtjeve |
Važne napomene o odabiru
1. X80 naspram nižih razreda
X80je specificirano zaultra-magnetni-magnetni vodovi, veliki-gasovodi u zemlji i projekti dubokog moragde je potrebna maksimalna snaga
Za niže pritiske,X70 ili X65može biti isplativije-
X80 nudinajveći omjer snage{0}}i-težinemeđu komercijalno dostupnim klasama
2. PSL2 je obavezan za X80
PSL2 je zapravo potrebanza sve primjene X80 cjevovoda
Obavezni zahtjevi uključuju:
Charpy V-testiranje na udar
Granice maksimalnog popuštanja i zatezne čvrstoće
Kontrola ekvivalenta ugljenika
Potpuna sljedivost
3. Dodatni zahtjevi za kritičnu službu
DWTT (test pada težine):Za provjeru otpornosti na lom
HAZ čvrstina:Osigurajte da zona{0}}zahvaćena toplinom zavara ispunjava zahtjeve za udar
CTOD (Pomak otvaranja vrha pukotine):Za offshore i kisele usluge
Usklađenost sa NACE:Za kiselu uslugu (H₂S okruženja)
SSC/HIC testiranje:Za aplikacije kiselih usluga
4. Odabir procesa proizvodnje
UOE:Poželjno za -proizvodnju X80 velike količine
JCOE:Pogodno za X80; pokazao se uspješnim u kineskoj proizvodnji
Oba procesa zahtijevajuTMCP pločesa ultra-finozrnastom strukturom
5. Testiranje i certificiranje
Standardna potvrda:EN 10204 3.1(nezavisno testiranje proizvođača)
Za kritične projekte:EN 10204 3.2(testiranje od strane-treće strane)
Osigurajte da Certifikat o ispitivanju mlina uključuje: hemijski sastav, mehanička svojstva, NDT rezultate, rezultate hidrostatičkih ispitivanja,rezultati ispitivanja na udar na specificiranoj temperaturi
Inspekcija-treće strane od straneSGS, BV, Lloydsopšteprihvaćeno
Konačni ponijeti: API 5L X80 LSAW cijevpredstavljanajviši stepen čvrstoće u širokoj komercijalnoj upotrebiza cevovodni prenos, sa minimalnom granom tečenja od80.000 psi (552 MPa) – 14% više od X70. Omogućava najzahtjevnije-projekte prijenosa plina na velike udaljenosti, dubinske morske cjevovode i arktičke instalacije gdje je potreban maksimalni radni pritisak i minimalna debljina zida. Proizvodni proces LSAW (UOE ili JCOE) s naprednim TMCP pločama proizvodi cijevi od16" do 60" prečnikasa izuzetnom žilavošću – stvarni testovi pokazuju udarnu energiju osnovnog metala298 J na -20 stepenii prekoračenje udarne energije zavara200 J. Veliki projekti poput drugog gasovoda West{1}}Istok u Kini uspješno su raspoređeni322.000 tonaod X80 UOE cijevi . Za sve kritične aplikacije,PSL2sa Charpy V-testiranjem na udar i potpunu sljedivostobavezno. X80 predstavlja stanje---umijeća u tehnologiji cjevovoda, omogućavajući veće pritiske, smanjenu potrošnju materijala i niže ukupne troškove projekta za najveće svjetske prijenosne cjevovode.
