API 5L PSL1 klass X42 kahe-poolne sukelkaarkeevitus (DSAW) terastoru
Põhiülevaade
API 5L PSL1 klassi X42 DSAW (kahe{3}}poolne sukeldatud kaarkeevitus) terastoruon keskmise tugevusega{0}}süsinikterasest toru, mis on toodetud vastavalt American Petroleum Institute'i spetsifikatsioonidele torutranspordisüsteemide jaoks. Tähis "X42" näitab minimaalset voolavuspiiri42 000 psi (290 MPa), mis tähendab märkimisväärset tugevuse kasvu võrreldes astmega B (35 000 psi).
X42 on API 5L perekonna alg-tase X-klass, mis pakub ligikaudu17% kõrgem voolavuspiir kui klass B. Seda kasutatakse laialdaselt keskmise-survega nafta- ja gaasiülekandel, kogumisliinidel ja veetorustikes, kus on vaja kõrgemat tugevust kui klassi B, kuid PSL2 täiustatud omadused pole vajalikud.
DSAW tootmisprotsess-tuntud ka kui LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding)-on kõrge-terviklikkusega keevitusmeetod, mille puhul kasutatakse nii sise- kui ka väliskeeviseid, moodustadesüks kõrgekvaliteetne{0}}keevitustükk. See protsess on spetsiaalselt ette nähtudsuure-läbimõõduga, paksude-seinaga torudkasutatakse nafta- ja gaasiülekandes, veetorustikes ja ehitusrakendustes.
Nime seletus
| osa | Tähendus |
|---|---|
| API | Ameerika naftainstituut |
| 5L | Torutranspordisüsteemides kasutatava torujuhtme spetsifikatsioon |
| PSL1 | Toote spetsifikatsiooni tase 1 – standardne kvaliteeditase koos põhinõuetega (ei ole kohustuslik löögitestimine) |
| X42 | Klassi tähis: "X" tähistab torujuhtme klassi, "42" tähistab minimaalset voolavuspiiri ksi (42 000 psi / 290 MPa) |
| DSAW | Kahepoolne sukelkaarkeevitus- – kasutatakse nii sise- kui ka väliskeeviseid; keevituskaar sukeldub keevitamise ajal granuleeritud voogu |
| Tuntud ka kui | LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) – kui keevisõmblus kulgeb piki toru |
Peamised spetsifikatsioonid
| Atribuut | Kirjeldus |
|---|---|
| Standardne | API 5L (46. väljaanne, joondatud ISO 3183-ga) |
| Toote spetsifikatsiooni tase | PSL1 – standardne kvaliteeditase |
| Hinne | X42 (L290 ISO-tähistusega) |
| Minimaalne tootlikkuse tugevus | 290 MPa (42 000 psi) |
| Minimaalne tõmbetugevus | 414 MPa (60 000 psi) |
| Tootmisprotsess | DSAW (kahepoolne{0}}veealune kaarkeevitus) / LSAW (pikisuunaline veealune kaarkeevitus) |
| Vormimismeetodid | JCOE(progressiivne J-C-O moodustamine) võiUOE(U-kasutamine, o-mine, laiendamine) |
| Suuruse vahemik (DSAW/LSAW) | 406 mm kuni 1829 mm(16" kuni 72") OD – tüüpiline DSAW jaoks; kuni 84" saadaval |
| Seina paksus | 6,0 mm kuni 50 mm (erirakenduste jaoks kuni 75 mm) |
| Pikkus | 6 m kuni 12 m standard; saadaval kuni 18 m |
| Lõppviimistlused | Siledad otsad, kaldus otsad (30-kraadine kaldenurk) |
| Kattevalikud | Must värv, lakk,{0}}roostevastane õli, FBE, 3LPE, kivisöetõrva epoksü |
Keemiline koostis (API 5L PSL1 klassi X42 keevitatud toru)
| Element | Maksimaalne % | Märkmed |
|---|---|---|
| Süsinik (C) | 0.26% | Madala süsinikusisaldusega hea keevitatavus |
| Mangaan (Mn) | 1.30% | Annab jõudu; kõrgem kui B klass |
| Fosfor (P) | 0.030% | Kontrollitud keevitatavuse tagamiseks |
| Väävel (S) | 0.030% | Kontrollitud tugevuse jaoks |
| Räni (Si) | Pole määratud PSL1 jaoks | Tavaliselt vähem kui 0,40% või sellega võrdne |
Märkus. PSL1 ei nõua maksimaalse voolavuspiiri, süsiniku ekvivalendi ega kohustuslikku löögikatset. Iga 0,01% võrra allapoole kindlaksmääratud maksimaalset süsinikusisaldust on lubatud suurendada 0,05% võrra üle kindlaksmääratud maksimaalse mangaanisisalduse, maksimaalselt 1,65% võrra.
Mehaanilised omadused (API 5L PSL1, klass X42)
| Kinnisvara | Nõue |
|---|---|
| Tootlikkuse tugevus (min) | 290 MPa (42 000 psi) |
| Saagistugevus (max) | Pole määratud PSL1 jaoks |
| Tõmbetugevus (min) | 414 MPa (60 000 psi) |
| Tõmbetugevus (maksimaalne) | Pole määratud PSL1 jaoks |
| Pikendamine | API 5L valemi järgi (erineb seina paksuse järgi) |
| Charpy mõju | PSL1 jaoks pole vajalik– ainult PSL2 nõuab kohustuslikku löögitesti |
X42 vs külgnevate klasside võrdlus
| Hinne | Tootlikkuse tugevus (min) | Tõmbetugevus (min) | Suhteline tugevus vs. X42 | Tüüpiline rakendus |
|---|---|---|---|---|
| Hinne B | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -17% | Üldine torujuhtme teenus |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | Lähtejoon | Keskmise rõhu{0}}ülekanne |
| X46 | 320 MPa (46 ksi) | 435 MPa (63 ksi) | +10% | Kõrgem{0}}rõhu ülekanne |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455 MPa (66 ksi) | +24% | Üldine ülekanne |
*X42 pakub ligikaudu 17% suuremat voolavuspiiret kui klass B, mistõttu on see kuluefektiivne uuendus keskmise rõhuga-rakenduste jaoks, kus B-klassi tugevus on ebapiisav.*
Mõõtmete spetsifikatsioonid
| Parameeter | Vahemik / tolerants |
|---|---|
| Välisläbimõõt | 406 mm kuni 1829 mm(16" kuni 72") – tüüpiline DSAW vahemik |
| Seina paksus | 6,0 mm kuni 50 mm (erirakenduste jaoks kuni 75 mm) |
| Läbimõõdu tolerants (toru korpus) | ±0,75% määratud OD-st |
| Läbimõõdu tolerants (toru otsad, 219,1–273,1 mm) | +1.6 mm / -0,4 mm |
| Läbimõõdu tolerants (toru otsad, 274–457 mm) | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Seina paksuse tolerants (508–610 mm) | +19.5% / -8% |
| Seina paksuse tolerants (219,1–457 mm) | +15% / -12.5% |
| Pikkus | 6 m kuni 12 m standard; saadaval kuni 18 m |
| Ümarusest väljas-- | Vähem kui 1% määratud OD-st või sellega võrdne |
Tavalise suuruse saadavus (API 5L klass X42 DSAW):
| OD (tolline) | OD (mm) | Seina paksuse vahemik (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
DSAW/LSAW tootmisprotsess
Kahepoolne veealune kaarkeevitus (DSAW), tuntud ka kui pikisuunaline veealune kaarkeevitus (LSAW), on suure-tõhususega protsess, mida kasutatakse peamiselt suure-läbimõõduga terastorude jaoks.
Protsessi kirjeldus
Keevituskaar on sukeldatud granuleeritud voogussekeevitamise ajal kaitstes keevisõmblust atmosfääri saastumise eest
Keevisõmblused on vajalikud nii seest kui väljast, teostatakse tavaliselt eraldi protsessidena
Eraldi keevisõmblused tarbivad osa teisest, mille tulemuseks on aüks kõrgekvaliteetne{0}}keevitustükk
Vormimismeetodid
| meetod | Kirjeldus | Tüüpilised läbimõõdud |
|---|---|---|
| JCOE | Progressiivsed J-C-O vormimise etapid (J-kuju → C-kuju → O-kuju), laiendatud pärast keevitamist | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Plaat pressitud U{0}}kujuliseks, seejärel O-kujuliseks, pärast keevitamist laiendatud | 508–1118 mm (20–44 tolli) |
Protsessi etapid
Plaadi valik– API 5L PSL1 X42 nõuetele vastavad terasplaadid
Serva ettevalmistamine– V{0}}kujulise soone loomiseks on servad kaldu
Moodustamine– Terasplaadid vormitakse JCOE või UOE presside abil silindrilisteks vormideks
Tack-keevitus– Vormitud plaadid on kuju säilitamiseks{0}}keevitatud
Kahekordne veealune kaarkeevitus– Toruõmblus keevitatud nii sise- kui välispindadel
Külm laienemine– Lõpliku OD mõõtme saavutamiseks võib toru pikendada kuni 1,5%.
Ultraheli kontroll– Õmblust kontrollitakse pideva ultraheliga automaatse veatuvastusega
Hüdrostaatilise rõhu test– Iga toru läbib hüdrostaatilise rõhu testimise (kui see on ette nähtud)
Viimistlemine– Lõpptöötlus, faasimine, katmine ja märgistamine vastavalt spetsifikatsioonidele
Testimis- ja kontrollinõuded (PSL1)
| Testi tüüp | Nõue | Märkmed |
|---|---|---|
| Keemiline analüüs | Kuumuse partii kohta | Kontrollib API 5L PSL1 koostise piiranguid |
| Tõmbekatse | Partii kohta | Kontrollib saagikust ja tõmbetugevust |
| Lamestamise test | Nõutav | Kontrollib elastsust ja keevisõmbluse terviklikkust |
| Painde test | Nõutav | Kontrollib keevisõmbluse terviklikkust |
| Charpy löögitest | PSL1 jaoks pole vajalik | Ainult PSL2 nõuab kohustuslikku löögitesti |
| Hüdrostaatiline test | Iga toru (kui see on määratud) | Surve terviklikkuse kontrollimine |
| Ultraheli kontroll | 100% keevisõmblus | DSAW tavapraktika |
| Röntgenülevaatus | "T" liigeste jaoks | Koht, kus riba põkk-keevisõmblused ristuvad spiraalõmblustega |
| Mõõtmete ülevaatus | 100% | Standardtolerantside järgi |
| Veski testimise sertifikaat | EN 10204 tüüp 3.1B | Esitatakse täielike testitulemustega |
PSL1 vs PSL2 võrdlus X42 jaoks
| Funktsioon | PSL1 X42 | PSL2 X42 | Tähendus |
|---|---|---|---|
| Süsinik (C) max | 0.26% | 0.22-0.24% | PSL2-l on parema keevitatavuse tagamiseks rangem juhtimine |
| Väävel (S) max | 0.030% | 0.015% | PSL2-l on 50% vähenemine – see on vastupidavuse seisukohalt kriitiline |
| Fosfor (P) max | 0.030% | 0.025% | PSL2-l on rangemad piirangud |
| Saagi tugevus | Ainult 290 MPa min | 290-495 MPa vahemik | PSL2 määrab maksimaalse -tugevate materjalide vältimiseks |
| Tõmbetugevus | Ainult 414 MPa min | 414-655 MPa vahemik | PSL2 määrab järjepidevuse maksimumi |
| Tootlikkuse-/-tõmbe suhe | Määratlemata | Väiksem või võrdne 0,93 | PSL2 tagab piisava elastsuse |
| Mõju testimine | Ei nõuta | Kohustuslik | PSL2 tagab vastupidavuse madalal-temperatuuril |
| Süsiniku ekvivalent | Ei nõuta | Arvutatud ja kontrollitud | PSL2 tagab hea väljakeevitatavuse |
| NDT nõuded | Standardne | Rangemaks | PSL2 pakub paremat defektide tuvastamist |
| Tüüpiline kasutus | Üldteenindus, veetorud, mitte-kriitilised | Kriitiline teenindus, hapu teenus, madal temperatuur |
Ühised rakendused
| Rakendus | Kirjeldus |
|---|---|
| Nafta ja gaasi ülekanne | Kesk{0}}survetorustikud toornafta, maagaasi ja rafineeritud toodete jaoks |
| Maagaasi kogumisliinid | Kaevude ühendamine töötlemisrajatistega |
| Veeülekande vooluvõrk | Suure{0}}läbimõõduga kommunaal- ja tööstusveetorustikud |
| Kogunemis- ja vooluliinid | Nafta- ja gaasioperatsioonid |
| Struktuursed rakendused | Vaiad, sillatoed, ehitus |
| Tööstusprotsessi torustik | Rafineerimistehased, keemiatehased, elektritootmine |
Peamised eelised
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Kõrgem tugevus kui klass B | 17% suurem voolavuspiir võimaldab suuremat töörõhku või väiksemat seinapaksust |
| Tasulik- | PSL1 on ökonoomsem kui PSL2 – sobib üldiste teenindusrakenduste jaoks |
| Suurepärane keevitatavus | Madal süsinikusisaldus tagab hea väljakeevitatavuse |
| Suure läbimõõduga võimalus | DSAW toodab torusid 16" kuni 72" OD – ideaalne suure-läbimõõduga rakenduste jaoks |
| Kõrge keevituse terviklikkus | Kahepoolne keevitus |
| Lai kättesaadavus | Tavaliselt varustuvad tootjad kogu maailmas |
| JCOE/UOE moodustamine | Täpne mõõtmete täpsus täiustatud vormimismeetodite abil |
Rahvusvahelised lähendused
| Standardne | Samaväärne hinne | Märkmed |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L290 | Rahvusvahelise standardi ekvivalent |
| GB/T 9711 | L290 | Hiina vaste |
| EN 10208-2 | L290 MB | Euroopa ekvivalent |
| ASTM A53 | Hinne B (sarnane tugevus) | A53 klassi B tootlus on 35 ksi vs. X42 42 ksi |
Kattevalikud
API 5L PSL1 X42 DSAW pipe can be supplied with various coatings for corrosion protection:
| Katte tüüp | Parim jaoks | Põhifunktsioonid |
|---|---|---|
| 3LPE (3-kihiline polüetüleen) | Maetud torujuhtmed | Kõige tavalisem; suurepärane korrosioonikaitse, kõrge löögikindlus |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Nafta- ja gaasitorud | Tugev nakkuvus, kemikaalikindlus |
| Kivisöetõrva epoksü | Merekeskkonnad | Tugev{0}}kaitse |
| Lakk/roostevastane{0}}õli | Ajutine kaitse | Lühiajaline{0}}korrosioonikaitse transpordi ajal |
| Bituumenkate | Maetud teenistus | Tasuv{0}}kaitse |
| Must õlikate | Standardne veski viimistlus | Ajutine kaitse |
Lõppviimistlused
Saadaolevad lõpphooldused hõlmavad järgmist:
Siledad otsad (PE)– standard enamiku rakenduste jaoks
Kaldus otsad (BE)- välikeevitamiseks (30-kraadine kaldenurk)
Keermestatud otsad– mehaaniliste ühenduste jaoks
Olulised kaalutlused
1. PSL1 vs PSL2 valik
PSL1: sobib üldhoolduseks, veetorustike jaoks, mitte-kriitilistes rakendustes, kus ei nõuta vastupidavust madalal-temperatuuril
PSL2: nõutav madala-temperatuuri teenuse (alla 0 kraadi), hapu teenuse (H₂S-keskkonnad), reguleeritud torujuhtmete (FERC, DOT) ja kriitiliste rakenduste jaoks
2. X42 vs klassi B valik
X42: valige, kui keskmise{0}}rõhuga rakenduste jaoks on vaja kõrgemat tugevust kui klass B
Hinne B: Standardvalik üldiseks torujuhtmeteenuseks, kus piisab 35 ksi tootlikkusest
3. DSAW suuruse piirangud
DSAW tootmine X42 jaoks on tavaliselt saadaval aadressilt16" kuni 72" OD
Väiksemad läbimõõdud (alla 16 tolli) toodetakse tavaliselt ERW või õmblusteta meetodil
4. Löögi testimine
PSL1 teeb sedamittenõuavad Charpy löögikatset vastavalt standardile. Kui on oodata madalat-temperatuuri, kaaluge järgmist.
Löögikatsetuse määramine lisanõudena
Üleminek PSL2-le (mis nõuab mõjude testimist)
5. Temperatuuripiirangud
Maksimaalne soovitatav töötemperatuur:350 kraadi (662 kraadi F)
PSL1 puhul pole garanteeritud vastupidavust madalal-temperatuuril – ei sobi miinus-kasutuseks ilma hindamiseta
6. Kolmanda osapoole-kontroll
Saadaolevate kontrolliteenuste hulka kuuluvad SGS, BV, Lloyds
7. Veski katsesertifikaat
Tavaliselt pakutakse kuiEN 10204 tüüp 3.1Btäielike testitulemustega
Kolmanda osapoole{0}}kontroll on saadaval nõudmisel
8. Keevitatavus
Madal süsinikusisaldus (vähem kui 0,26%) tagab suurepärase keevitatavuse
Sobib kõikidele standardsetele keevitusmeetoditele (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
Enamiku paksuste puhul pole keevisõmbluse järel{0}}kuumtöötlust vaja
Kokkuvõte
API 5L PSL1 klass X42 kahe-poolne sukelkaarkeevitatud (DSAW/LSAW) terastoruon alg-taseme "X-klassi" torujuhtmetoru keskmise-rõhuga torujuhtmete rakenduste jaoks. Minimaalse voolavuspiiriga42 000 psi (290 MPa)– ligikaudu17% kõrgem kui klass B– ja tõmbetugevus60 000 psi (414 MPa), pakub see materjal kulutõhusat versiooniuuendust rakendustele, mis nõuavad kõrgemat tugevust kui klassi B, ilma et peaksite minema kõrgemale X-klassile.
Põhifunktsioonid:
Materjali standard: API 5L PSL1 X42 – alg-tase X-tase keskmise-surveteenuse jaoks
Tootmisjõud: minimaalne 290 MPa (42 000 psi) – 17% kõrgem kui klass B
Tõmbetugevus: minimaalselt 414 MPa (60 000 psi).
PSL1 kvaliteeditase: Kohustuslik löögikatsetus puudub; üldteenuse standardnõuded
DSAW tootminetoodab torusid16" kuni 72" ODseinapaksusega kuni50 mm
Kahepoolne{0}}keevitusloob ühe kvaliteetse{0}}keevitustüki
JCOE või UOE moodustaminemeetodid tagavad täpse mõõtmete täpsuse
100% ultraheli kontrollkeevisõmblus tagab kvaliteedi
Suurepärane keevitatavusmadala süsinikusisaldusega (vähem kui 0,26%)
Tasuv-keskmise{0}}rõhuga rakenduste jaoks täiendada B-klassilt
Levinud rakendused hõlmavad järgmist:
Keskrõhu{0}}nafta ja gaasi ülekandetorustikud
Maagaasi kogumis- ja jaotusvõrgud
Veeülekande trassid
Kogunemis- ja voolujooned
Konstruktsioonirakendused (vaiad, sillatoed)
Tööstusliku protsessi torustik
Tellimisel täpsustage:API 5L PSL1 klass X42, DSAW/LSAW (kahepoolne-külgne/pikisuunaline veealune kaarkeevitus), suurus (OD x WT), pikkus, otsa viimistlus (tasane/faasitud), kattenõuded ja freesimiskatse sertifikaat vastavalt EN 10204 tüübile 3.
Rakenduste jaoks, mis nõuavad garanteeritud vastupidavust madalal{0}}temperatuuril, rangemat keemiakontrolli või hapu teenindusvõimet, määrakeAPI 5L PSL2 klass X42selle asemel . Enamiku keskmise rõhuga{1}}rakenduste jaoks pakub X42 PSL1 suurepärast tasakaalu jõu ja ökonoomsuse vahel.
