API 5L PSL1 klass X52 kahe-poolne sukelkaarkeevitus (DSAW) terastoru
Põhiülevaade
API 5L PSL1 klassi X52 DSAW (kahepoolne-poolne sukelkaarkeevitus) terastoruon nafta- ja gaasiülekandesüsteemide üks levinumaid keskmise tugevusega{0}}torude spetsifikatsioone. Tähis "X52" näitab minimaalset voolavuspiiri52 000 psi (359 MPa), mis esindab "magusat kohta" madalrõhu kogumissüsteemide ja kõrgrõhu{1}}torujuhtmete vahel.
X52 kirjeldatakse sageli kuiüleminekuasteAPI 5L perekonnas, pakkudes ligikaudu24% suurem voolavuspiir kui X42(359 MPa vs. 290 MPa) ja47% kõrgem kui klass B(359 MPa vs. 245 MPa) . See on maagaasitorustike ja keskmise-survega süsivesinike ülekandesüsteemide jaoks kõige sagedamini määratud klass kogu maailmas.
DSAW tootmisprotsess-tuntud ka kui LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding)-on kõrge-terviklikkusega keevitusmeetod, mille puhul kasutatakse nii sise- kui ka väliskeeviseid, moodustadesüks kvaliteetne{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) |
| X52 | Klassi tähis: "X" tähistab torujuhtme klassi, "52" tähistab minimaalset voolavuspiiri ksi (52 000 psi / 359 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 pikisuunas piki toru |
Peamised spetsifikatsioonid
| Atribuut | Kirjeldus |
|---|---|
| Standardne | API 5L (46. väljaanne, joondatud ISO 3183-ga) |
| Toote spetsifikatsiooni tase | PSL1 – standardne kvaliteeditase |
| Hinne | X52 (L360 ISO-tähistusega) |
| Minimaalne tootlikkuse tugevus | 359–360 MPa (52 000–52 200 psi) |
| Minimaalne tõmbetugevus | 455–460 MPa (66 000–66 700 psi) |
| Pikendamine | API 5L valemi järgi (erineb seina paksuse järgi) |
| 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 1625 mm(16" kuni 64") 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 X52 keevitatud toru)
Põhineb mitme tootja spetsifikatsioonidel:
| Element | Maksimaalne % | Märkmed |
|---|---|---|
| Süsinik (C) | 0.26-0.28% | Madala süsinikusisaldusega hea keevitatavus |
| Mangaan (Mn) | 1.40% | 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 0,40–0,45% või sellega võrdne |
| Vanaadium (V) | Vähem kui 0,10% või sellega võrdne (mikro-legeeritud) | Mikro-legeerimine teravilja rafineerimiseks |
| nioobium (Nb) | Vähem kui 0,05% või sellega võrdne (mikro-legeeritud) | Mikro-legeerimine tugevuse tagamiseks |
| Titaan (Ti) | Vähem kui 0,04% või sellega võrdne (mikro-legeeritud) | Mikro-legeerimine teravilja rafineerimiseks |
Märkus. Iga vähendamine 0,01% võrra alla kindlaksmääratud maksimaalse süsinikusisalduse on lubatud suurendada 0,05% võrra üle määratud maksimaalse mangaani, kuni maksimaalselt 1,65% klasside > B puhul, kuid < X52 . PSL1 puhul ei nõuta maksimaalse voolavuspiiri, süsiniku ekvivalendi ega kohustuslikku löögikatset.
Mehaanilised omadused (API 5L PSL1, klass X52)
| Kinnisvara | Nõue |
|---|---|
| Tootlikkuse tugevus (min) | 359–360 MPa (52 000–52 200 psi) |
| Tootlikkuse tugevus (max) | Pole määratud PSL1 jaoks |
| Tõmbetugevus (min) | 455–460 MPa (66 000–66 700 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 |
| Tootlikkuse{0}}/-tõmbe suhe | Pole määratud PSL1 jaoks |
X52 vs külgnevate klasside võrdlus
| Hinne | Tootlikkuse tugevus (min) | Tõmbetugevus (min) | Suhteline tugevus vs. X52 | Tüüpiline rakendus |
|---|---|---|---|---|
| Hinne B | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -33% | Madala{0}}rõhu kogumine, kommunaalteenused |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -19% | Kogunemisliinid, jagamine |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 434 MPa (63 ksi) | -12% | Keskmise{0}}rõhu kogumine |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455–460 MPa (66 ksi) | Lähtejoon | Edastamine, kogumine, protsess – KÕIGE LEVIK |
| X56 | 386 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | +8% | Ülekandetorustikud |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | +15% | Kõrgrõhu{0}}ülekanne |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | +25% | Kõrge{0}}rõhk, avamere |
*X52 on üleminekuklass madal-rõhu kogumissüsteemide ja kõrgrõhu{2}}ülekandetorustike vahel, pakkudes tõestatud tasakaalu tugevuse, keevitatavuse ja kulude vahel.*
Mõõtmete spetsifikatsioonid
| Parameeter | Vahemik / tolerants |
|---|---|
| Välisläbimõõt | 406 mm kuni 1625 mm(16" kuni 64") – tüüpiline DSAW vahemik; kuni 84" saadaval |
| 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 X52 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 |
Allikas: tööstuse tootjate andmete põhjal.
DSAW/LSAW tootmisprotsess
Kahepoolne veealune kaarkeevitus (DSAW), tuntud ka kui pikisuunaline veealune kaarkeevitus (LSAW), on suure{1}}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 kvaliteetne{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 X52 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 lõikuvad spiraalõmblused |
| Mõõtmete ülevaatus | 100% | Standardtolerantside järgi |
| Veski testimise sertifikaat | EN 10204 tüüp 3.1B | Esitatakse täielike testitulemustega |
PSL1 vs PSL2 võrdlus X52 jaoks
| Funktsioon | PSL1 X52 | PSL2 X52 | Tähendus |
|---|---|---|---|
| Süsinik (C) max | 0.26-0.28% | 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 359 MPa min | 359-531 MPa vahemik | PSL2 määrab maksimaalse -tugevate materjalide vältimiseks |
| Tõmbetugevus | Ainult 455 MPa min | 455-760 MPa vahemik | PSL2 määrab järjepidevuse maksimumi |
| Tootlikkuse{0}}/-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 | Rangem | PSL2 pakub paremat defektide tuvastamist |
| Jälgitavus | Partii tase | Toru{0}}haaval-täielik jälgitavus | PSL2 pakub täielikku kvaliteetset dokumentatsiooni |
| Tüüpiline kasutus | Üldteenindus, veetorud, mitte-kriitilised | Kriitiline teenus, 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 |
| Torujuhtmejaam ja terminali torustik | Kompressorijaamad, pumbajaamad, mõõteseadmed |
| Struktuursed rakendused | Vaiad, sillatoed, ehitus |
| Tööstusprotsessi torustik | Rafineerimistehased, keemiatehased, elektritootmine |
| Avamere torujuhtmed | Täiustatud kvaliteedinõuetega veealused rakendused (PSL2) |
Peamised eelised
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Optimaalne tasakaal | X52 pakub API 5L klasside seas parimat tasakaalu tugevuse, keevitatavuse ja kulude vahel |
| Kõrgem tugevus kui klass B | 47% suurem voolavuspiir kui klassi B (359 MPa vs . 245 MPa) |
| 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 64" OD – ideaalne suure-läbimõõduga rakenduste jaoks |
| Kõrge keevituse terviklikkus | Kahepoolne keevitus |
| Lai kättesaadavus | Kõige tavalisem X-klass; mida tavaliselt varustavad tootjad kogu maailmas |
| JCOE/UOE moodustamine | Täpne mõõtmete täpsus täiustatud vormimismeetodite abil |
| Tõestatud jõudlus | Aastakümneid edukas kasutus torujuhtmete rakendustes kogu maailmas |
Rahvusvahelised lähendused
| Standardne | Samaväärne hinne | Märkmed |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L360 | Rahvusvahelise standardi ekvivalent |
| GB/T 9711 | L360 | Hiina vaste |
| EN 10208-2 | L360NB/MB | Euroopa ekvivalent |
| DIN 17172 | StE 360.7 TM | Ajalooline saksa vaste |
| CSA Z245 | Hinne 359 | Kanada standard |
Kattevalikud
API 5L PSL1 X52 DSAW toru saab varustada erinevate korrosioonikaitsekatetega:
| Katte tüüp | Parim jaoks | Põhiomadused |
|---|---|---|
| 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. X52 vs madalamad/kõrgemad klassid
Hinne B: madal{0}}rõhu kogumine, kommunaalkulud (35 ksi tootlikkus)
X42: Kogumisliinid, jaotus (42 ksi saagis)
X46: keskmise-rõhu kogumine (46 ksi saagis)
X52: Kõige tavalisem– edastamine, kogumine, protsess (52 ksi saagis)
X56/X60: kõrgem{0}}rõhu ülekanne, avamere
3. DSAW suuruse piirangud
DSAW tootmine X52 jaoks on tavaliselt saadaval aadressilt16" kuni 64" 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 0,26-0,28%) tagab suurepärase keevitatavuse
Sobib kõikidele standardsetele keevitusmeetoditele (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
Enamiku paksuste puhul pole keevisõmbluse järel{0}}kuumtöötlust vaja
PSL2-ga haputeenindusrakenduste jaoks on nõutav madala vesinikusisaldusega praktika
Kokkuvõte
API 5L PSL1 klassi X52 kahe-poolne sukelkaarkeevitatud (DSAW/LSAW) terastoruon keskmise{0}}tugevusega torujuhtmete tööstusstandard, mis esindab "magusat kohta" madalrõhu kogumissüsteemide ja kõrgrõhu{2}}torujuhtmete vahel. Minimaalse voolavuspiiriga52 000 psi (359 MPa)– ligikaudu47% kõrgem kui klass B– ja tõmbetugevus66 000 psi (455 MPa), pakub see materjal suurepärast tasakaalu tugevuse, keevitatavuse ja kuluefektiivsuse vahel{0}}laia valiku torujuhtmete rakenduste jaoks.
Põhifunktsioonid:
Materjali standard: API 5L PSL1 X52 – kõige levinum keskmise -tugevusaste üldteenuse jaoks
Tootmisjõud: minimaalne 359 MPa (52 000 psi) – 47% kõrgem kui klass B
Tõmbetugevus: minimaalselt 455 MPa (66 000 psi).
PSL1 kvaliteeditase: Kohustuslik löögikatsetus puudub; üldteenuse standardnõuded
DSAW tootminetoodab torusid16" kuni 64" 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 0,26–0,28%)
Kõige tavalisem X{0}}klass– laialdaselt saadaval tootjatelt üle maailma
Tasuv-– jõudluse ja ökonoomsuse optimaalne tasakaal
Levinud rakendused hõlmavad järgmist:
Nafta ja gaasi ülekandetorustikud (keskmise{0}}survega)
Maagaasi kogumis- ja jaotusvõrgud
Veeülekande trassid
Torujuhtmejaam ja terminali torustik
Kogunemis- ja voolujooned
Konstruktsioonirakendused (vaiad, sillatoed)
Tööstusliku protsessi torustik
Tellimisel täpsustage:API 5L PSL1 klass X52, DSAW/LSAW (kahepoolne-külgne/pikisuunaline veealune kaarkeevitus), suurus (OD x WT), pikkus, otsa viimistlus (tasane/faasitud), kattenõuded ja freesimiskatse sertifikaat vastavalt standardile EN 10204. Tüüp 3.
Rakenduste jaoks, mis nõuavad garanteeritud vastupidavust madalal-temperatuuril, rangemat keemiakontrolli või hapu teenindusvõimet, määrakeAPI 5L PSL2 klass X52selle asemel . Enamiku keskmise-surveülekande rakenduste jaoks pakub X52 PSL1 tugevuse ja ökonoomsuse optimaalset tasakaalu.
