API 5L PSL1 klass X70 kahe-poolne sukelkaarkeevitus (DSAW) terastoru
Põhiülevaade
API 5L PSL1 klassi X70 DSAW (kahe{3}}poolne sukeldatud kaarkeevitus) terastoruon ülitugev{0}}mikro-legeeritud torutoru, mis on toodetud vastavalt American Petroleum Institute'i spetsifikatsioonidele torutranspordisüsteemide jaoks. Tähis "X70" näitab minimaalset voolavuspiiri70 000 psi (483 MPa), mis esindab kõrge-tugevate torujuhtmematerjalide esmaklassilist taset.
X70 on esmaklassiline kõrge{1}}tugevusega pakkumine8% suurem voolavuspiir kui X65(483 MPa vs. 448 MPa),17% kõrgem kui X60(483 MPa vs. 414 MPa) ja35% kõrgem kui X52(483 MPa vs. 359 MPa). See on tavaliselt ette nähtud pika-kõrgsurve-gaasiülekande, avamere torujuhtmete ja arktiliste teenuste jaoks, kus maksimaalse tugevuse-ja-massi suhe on kriitiline.
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 kõrgrõhu{0}}nafta ja gaasi ülekandes, avamere torujuhtmetes 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) |
| X70 | Klassi tähis: "X" tähistab torujuhtme klassi, "70" tähistab minimaalset voolavuspiiri ksi (70 000 psi / 483 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 | X70 (ISO-tähistusega L485) |
| Minimaalne tootlikkuse tugevus | 483–485 MPa (70 000–70 300 psi) |
| Minimaalne tõmbetugevus | 565–570 MPa (82 000–82 700 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, CWC |
Keemiline koostis (API 5L PSL1 klassi X70 keevitatud toru)
Põhineb keevitatud toru API 5L PSL1 nõuetel:
| Element | Maksimaalne % | Märkmed |
|---|---|---|
| Süsinik (C) | 0.26% | Madala süsinikusisaldusega hea keevitatavus |
| Mangaan (Mn) | 1.65% | Tugevuse poolest kõrgemad kui madalamad klassid |
| Fosfor (P) | 0.030% | Kontrollitud keevitatavuse tagamiseks |
| Väävel (S) | 0.030% | Kontrollitud tugevuse jaoks |
| Räni (Si) | Pole määratud PSL1 jaoks | Tavaliselt vähem kui 0,45% või sellega võrdne |
| Vanaadium (V) | Nagu kokku lepitud | Mikro{0}}legeerimine teravilja rafineerimiseks |
| nioobium (Nb) | Nagu kokku lepitud | Mikro-legeerimine tugevuse tagamiseks |
| Titaan (Ti) | Nagu kokku lepitud | Mikro{0}}legeerimine teravilja rafineerimiseks |
Märkus. Iga vähendamine 0,01% võrra alla kindlaksmääratud maksimaalse süsinikusisalduse on lubatud suurendada 0,05% võrra üle kindlaksmääratud maksimaalse mangaanisisalduse. PSL1 ei nõua maksimaalse voolavuspiiri, süsiniku ekvivalendi ega kohustuslikku löögikatset.
Mehaanilised omadused (API 5L PSL1, klass X70)
| Kinnisvara | Nõue |
|---|---|
| Tootlikkuse tugevus (min) | 483–485 MPa (70 000–70 300 psi) |
| Saagistugevus (max) | Pole määratud PSL1 jaoks |
| Tõmbetugevus (min) | 565–570 MPa (82 000–82 700 psi) |
| Tõmbetugevus (maksimaalne) | Pole määratud PSL1 jaoks |
| Keevisõmbluse tõmbetugevus (min) | Suurem või võrdne 570 MPa (82 700 psi) |
| Pikendamine | API 5L valemi järgi (erineb seina paksuse järgi) |
| Charpy mõju | PSL1 jaoks pole vajalik– ainult PSL2 nõuab kohustuslikku löögitesti |
| Tootlikkuse-/-tõmbe suhe | Pole määratud PSL1 jaoks |
X70 vs külgnevate klasside võrdlus
| Hinne | Tootlikkuse tugevus (min) | Tõmbetugevus (min) | Suhteline tugevus vs. X70 | Tüüpiline rakendus |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455 MPa (66 ksi) | -26% | Üldine ülekanne |
| X56 | 386 MPa (56 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | -20% | Kõrgem{0}}rõhu ülekanne |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | -14% | Kõrgrõhu{0}}ülekanne |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | -7% | Kõrge{0}}rõhk, avamere |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | Lähtejoon | Pikamaa-kõrgrõhk{1}}, avamere, arktiline |
| X80 | 552 MPa (80 ksi) | 621 MPa (90 ksi) | +14% | Üli-kõrgsurve-magistraalliinid |
X70 voolavuspiir on ligikaudu 8% suurem kui X65, 17% suurem kui X60 ja 35% suurem kui X52 .
Mõõtmete spetsifikatsioonid
| Parameeter | Vahemik / tolerants |
|---|---|
| Välisläbimõõt | 406 mm kuni 1829 mm(16" kuni 72") – 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, D 168,3 mm või vähem) | -0,4 mm kuni +1.6 mm |
| Läbimõõdu tolerants (toru otsad, 168,3 mm < D Väiksem või võrdne 610 mm) | ±0,005D, max ±1,6 mm |
| Läbimõõdu tolerants (toru otsad, 610 mm < D Väiksem või võrdne 1422 mm) | ±1,6 mm |
| Seina paksuse tolerants (t vähem kui 5 mm või sellega võrdne) | ±0,5 mm |
| Seina paksuse tolerants (5 mm < t < 15 mm) | ±0.1t |
| Seina paksuse tolerants (t 15 mm või suurem) | ±1,5 mm |
| 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 X70 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{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 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 X70 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 X70 jaoks
| Funktsioon | PSL1 X70 | PSL2 X70 | Tähendus |
|---|---|---|---|
| Süsinik (C) max | 0.26% | 0.12-0.24% | 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 |
| Mangaan (Mn) max | 1.65% | 1.65-1.85% | Tugevuse jaoks kõrgem |
| Saagi tugevus | Ainult 483 MPa min | 483-635 MPa vahemik | PSL2 määrab maksimaalse -tugevate materjalide vältimiseks |
| Tõmbetugevus | Ainult 570 MPa min | 565-760 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 |
| Jälgitavus | Partii tase | Toru{0}}haaval-täielik jälgitavus | PSL2 pakub täielikku kvaliteetset dokumentatsiooni |
| Tüüpiline kasutus | Üldteenindus, veetorud, mitte-kriitilised | Kriitiline teenindus, hapu teenus, madal temperatuur |
Ühised rakendused
| Rakendus | Kirjeldus |
|---|---|
| Pika-vahemaa kõrgsurvegaasi{1}}ülekanne | Suured magistraalliinid, mis nõuavad kõrget töörõhku |
| Avamere ja merealused torujuhtmed | Merealused torujuhtmed, mis nõuavad suurt tugevuse{0}}ja-massi suhet |
| Arktika ja külma kliima torujuhtmed | Madala{0}}temperatuuriga keskkonnad, mis nõuavad suurt sitkust |
| Toornafta magistraalliinid | Toornafta transpordi peamised ülekandeliinid |
| Maismaa kogumisvõrgustikud | Regionaalsed magistraalsüsteemid, mis ühendavad tootmispiirkondi töötlemisega |
| Jaam ja päise torustik | Kompressorijaamad, pumbajaamad, mõõteseadmed |
| Vee ülekanne | Suure-läbimõõduga kõrgsurve-veetorustik |
| Tööstusprotsessi torustik | Rafineerimistehased, keemiatehased, elektritootmine |
Peamised eelised
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Kõrge tugevus | 70 000 psi tootlus – 8% kõrgem kui X65, 17% kõrgem kui X60, 35% kõrgem kui X52 |
| Tasulik- | PSL1 on ökonoomsem kui PSL2 – sobib üldiste teenindusrakenduste jaoks, kus ei nõuta vastupidavust madalal temperatuuril{2}} |
| 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 |
| Tõestatud jõudlus | Laialdaselt kasutatav kõrgsurvegaasi{0}}ülekandes, avamere torujuhtmetes ja nõudlikes rakendustes |
Rahvusvahelised lähendused
| Standardne | Samaväärne hinne | Märkmed |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L485 | Rahvusvahelise standardi ekvivalent |
| GB/T 9711 | L485 | Hiina vaste |
| EN 10208-2 | L485 MB | Euroopa ekvivalent |
| DIN 17172 | StE 480,7 TM | Ajalooline saksa vaste |
Kattevalikud
API 5L PSL1 X70 DSAW toru saab varustada erinevate korrosioonikaitsekatetega:
| 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 |
| CWC (betooni kaalukate) | Avamere/merealused torujuhtmed | Negatiivne ujuvus ja mehaaniline 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. X70 vs madalamad/kõrgemad klassid
X52: Üldülekanne (52 ksi tootlikkus)
X56: kõrgem-rõhuülekanne (56 ksi tootlikkus)
X60: kõrgrõhu{0}}ülekanne (60 ksi tootlikkus)
X65: kõrge{0}}rõhk, avamere (65 ksi saagis)
X70: Pikamaa-kõrgrõhk{1}}, avamere, arktiline(70 ksi saagis)
X80: üli-kõrgsurve-magistraalliinid (80 ksi tootlikkus)
3. DSAW suuruse piirangud
DSAW tootmine X70 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
PSL2-ga haputeenindusrakenduste jaoks on nõutav madala vesinikusisaldusega praktika
Kokkuvõte
API 5L PSL1 klass X70 kahe-poolse sukelkaarkeevitusega (DSAW/LSAW) terastoruon esmaklassiline kõrgtugev{0}}torutoru nõudlikeks pika-kõrgsurve{2}}ülekanderakenduste jaoks. Minimaalse voolavuspiiriga70 000 psi (483 MPa)– ligikaudu8% kõrgem kui X65, 17% kõrgem kui X60, ja35% kõrgem kui X52– ja tõmbetugevus82 000 psi (565 MPa), on see materjal eelistatud valik kõrgsurvegaasi ülekandetorustike{0}}, avamererakenduste, arktiliste teenuste ja nõudlike tingimuste jaoks, kus madalama kvaliteediga materjal nõuab seina liigset paksust.
Põhifunktsioonid:
Materjali standard: API 5L PSL1 X70 – ülitugev-klass üldteenuse jaoks
Tootmisjõud: minimaalne 483 MPa (70 000 psi) – 8% kõrgem kui X65, 17% kõrgem kui X60
Tõmbetugevus: minimaalselt 565 MPa (82 000 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-– kõige ökonoomsem valik kõrgsurve{0}}suure-läbimõõduga torujuhtme jaoks
Levinud rakendused hõlmavad järgmist:
Pika-kõrgsurve{1}}gaasi ülekandetorustikud
Avamere ja merealused torujuhtmed
Arktika ja külma kliima torustikud
Toornafta magistraalliinid
Jaama ja päise torustik
Veeülekande trassid
Tööstusliku protsessi torustik
Tellimisel täpsustage:API 5L PSL1 klass X70, 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 X70selle asemel . Enamiku kõrgrõhu{1}}ülekanderakenduste jaoks pakub X70 PSL1 suurepärast tasakaalu jõu ja ökonoomsuse vahel.
