API 5L X70 pikisuunalise sukeldatud kaarkeevituse (LSAW) toru
Põhiülevaade
Standardne spetsifikatsioonpikisuunas sukeldatud-kaarkeevitatud terastoruallAPI 5Lspetsifikatsioon.Hinne X70on aülitugev-mikro-legeeritud torujuhtmeteraskasutatakse laialdaselt nõudlikul-nafta ja gaasi ülekandel, avamere süvamereprojektidel ja arktilistes teenustes, pakkudes erakordset tugevust ja sitkust, võimaldades samal ajal õhemaid seinu ja madalamaid materjalikulusid.
Nime seletus
| osa | Tähendus |
|---|---|
| API | Ameerika naftainstituut |
| 5L | Torutranspordisüsteemide torujuhtmete spetsifikatsioon |
| X70 | Hinde tähistus -X= torujuhtme hinne,70= minimaalne voolavuspiir ksi-des (70 000 psi /483 MPa) |
| Pikisuunaline veealune kaarkeevitus (LSAW) | Tootmisprotsess – terasplaadid vormitakse ja keevitatakse piki üht sirget pikiõmblust, kasutades sukelkaarkeevitust, millele on lisatud täitemetalli. Tuntud ka kui SAWL (submerged Arc Welded Longitudinal) |
API 5L X70 LSAW toru peamised omadused
| Funktsioon | Kirjeldus |
|---|---|
| Materjali tüüp | Kõrgtugev-madal{1}}legeeritud (HSLA) teras– mikro-legeeritud nioobiumi, vanaadiumi või titaaniga terade viimistlemiseks ja tugevuse suurendamiseks |
| Tootmine | LSAW (pikisuunaline veealune kaarkeevitus)- UOE, JCOE või RBE protsessidega moodustatud plaadid, mis seejärel keevitatakse seest ja väljast sukelkaarega |
| Toote spetsifikatsiooni tasemed | PSL1võiPSL2(PSL2 nõuab kohustuslikku löögitesti, rangemat keemiakontrolli ja kindlaksmääratud maksimaalseid tugevuspiire) |
| Saagikuse tugevus | minimaalselt 483 MPa (70 000 psi).(PSL1);483-620 MPatüüpiline PSL2 vahemik |
| Tõmbetugevus | minimaalselt 565 MPa (82 000 psi).(PSL1);565-758 MPatüüpiline PSL2 vahemik |
| Pikendamine | Minimaalne21-23%sõltuvalt seina paksusest |
| Peamine eelis | Kõrge tugevuse{0}}ja-kaalu suhe– võimaldab õhemaid seinu sama survega, vähendades materjalikulusid ja kaalu; suurepärane vastupidavus madalal{0}}temperatuuril arktilistele ja avamere rakendustele |
| Tüüpilised läbimõõdud | 406 mm kuni 1820 mm(16" kuni 72") – LSAW-protsess võimaldab suuri diameetreid |
| Tüüpiline seina paksus | 6,0 mm kuni 50 mm(mõned tootjad on saadaval kuni 80 mm) |
| Pikkus | 6 m kuni 12,3 mstandardne; kuni18.3 msaadaval mõnelt tootjalt |
Keemiline koostis (API 5L X70)
| Element | PSL1 (max %) | PSL2 (max %) | Märkmed |
|---|---|---|---|
| Süsinik (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2-l on keevitatavuse ja sitkuse kontroll oluliselt rangem |
| Mangaan (Mn) | 1.65 | 1.65 | Tugevuse tagamiseks suurem mangaan kui madalamad klassid |
| Fosfor (P) | 0.030 | 0.025 | PSL2-s rangem |
| Väävel (S) | 0.030 | 0.015 | Tugevuse tagamiseks PSL2-s oluliselt tihedam |
| Süsinikuekvivalent (CE) | Määratlemata | Arvutatud ja kontrollitud | Tagab keevitatavuse |
Märkus.PSL2 rangemad keemiakontrollid on eriti olulised haputeenuste rakenduste ja madalal temperatuuril vastupidavuse{1}} korral.
Mehaanilised omadused
| Kinnisvara | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Saagise tugevus (min) | 483 MPa (70 ksi) | 483 MPa (70 ksi) |
| Saagistugevus (max) | Määratlemata | 620 MPa (90 ksi)tüüpiline |
| Tõmbetugevus (min) | 565 MPa (82 ksi) | 565 MPa (82 ksi) |
| Tõmbetugevus (maksimaalne) | Määratlemata | 758 MPa (110 ksi) |
| Tootlikkuse{0}}/-tõmbe suhe (max) | Määratlemata | 0.93 |
| Pikendamine | 21% minimaalselt | 21% minimaalselt |
| Löögienergia (Charpy V{0}}sälk) | Ei nõuta | Nõutav API 5L tabelite kohta- tüüpiline41-100 J minimaalne keskminemääratud temperatuuril sõltuvalt kvaliteedist ja seina paksusest |
PSL1 vs. PSL2 X70 LSAW toru jaoks
| Aspekt | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Keemia | Standardsed piirid (C väiksem või võrdne 0,26%, S väiksem või võrdne 0,030%, Mn väiksem või võrdne 1,65%) | Rangemad juhtnupud(C väiksem või võrdne 0,22%, S väiksem või võrdne 0,015%, Mn väiksem või võrdne 1,65%) |
| Tugevus | Määratud ainult min | Min ja Maxmääratud (hoiab ära üle-jõu) |
| Mõju testimine | Ei nõuta | Kohustuslikmääratud temperatuuril |
| Süsiniku ekvivalent | Ei nõuta | Arvutatud ja kontrollitud |
| NDT nõuded | Standardne | Rangem – kohustuslik mittepurustav ülevaatus |
| Jälgitavus | Piiratud | Täielik jälgitavuspärast testide lõpetamist |
| Tüüpiline kasutus | Üldteenindus, veetorud, mitte-kriitilised | Kriitiline teenus, hapu teenus, madal temperatuur, avamere, arktiline |
LSAW tootmisprotsess
Vormimismeetodid
| meetod | Kirjeldus | Tüüpilised läbimõõdud |
|---|---|---|
| UOE | Plaat pressitud U{0}}kujuliseks, seejärel O-kujuliseks, pärast keevitamist laiendatud | 508–1118 mm (20–44 tolli) |
| JCOE | Progressiivsed J-C-O vormimise etapid (J-kuju → C-kuju → O-kuju), laiendatud pärast keevitamist | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE | Rull-painutamise protsess | Erinevad |
Protsessi etapid
Plaatide valik:Kvaliteetsed terasplaadid
Plaadi ettevalmistamine:Serva freesimine täpseks kaldpinnaks, ultraheli testimine lamineerimiseks
Moodustamine:Progressiivne hüdrauliline pressimine (JCOE või UOE) loob ühtlase ümaruse; kaasaegsed liinidPID automatiseeritud pidev J-C-O moodustaminekõrge kvaliteedi jaoks
Tack-keevitus:Kinnitab õmbluse ajutiselt
Sukelkaarkeevitus:Mitme-traadiga SAW rakendab sisemist keevisõmblust ja seejärel välist keevisõmblust (DSAW), et voolu all täielikult läbi tungida
Mehaaniline paisumine:Toru on laiendatud täpsete mõõtmeteni, et saavutada ranged tolerantsid ja vähendada jääkpinget
NDT ja testimine:100% ultraheli testimine, radiograafiline uuring, kui see on ette nähtud, hüdrostaatiline testimine
Viimistlus:Otsa faasimine (ANSI B16.25 järgi), pinnakatte pealekandmine vastavalt ettekirjutusele
Suuruse saadavus
| Parameeter | Vahemik | Märkmed |
|---|---|---|
| Välisläbimõõt | 323,9 mm kuni 2134 mm(12 tolli kuni 84 tolli) | LSAW-protsess võimaldab suuri diameetreid |
| Seina paksus | 6,0 mm kuni 80 mm | Mõnelt tootjalt on saadaval kuni 80 mm |
| Pikkus | 6 m kuni 12,3 mstandardne;kuni 18,3 msaadaval | JCOE protsess tavaliselt 8-12,2 m; avamererakendused võivad vajada pikemat pikkust |
| Lõppviimistlus | Siledad otsad, kaldus otsad ANSI B16.25 järgi | Kaldus keevitusstandardi jaoks |
Tavalise seina paksuse saadavus läbimõõdu järgi (X70)
| OD (tolline) | OD (mm) | Seina paksuse vahemik (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 24.0 |
Märkus.Paksusvahemikud vähenevad tugevuse kasvades – X70 puhul on maksimaalne praktiline paksus väiksem kui X52 või X60 puhul tootmispiirangute tõttu.
Testimis- ja kontrollinõuded
| Testi tüüp | Eesmärk |
|---|---|
| Keemiline analüüs | Veenduge, et koostis vastab API 5L piirangutele |
| Tõmbekatse | Kinnitage voolavus ja tõmbetugevus (väärismetall ja keevisõmblus) |
| Lamestamise test | Kontrollige elastsust |
| Painde test | Kontrollige keevisõmbluse terviklikkust ja elastsust |
| Löögikatse (Charpy V{0}}sälk) | Nõutav PSL2 jaoksmääratud temperatuuril - sageli-20 kraadi, -30 kraadi või -45 kraadiarktilise teenistuse jaoks |
| DWTT (kaalu langemise rebenemise test) | Murdetugevuse kontrollimiseks, kui see on ette nähtud kriitiliseks hoolduseks |
| Hüdrostaatiline test | Lekke{0}}tiheduse tõend – iga toru eraldi testitud |
| Ultraheli uuring | 100%keevisõmblus sisemiste defektide jaoks |
| Radiograafiline uuring (röntgenikiirgus) | Kui see on ette nähtud lisanõuetega |
| Mõõtmete ülevaatus | Kontrollige OD, seina paksust, sirgust, otsa ruudulisust |
| Visuaalne kontroll | Pinna seisukord, keevisõmbluse välimus |
Veski testimise sertifikaat:EN 10204 / 3.1B on tavaliselt ette nähtud PSL2 jaoks
Katte- ja kaitsevalikud
| Katte tüüp | Rakendus |
|---|---|
| Must(paljas) | Standardne veski viimistlus, kasutamiseks siseruumides |
| Lakk/roostevastane{0}}õli | Ajutine kaitse transiidi ajal |
| Must värvimine | Põhiline korrosioonikaitse |
| 3LPE (3-kihiline polüetüleen) | Kõige tavalisemmaetud torustike jaoks, karmides keskkondades |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Korrosioonikaitse |
| Kivisöetõrva epoksü | Tugev{0}}kaitse |
| Bituumenkate | Maetud teenistus |
| Betooni kaalukate (CWC) | Avamere torujuhtmed (negatiivne ujuvus) – rakendavad kolmandate osapoolte{0}}organisatsioonid |
| Sisevoolu katted | Epoksiidkate voolu tõhustamiseks |
Võrdlustabel: X70 vs külgnevad klassid
| Hinne | Saagistugevus (MPa) min | Tõmbetugevus (MPa) min | positsioon |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Kõrge tugevus |
| X65 | 448 | 531 | Kõrgem tugevus |
| X70 | 483 | 565 | Üli-tugev |
| X80 | 552 | 621 | Väga kõrge tugevus |
Protsentuaalne kasv:X70 pakub ligikaudu8% suurem voolavuspiir kui X65(483 MPa vs. 448 MPa) ja17% kõrgem kui X60(483 MPa vs. 414 MPa).
Kuhu X70 sobib API 5L klasside hulka
| Hinne | Tootlus (min, MPa) | Tüüpiline rakendus |
|---|---|---|
| B | 241 | Madala{0}}rõhu kogumine, kommunaalteenused |
| X42 | 290 | Kogunemisliinid, jagamine |
| X52 | 359 | Keskmise rõhu{0}}ülekanne |
| X60 | 414 | Kõrgrõhu{0}}ülekanne |
| X65 | 448 | Kõrgrõhu{0}}ülekanne, avamere |
| X70 | 483 | Pikamaa-kõrgrõhk{1}}, avamere süvavesi, arktiline |
| X80 | 552 | Üli-kõrgsurve-magistraalliinid |
X70 on eelistatud klass kaasaegsete pika-kõrgsurve{2}}gaasi ülekandetorustike jaokskus nõutakse maksimaalset tugevuse-ja-massi suhet, säilitades samas suurepärase keevitatavuse ja sitkuse.
Ühised rakendused
| Tööstus | Rakendused |
|---|---|
| Nafta ja gaas | Kõrg{0}}rõhuga pikamaa-ülekandetorustikud, kogumissüsteemid |
| Avamere | Süvaveelised veealused torujuhtmed, platvormi püstikud, merepaigaldised |
| Maagaas | Pika-maa{1}}maagaasi ülekandeliinid (kõrg-rõhk) |
| Arktika teenistus | Madala-temperatuuriga torujuhtmed, mis nõuavad erakordset tugevust (testitud-45 kraadi või alla selle) |
| LNG & LPG | LNG ja LPG terminalitorud |
| Naftakeemia | Töötlemisliinid rafineerimistehastes ja naftakeemiatehastes |
| CCUS projektid | CO₂ transporditorustikud, mis nõuavad suurt tugevust ja sitkust |
| Struktuurne | Raskete teraskonstruktsioonide projekteerimine, vundamendi vaiamine |
X70 klassi eelised
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Ultra-suur tugevus | Oluliselt kõrgem kui X65 (483 MPa vs. 448 MPa) – võimaldabõhemad seinad, suurem töörõhk või väiksem materjali kaal |
| Kulutõhusus | Kõrgem tugevuse{0}}ja-massi suhe vähendab materjalikulusid ning transpordi-/paigalduskulusid |
| Suurepärane sitkus | PSL2 valikud pakuvadgaranteeritud löögiomadusednõudlikesse keskkondadesse, sealhulgas arktilistesse ja süvaveekogudesse |
| Keevitatavus | Kontrollitud keemia ja madala süsinikusisaldusega ekvivalent tagab hea väljakeevitatavuse vaatamata suurele tugevusele |
| Tõestatud jõudlus | Laialdaselt kasutatav suuremates{0}}riiklikes gaasijuhtmetes (nt Nord Stream, TC Energy, TransCanada) |
| Disaini paindlikkus | Võimaldab torujuhtme projekteerijatel optimeerida seina paksust rõhu ja paigalduspingete jaoks |
LSAW tootmise eelised X70 jaoks
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Suure läbimõõduga võimalus | Saab toota torusid diameetriga 16" kuni 72"+ – ideaalne kõrgsurve-ülekandeliinide jaoks |
| Paksud seinad | Sobib kõrgsurverakendustele, mis nõuavad suurt seina paksust (kuni 60-80 mm) |
| Kõrge struktuuriline terviklikkus | Üksik pikisuunaline õmblus tagab suurepärase tugevusetäis-tungiv kahepoolne-keevitustagades minimaalse defektiriski |
| Suurepärane mõõtmete täpsus | Kitsad tolerantsid OD, ovaalsuse ja sirguse osas vähendavad paigaldusprobleeme |
| Jääkstressi kontroll | Mehaaniline paisutusaste vähendab jääkpinget ja parandab voolavustugevust |
| Täiustatud sitkus | PSL2 valikud koos Charpy V{1}}sälgu testimisega madalal-temperatuuril ja avamereteenuse jaoks |
| Paindlik tootmine | JCOE protsess võib tootevalikus toota mis tahes spetsifikatsiooni – ideaalne kohandatud projektide jaoks |
| Madalamad kulud kui õmblusteta | Märkimisväärne kulude kokkuhoid võrreldes suure{0}}läbimõõduga õmblusteta torudega |
Rahvusvahelised ekvivalendid
| Standardne | Samaväärne hinne | Märkmed |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L485MEvõiX70ME | Harmoneeritud API 5L-ga; "E" tähistab sobivat avamere/arktika jaoks |
| GB/T 9711 | L485 | Hiina vaste |
| CSA Z245 | Hinne 483 | Kanada standard |
| DNV OS-F101 | Hinne 450 / Hinne 485 | Avamere standard – sisaldab lisanõudeid mereteenustele |
| EN 10217-3 | P460N/P460NH | Ligikaudne ekvivalent (tugevustasemed erinevad veidi) |
Olulised märkused valiku kohta
1. X70 vs madalamad/kõrgemad klassid
X70sobibKõrg-rõhu kaug{1}}ülekandeliinid, süvamere avamere ja arktiline teenus
Madalama rõhu korral kaalugeX60 või X65kulude optimeerimiseks
Kaaluge ülikõrgete{0}}rõhkude (üle 150 baari) või äärmiselt nõudliku teeninduse jaoksX80
X70 pakuboptimaalne tugevuse ja sitkuse tasakaalenamiku suuremate gaasiülekandeprojektide jaoks
2. PSL1 vs PSL2 valik
PSL1:Kasutatakse harva X70 jaoks kriitilises teeninduses; võib sobida veeliinide või mittekriitiliste rakenduste jaoks
PSL2: Kohustuslik:
Madala{0}}temperatuuri teenus (vajab sageli löögitesti-20 kraadi kuni -45 kraadi)
Hapu teenus (H₂S keskkonnad, mis vastavad NACE MR0175 nõuetele)
Avamere ja veealused rakendused
Arktika ja külma kliima paigaldised
Konkreetsete sitkusnõuetega projektid
Vastavus eeskirjadele (DOT, FERC, FEMSA liinid)
3. Kriitilise teenuse lisanõuded
DWTT (kaalu langemise rebenemise test):Murdetugevuse kontrollimiseks
HAZ sitkus:Veenduge, et keevitussoojus{0}}mõjutatud tsoon vastaks lööginõuetele
CTOD (praguneva otsa avamise nihe):Avamere- ja haputeenuste jaoks
NACE vastavus:Hapu teenuse jaoks (H₂S keskkonnad)
4. Tootmisprotsessi valik
LSAWon eelistatud:
Suured läbimõõdud (suurem kui 20 tolli või sellega võrdne)
Kõrgsurve{0}}ülekandeliinid
Offshore ja kriitiline teenus
Kui sirge õmblus on määratud lihtsamaks NDT
Paksu seina rakendused
5. Testimine ja sertifitseerimine
Standardne sertifikaat:ET 10204 3.1(tootja sõltumatu testimine)
Kriitiliste projektide jaoks:ET 10204 3.2(kolmanda osapoole{0}}kontrollitud testimine)
Veski testimise sertifikaat sisaldab järgmist: keemiline koostis, mehaanilised omadused, NDT tulemused, hüdrostaatilise testi tulemused,löögikatse tulemused kindlaksmääratud temperatuuril
Kolmanda osapoole{0}}kontrollSGS, BV, Lloydsüldiselt aktsepteeritud kriitiliste projektide jaoks
6. Rakenduse sobivus
Gaasi ülekanne kaug{0}}X70 PSL2 löögitestiga temperatuuril -20 kraadi või -30 kraadi
Avamere torujuhtmed:X70 PSL2 lisanõuetega (DWTT, CTOD, HAZ sitkus)
Arktika teenus:Määrake PSL2 löögitestiga aadressil-45 kraadi või alla selle
Hapu teenus:Määrake X70 PSL2, mis vastab NACE MR0175/ISO 15156 nõuetele
LNG/LPG terminalid:X70 PSL2 madala-temperatuuri mõjutestiga
Veevarustusliinid:X70 PSL1 on võimalik, kuid tavaliselt üle-määratud
Viimane kaasavõtt: API 5L X70 LSAW toruon aesmaklassiline kõrge{0}}tugev, suure-läbimõõduga keevitatud toruesindab nüüdisaegset-täpset--teisaegset-gaasiedastust ja nõudlikke avamererakendusi. Minimaalse voolavuspiiriga70 000 psi (483 MPa), see pakub8% suurem tugevus kui X65ja17% kõrgem kui X60säilitades samas suurepärase keevitatavuse ja vastupidavuse madalal{0}}temperatuuril. See on eelistatud hinnesuuremad{0}}riigi gaasijuhtmed, süvamere avamereprojektid ja arktilised rajatisedkus on vaja maksimaalset tugevuse-ja-massi suhet, ilma tugevust ohverdamata. LSAW tootmisprotsess (UOE, JCOE) võimaldab toota torusid alates16" kuni 72" läbimõõtseinapaksusega kuni80 mm. Kriitilise teenuse jaoksPSL2Charpy V{0}}sälguga löökkatsega nõutaval töötemperatuuril onkohustuslik. X70-st on saanud21.-sajandi torujuhtme infrastruktuuri tööhobuse hinnekogu maailmas.
