API 5L X90 pikisuunaline sukeldatud kaarkeevitus (LSAW) toru
Ülevaade
API 5L X90 LSAW toru on anüli-tugevtorujuhtme terastoode minimaalse voolavuspiiriga90 000 psi (621 MPa). See on torujuhtmetehnoloogia esirinnas, mis on loodud maksimaalse tõhususe tagamiseks kõrgsurveülekandesüsteemides, kus materjali vähendamine ja töö efektiivsus on kriitilise tähtsusega.
Tehniline kokkuvõte
| Kategooria | Spetsifikatsioon | Üksikasjad |
|---|---|---|
| Standardne | API 5L (tavaliselt PSL2) | Hinne: X90 / L625 |
| Saagi tugevus | Min 621 MPa (90 ksi) | Vahemik: 630-750 MPa tüüpiline |
| Tõmbetugevus | Min 690 MPa (100 ksi) | Vahemik: 700-850 MPa tüüpiline |
| JA/T suhe | Väiksem või võrdne 0,93 | Tavaliselt 0,88-0,92 |
| Süsiniku ekvivalent | Väga madal: vähem kui 0,44% või sellega võrdne | Kriitiline keevitatavuse jaoks |
| Tootmismeetod | Täiustatud TMCP + ACC | Kiirendatud jahutus |
Keemiline koostis (tavaline)
| Element | Sihtvahemik (%) | Eesmärk |
|---|---|---|
| C | 0.03-0.06 | Keevitatavuse jaoks ülimalt-madal |
| Mn | 1.80-2.10 | Primaarse tahke lahuse tugevdamine |
| Mo | 0.25-0.40 | Väga{0}}tugeva bainiidi jaoks hädavajalik |
| Nb | 0.05-0.09 | Teravilja rafineerimine ja sadestamine |
| Ti | 0.010-0.025 | Nitriidi moodustumine HAZ-i juhtimiseks |
| Ni | 0.30-0.60 | Tugevus madalatel temperatuuridel |
| Kr | 0.20-0.35 | Karastus ja tugevus |
| V | 0.04-0.08 | Sademete tugevnemine |
| B | 0.001-0.003 | Karastav element (mikro-legeerimine) |
| S | Väiksem või võrdne 0,001 | Üli-puhta terase nõue |
Tootmisprotsess
Mehaanilised omadused
| Kinnisvara | Nõue | Testi standard |
|---|---|---|
| Saagistugevus (Rt0,5) | Suurem või võrdne 621 MPa | API 5L lisa D |
| Tõmbetugevus | Suurem või võrdne 690 MPa | API 5L lisa D |
| Ühtlane pikenemine | 6% või suurem | Pingutuse{0}}põhise disaini jaoks |
| Charpy löök (-10 kraadi) | Tavaliselt suurem kui 60–80 J või sellega võrdne | API 5L lisa E |
| DWTT (-10 kraadi) | 85% või suurem nihkepindala | API 5L lisa G |
| CTOD (-10 kraadi) | Suurem või võrdne 0,10-0,15 mm | BS 7448 |
Suuruste vahemik ja rakendused
| Parameeter | Standardne vahemik | Spetsiaalsed rakendused |
|---|---|---|
| OD | 24–56 tolli (610–1422 mm) | Võimalik kuni 64 tolli |
| WT | 12-30 mm | Piiratud keevitatavusega |
| Esmane kasutus | Kõrgsurvegaasi{0}}ülekanne | Optimeeritud: |
| - Pikamaa-magistraalliinid | - Arktika torujuhtmed | |
| - Võimsuse suurendamise projektid | - Süvaveerakendused | |
| - Marsruudi optimeerimine | - Mägine maastik |
Peamised eelised
1. Majanduslik kasu
Materjali kokkuhoid:~30% seina paksuse vähenemine võrreldes X70-ga
Kaalu alandamine:Madalamad transpordi- ja käsitsemiskulud
Kõrgem rõhk:Võimaldab konstruktsioonirõhku > 15 MPa
Vähendatud pumpamiskulud:Sama voolu jaoks väiksem läbimõõt
2. Tehniline paremus
Suurepärane vastupidavus madalal{0}}temperatuuril
Suurepärane deformatsioonivõime
Suurenenud väsimuskindlus
Hea HIC/SSCC vastupidavus(õige disainiga)
Võrdlus teiste klassidega
| Hinne | YS (MPa) | Suhteline WT* | Keevitatavus | Kulutegur |
|---|---|---|---|---|
| X70 | 483 | 100% | Väga hea | 1.00 |
| X80 | 552 | 87% | Hea | 1.15-1.25 |
| X90 | 621 | 78% | Nõuab kontrolli | 1.30-1.50 |
| X100 | 690 | 70% | Raske | 1.50-2.00 |
* Ligikaudne seinapaksus sama disainisurve korral
Tehnilised väljakutsed ja lahendused
| Väljakutse | Lahendus |
|---|---|
| Keevitatavus | Ultra-madala CE-disain, täiustatud kulumaterjalid |
| HAZ-i pehmendamine | TMCP mitteväärismetall, optimeeritud keevitusparameetrid |
| Tugevuse sobitamine | Ülesobiv keevismetalli disain |
| Jääkstress | Mehaaniline paisumine + termotöötlus |
| Välikeevitus | Range protseduuri kvalifikatsioon, eelsoojenduse kontroll |
Testimine ja kvaliteedikontroll
Kohustuslik testimine:
Keemiline analüüs- Iga kuumus
Tõmbetugevuse testimine- Rist- ja pikisuunaline
Charpy mõju- Alus, keevisõmblus, HAZ mitmel temperatuuril
Kõvaduse testimine- Lõike ristlõike-kaardistamine
Hüdrostaatiline testimine- 100% torudest
NDT- 100% UT keevisõmblusest ja korpusest
Täiendav testimine (projektipõhine):
CTOD testiminemurdumiskindluse jaoks
Laia plaadi testiminepingevõime jaoks
SSC/HIC testiminehapu teenuse eest
Väsimuse testiminedünaamiliste rakenduste jaoks
Põllu keevitamise nõuded
| Parameeter | Nõue |
|---|---|
| Eelsoojenduse temperatuur | 150-200 kraadi (olenevalt WT-st) |
| Soojussisendi vahemik | 0,8–1,8 kJ/mm (range kontroll) |
| Läbipääsu temperatuur | Vähem kui 200 kraadi või sellega võrdne |
| Kulumaterjalid | Spetsiaalselt loodud X90 jaoks |
| PWHT | Üldiselt ei nõuta |
| Protseduuri kvalifikatsioon | Vajalik ulatuslik testimine |
Praegused rakendused ja projektid
| Projekt/piirkond | Üksikasjad | Olek |
|---|---|---|
| Hiina-Venemaa torujuhe | Sektsioonid X90-ga | Töökorras |
| Põhja-Ameerika teadus- ja arendustegevus | Tehnoloogia areng | Pilootprojektid |
| Arctic Pipeline Studies | Sobivus külma kliimaga | Uurimisfaas |
| Kõrgsurvega{0}}gaasivõrgud | Võimsuse laiendamine | Planeerimine |
Tuleviku väljavaade
Sõidutegurid:
Majanduslik surve:Vajadus kulutõhusa{0}}torujuhtme ehitamise järele
Energianõudlus:Suuremad ülekandevõimsuse nõuded
Tehniline areng:Täiustatud terase valmistamise ja keevitamise tehnoloogia
Keskkonnakaitse:Vähem materjalikasutus=väiksem süsiniku jalajälg
Piirangud:
Kõrgem materjalikuluvs tavapärased hinded
Tarnija piiratud kättesaadavus
Keevitusprotseduuri ranged nõuded
Paksuse piirangudvälikeevitamiseks
Tellimise spetsifikatsioonid
X90 LSAW toru tellimisel täpsustage:
API 5L PSL2, klass X90
OD, WT, pikkus (koos tolerantsidega)
Tugevusnõuded (temperatuur ja energia)
Täiendavad nõuded (HIC, CTOD jne)
Keevitusprotseduuride ühilduvuse nõuded
Kolmanda osapoole{0}}kontrollinõuded
Kokkuvõte
API 5L X90 LSAW toru esindabtorujuhtme tehnoloogia tipptasemel, mis pakub kõrgsurveülekandesüsteemide jaoks olulist materjali- ja töösäästu{0}}. Kuigi see esitab tootmises ja keevitamises tehnilisi väljakutseid, muudavad metallurgia ja keevitustehnoloogia pidevad edusammud X90 üha elujõulisemaks suurte torujuhtmeprojektide jaoks, kus majanduslik optimeerimine on kriitiline.
Võtme kaasavõtt:X90 annab ligikaudu20-25% kaalusäästvõrreldes X70-ga sama disainisurve jaoks, muutes selle majanduslikult atraktiivseks vaatamata kõrgematele materjalikuludele, eriti pikamaa-kõrgsurvega-gaasiülekandeliinide puhul.
