API 5L X46 أنابيب اللحام القوسي المغمور الطولي (LSAW).
نظرة عامة أساسية
المواصفات القياسية لأنابيب فولاذية مغمورة طوليًا- ملحومة بالقوستحتAPI 5Lمواصفة.الصف X46هو أفولاذ متوسط القوة لخطوط الأنابيب-.متمركزة بين X42 وX52، مع الحد الأدنى من قوة الخضوع46000 رطل لكل بوصة مربعة (317 ميجا باسكال). فهو يوفر مزيجًا متوازنًا من القوة وقابلية اللحام لتطبيقات نقل الزيت والغاز ذات الضغط المتوسط-.
شرح الاسم
| جزء | معنى |
|---|---|
| واجهة برمجة التطبيقات | معهد البترول الأمريكي |
| 5L | مواصفات خط الأنابيب |
| X46 | تعيين الدرجة –X= درجة خط الأنابيب،46= الحد الأدنى لقوة الخضوع بوحدة ksi (46000 رطل لكل بوصة مربعة) |
| اللحام بالقوس الطولي المغمور (LSAW) | عملية التصنيع - يتم تشكيل الألواح الفولاذية ولحامها على طول خط طولي واحد مستقيم باستخدام اللحام القوسي المغمور مع إضافة معدن الحشو |
الميزات الرئيسية لأنابيب API 5L X46 LSAW
| ميزة | وصف |
|---|---|
| نوع المادة | فولاذ كربوني مخلوط -بشكل دقيق- قد تحتوي على إضافات صغيرة من النيوبيوم أو الفاناديوم أو التيتانيوم لتحسين الحبوب وقوتها |
| تصنيع | LSAW (اللحام بالقوس الطولي المغمور)- الألواح المشكلة بعمليات UOE أو JCOE أو RBE، ثم يتم لحامها بقوس مغمور من الداخل والخارج |
| مستويات مواصفات المنتج | بسل1أوبسل2(يتطلب PSL2 اختبار التأثير الإلزامي وضوابط كيميائية أكثر صرامة) |
| قوة العائد | 317 ميجا باسكال (46000 رطل لكل بوصة مربعة) كحد أدنى |
| قوة الشد | 434 ميجا باسكال (63000 رطل لكل بوصة مربعة) كحد أدنى |
| الميزة الرئيسية | قوة أعلى من X42(317 ميجا باسكال مقابل . 290 ميجا باسكال) مع الحفاظ على قابلية اللحام الممتازة |
| أقطار نموذجية | 219 ملم إلى 1820 ملم(8 "إلى 72") - تتيح عملية LSAW أقطارًا كبيرة |
| سمك الجدار النموذجي | 5.0 ملم إلى 60 ملم(يتوفر ما يصل إلى 80 ملم من بعض الشركات المصنعة) |
| طول | 6 م إلى 18 ممعيار؛ نموذجي 6-12.3 م |
التركيب الكيميائي (API 5L X46)
| عنصر | PSL1 (الحد الأقصى %) | PSL2 (الحد الأقصى %) | ملحوظات |
|---|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.26 | 0.22 | يتمتع PSL2 بتحكم أكثر صرامة في قابلية اللحام |
| المنغنيز (من) | 1.40 | 1.30-1.40 | قد يكون لـ PSL2 حدود أقل |
| الفوسفور (ف) | 0.030 | 0.025 | أكثر صرامة في PSL2 |
| الكبريت (S) | 0.030 | 0.015 | أكثر إحكامًا بشكل ملحوظ في PSL2 من أجل المتانة |
| السيليكون (سي) | - | 0.45 كحد أقصى | المحدد في PSL2 |
ملحوظة:لكل تخفيض بنسبة 0.01% أقل من الحد الأقصى المحدد لمحتوى الكربون، يُسمح بزيادة قدرها 0.05% فوق الحد الأقصى المحدد لمحتوى المنغنيز، وحتى 1.65% للدرجات الأكبر من أو تساوي X52 .
الخواص الميكانيكية
| ملكية | بسل1 | بسل2 |
|---|---|---|
| قوة الخضوع (دقيقة) | 317 ميجا باسكال | 317 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع (الحد الأقصى) | غير محدد | 495 ميجا باسكال(لأحجام معينة) |
| قوة الشد (دقيقة) | 434 ميجا باسكال | 434 ميجا باسكال |
| قوة الشد (الحد الأقصى) | غير محدد | 758 ميجا باسكال |
| استطالة | 21-27% (يختلف حسب سمك الجدار) | 21-27% |
| طاقة التأثير (درجة Charpy V-) | غير مطلوب | 41 جول (27 قدمًا- رطل) في المتوسط عند درجة حرارة محددة |
ملحوظة:يوفر X46ما يقرب من 9٪ قوة إنتاجية أعلىمن X42 (290 ميجا باسكال مقابل . 317 ميجا باسكال) .
PSL1 مقابل PSL2 لأنبوب X46 LSAW
| وجه | بسل1 | بسل2 |
|---|---|---|
| كيمياء | الحدود القياسية (C أقل من أو تساوي 0.26%، S أقل من أو تساوي 0.030%) | ضوابط أكثر صرامة(C أقل من أو يساوي 0.22%، S أقل من أو يساوي 0.015%) |
| قوة | الحد الأدنى المحدد فقط | مين وماكسمحدد (يمنع ما يزيد عن-القوة) |
| اختبار التأثير | غير مطلوب | إلزاميعند درجة حرارة محددة |
| مكافئ الكربون | غير مطلوب | محسوبة ومسيطر عليها |
| متطلبات الاختبار غير الإتلافي | معيار | أكثر صرامة |
| الاستخدام النموذجي | خدمات عامة، خطوط مياه | الخدمة الحرجة، الخدمة الحامضة، درجة الحرارة المنخفضة |
عملية التصنيع LSAW
طرق التشكيل
| طريقة | وصف | أقطار نموذجية |
|---|---|---|
| UOE / UOE | يتم ضغط اللوحة على شكل -شكل U، ثم شكل O-، ويتم توسيعها بعد اللحام | 508-1118 ملم (20 بوصة - 44 بوصة) |
| جي سي أو إي / جي سي أو إي | خطوات تشكيل J-C-O التقدمية (شكل J- → شكل C- → شكل O-)، يتم توسيعها بعد اللحام | 406-1626 ملم (16 بوصة - 64 بوصة) |
| RBE / RBE | عملية ثني اللف | متنوع |
خطوات العملية
تحضير اللوحة:-تخضع الألواح الفولاذية المدرفلة على الساخن للفحص الوارد (الاختبار بالموجات فوق الصوتية للتصفيحات)، وطحن الحواف للحصول على حواف مائلة دقيقة
لوحة العقص:يتم ثني حافتي اللوحة مسبقًا- للانحناء بالقرب من الأنبوب النهائي (ضغط التجعيد)
تشكيل:الضغط الهيدروليكي التقدمي (JCO أو UOE) يخلق استدارة موحدة
ما قبل-اللحام (اللحام:يؤمن التماس مؤقتا
اللحام بالقوس المغمور:يستخدم المنشار متعدد الأسلاك - اللحام الداخلي، ثم اللحام الخارجي للاختراق الكامل تحت التدفق. بالنسبة للأنابيب الصغيرة، يمكن استخدام سلك داخلي واحد + سلك خارجي مزدوج
التوسع الميكانيكي:تم توسيع الأنابيب إلى أبعاد دقيقة (لعمليات UOE/JCOE) لتحقيق تفاوتات صارمة. تقلل هذه الخطوة أيضًا من الإجهاد المتبقي وتحسن قوة الخضوع
الاختبارات غير التدميرية والاختبار:اختبار بالموجات فوق الصوتية بنسبة 100% لدرزة اللحام، والفحص الشعاعي عند تحديده، والاختبار الهيدروستاتيكي
التشطيب:تجليف الأطراف (وفقًا لمعايير ANSI B16.25)، وتطبيق الطلاء كما هو محدد
توافر الحجم
| المعلمة | يتراوح | ملحوظات |
|---|---|---|
| القطر الخارجي | 219 ملم إلى 1820 ملم(8 "إلى 72") | متوفر حتى 2134 ملم (84 بوصة) من بعض الشركات المصنعة |
| سمك الجدار | 5.0 ملم إلى 60 ملم | ما يصل إلى 80 ملم متاح من بعض الشركات المصنعة |
| طول | 6 م إلى 12.3 ممعيار؛ما يصل إلى 18 ممتاح | عملية JCOE عادة 8-12.2 م |
| نهاية النهاية | نهايات عادية، نهايات مشطوفة وفقًا لمعايير ANSI B16.25 | مشطوف لمعيار اللحام |
توفر سمك الجدار النموذجي حسب القطر (X46)
| التطوير التنظيمي (بوصة) | التطوير التنظيمي (مم) | نطاق سمك الجدار (مم) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 13.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 15.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 17.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 20.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 23.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 25.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 27.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 28.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 28.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 29.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 29.0 |
متطلبات الاختبار والتفتيش
| نوع الاختبار | غاية |
|---|---|
| التحليل الكيميائي | تحقق من أن التركيبة تلبي حدود API 5L |
| اختبار الشد | تأكيد العائد وقوة الشد (المعادن الأساسية واللحام) |
| اختبار التسطيح | تحقق من الليونة |
| اختبار الانحناء | التحقق من سلامة اللحام والليونة |
| اختبار التأثير (درجة Charpy V-) | مطلوب لPSL2عند درجة حرارة محددة |
| اختبار الهيدروستاتيكي | إثبات إحكام التسرب-- تم اختبار كل أنبوب على حدة |
| الفحص بالموجات فوق الصوتية | 100%التماس اللحام للعيوب الداخلية |
| الفحص الشعاعي (الأشعة السينية-) | عندما تحددها المتطلبات التكميلية |
| DWTT (اختبار انخفاض الوزن المسيل للدموع) | للتحقق من صلابة الكسر عند تحديده |
| التفتيش الأبعاد | تحقق من OD، وسمك الجدار، والاستقامة، وتربيع النهاية |
| التفتيش البصري | حالة السطح، مظهر اللحام |
شهادة اختبار المطحنة:يتم توفير EN 10204 / 3.1B عادةً لـ PSL2
خيارات الطلاء والحماية
يتم توفير أنابيب API 5L X46 LSAW بشكل شائع مع:
| نوع الطلاء | طلب |
|---|---|
| أسود(عارية) | تشطيب مطحنة قياسي، للاستخدام الداخلي |
| ورنيش / زيت مضاد-للصدأ | الحماية المؤقتة أثناء العبور |
| اللوحة السوداء | الحماية الأساسية من التآكل |
| 3LPE (بولي إيثيلين ثلاثي الطبقات) | خطوط الأنابيب المدفونة والبيئات القاسية |
| FBE (الايبوكسي المرتبط بالانصهار) | الحماية من التآكل |
| قطران الفحم الايبوكسي | حماية للخدمة الشاقة-. |
| طلاء البيتومين | خدمة مدفونة |
| طلاء الوزن الخرساني (CWC) | خطوط الأنابيب البحرية (الطفو السلبي) |
جدول المقارنة: X46 مقابل الدرجات المجاورة
| درجة | قوة الخضوع (MPa) دقيقة | قوة الشد (MPa) دقيقة | موضع |
|---|---|---|---|
| X42 | 290 | 414 | قوة أقل |
| X46 | 317 | 434 | متوسط |
| X52 | 359 | 455 | قوة أعلى |
نسبة الزيادة:عروض X46 تقريبًاقوة إنتاجية أعلى بنسبة 9% من X42وعروض X52قوة إنتاجية أعلى بنسبة 13% من X46 .
التطبيقات المشتركة
يستخدم أنبوب API 5L X46 LSAW على نطاق واسع في:
| صناعة | التطبيقات |
|---|---|
| النفط والغاز | خطوط أنابيب نقل الضغط المتوسط-، خطوط التجميع، خطوط التدفق |
| نقل المياه | أنابيب المياه وأنظمة الري ذات القطر الكبير-. |
| بنية تحتية | الركائز الهيكلية والمكونات الهندسية |
| البتروكيماويات | خطوط المعالجة، النقل الصناعي |
| التعدين | خطوط أنابيب الطين، نقل المخلفات |
| توليد الطاقة | خطوط مياه التبريد |
| في الخارج | خطوط الأنابيب تحت سطح البحر (عند تحديدها بالاختبار المناسب) |
| بناء | المكونات الهندسية، هياكل البناء |
المعادل الدولي
| معيار | الدرجة المعادلة | ملحوظات |
|---|---|---|
| ايزو 3183 | L320 | متناغم مع API 5L |
| جيجابايت/ت 9711 | L320 | يعادل الصينية |
| سي اس ايه Z245 | الصف 290 | المعيار الكندي (أقرب إلى X42) |
| نظام تشغيل DNV-F101 | الصف 415 | المعيار البحري (قوة أعلى) |
| إن 10217 | P265GH / P355N | معادلات تقريبية (تختلف مستويات القوة) |
مزايا درجة X46 مقارنة بالدرجات الدنيا
| ميزة | وصف |
|---|---|
| قوة أعلى | 9% قوة إنتاجية أعلىمن X42 (317 ميجا باسكال مقابل . 290 ميجا باسكال) |
| تقليل سماكة الجدار | يمكن استخدام جدران أرق لنفس الضغط - مما يقلل من تكلفة المواد ووزنها |
| قابلية اللحام | يتم الحفاظ على قابلية اللحام الممتازة على الرغم من القوة العالية |
| خيار متوسط | يملأ الفجوة بين X42 وX52 للحصول على تصميم محسّن |
| التكلفة-الفعالية | توازن جيد بين القوة والتكلفة المادية |
| خيارات المتانة | يتوفر PSL2 لخدمة درجات الحرارة المنخفضة-مع خصائص تأثير مضمونة |
مزايا تصنيع LSAW لـ X46
| ميزة | وصف |
|---|---|
| قدرة القطر الكبير | يمكنها إنتاج أنابيب يتراوح قطرها من 8 إلى 72 بوصة+ - وهي أكبر بكثير من القدرات غير الملحومة أو المتفجرات من مخلفات الحرب |
| جدران سميكة | مناسب للتطبيقات التي تتطلب سماكة كبيرة للجدار (حتى 80 مم) |
| سلامة هيكلية عالية | يوفر التماس الطولي الفردي قوة فائقة ومقاومة للضغط، مع -لحام اختراق كامل يضمن الحد الأدنى من مخاطر العيوب |
| دقة الأبعاد ممتازة | تعمل التفاوتات الصارمة على OD، والبيضاوية، والاستقامة (±0.5% نموذجيًا) على تقليل مشكلات التثبيت |
| السيطرة على الإجهاد المتبقي | تعمل خطوة التوسيع الميكانيكية على تقليل الضغط المتبقي وتحسين قوة الخضوع |
| تعزيز المتانة | خيارات PSL2 مع اختبار Charpy V-لخدمة درجات الحرارة المنخفضة-. |
| ضمان الجودة | اللحام الآلي مع المعلمات المسجلة. التتبع الكامل للاختبارات غير الإتلافية |
ملاحظات اختيار هامة
1. X46 مقابل الدرجات الأعلى/الأدنى
X46مناسب لخطوط نقل الضغط المتوسط-حيث تكون قوة X42 غير كافية بشكل هامشي
بالنسبة للضغوط العالية، فكر في ذلكX52(52 كيلو باسكال العائد)،X60(60 كيلو إس آي)، أو درجات أعلى (X65، X70)
يقدم X46 أخيار متوسط التكلفة-فعالبين X42 وX52
2. تحديد PSL1 مقابل PSL2
بسل1:يكفي لمعظم الخدمات العامة،-التطبيقات غير الحرجة، وخطوط المياه
بسل2: الموصى بها ل:
خدمة درجة حرارة منخفضة- (تتطلب اختبار التأثير)
الخدمة الحامضة (بيئات H₂S)
خطوط الضغط العالي-الحرجة
مشاريع ذات متطلبات صلابة محددة
الامتثال التنظيمي (خطوط DOT وFEMSA)
3. اختيار عملية التصنيع
LSAWيفضل ل:
أقطار كبيرة (أكبر من أو تساوي 16")
خطوط نقل الضغط المتوسط-
عندما يتم تحديد التماس المستقيم لتسهيل NDT
تطبيقات الجدران السميكة (حتى 80 مم)
4. الاختبار والشهادة
الشهادة القياسية:إن 10204 3.1(اختبار الشركة المصنعة المستقل)
بالنسبة للمشاريع الهامة:إن 10204 3.2(اختبار -الطرف الثالث)
تتضمن شهادة اختبار المطحنة ما يلي: التركيب الكيميائي، والخواص الميكانيكية، ونتائج الاختبار غير الإتلافي، ونتائج الاختبار الهيدروستاتيكي
5. صالح التطبيق
نقل النفط والغاز:X46 PSL2 مع اختبار التأثير للسلامة
خطوط إمداد المياه:X46 PSL1 شائع واقتصادي
خدمة الحامض:حدد X46 PSL2 مع امتثال NACE
التطبيقات الهيكلية:X46 LSAW مناسب للأساسات والبناء
الوجبات الجاهزة النهائية: API 5L X46 LSAW الأنابيبهو أأنابيب خطية ملحومة متوسطة القوة-وقطرها-كبيرةتحتل الموقع المتوسط بين X42 وX52 في سلم الدرجة API 5L. مع الحد الأدنى من قوة العائد من46000 رطل لكل بوصة مربعة (317 ميجا باسكال)، فهو يقدم تقريبًاقوة أعلى بنسبة 9% من X42مع الحفاظ على قابلية اللحام الممتازة. تم تحديده لنقل النفط والغاز بالضغط المتوسط-وأنابيب المياه والتطبيقات الصناعيةحيث يكون X42 أقل بقليل من قوة-لكن X52 سيكون أكثر من-المحدد. تمكن عملية التصنيع LSAW من إنتاج الأنابيب منقطر 8 إلى 72 بوصةمع سمك الجدار يصل إلى80 ملم. بالنسبة للخدمة الحرجة التي تتطلب صلابة محسنة أو مقاومة للخدمة الحامضة، حددبسل2مع اختبار تأثير Charpy V-الدرجة وضوابط كيميائية أكثر صرامة.
