API 5L X60 أنابيب اللحام القوسي المغمور الطولي (LSAW).
نظرة عامة أساسية
المواصفات القياسية لأنابيب فولاذية مغمورة طوليًا- ملحومة بالقوستحتAPI 5Lمواصفة.الصف X60هو أفولاذ أنابيب عالي القوة-يستخدم على نطاق واسع في تطبيقات نقل النفط والغاز المطلوبة، مما يوفر زيادة كبيرة في القوة مقارنة بـ X52 مع الحفاظ على المتانة وقابلية اللحام الممتازة.
شرح الاسم
| جزء | معنى |
|---|---|
| واجهة برمجة التطبيقات | معهد البترول الأمريكي |
| 5L | مواصفات خطوط الأنابيب لأنظمة نقل خطوط الأنابيب |
| X60 | تعيين الدرجة –X= درجة خط الأنابيب،60= الحد الأدنى لقوة الخضوع بوحدة ksi (60,000 رطل لكل بوصة مربعة / 414 ميجا باسكال) |
| 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 X60 LSAW
| ميزة | وصف |
|---|---|
| نوع المادة | سبائك فولاذية عالية-منخفضة القوة-(HSLA).– سبائك دقيقة-مخلوطة بالنيوبيوم أو الفاناديوم أو التيتانيوم لتنقية الحبوب وتعزيز القوة |
| 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، وحدود القوة القصوى المحددة) |
| قوة العائد | 414 ميجا باسكال (60.000 رطل لكل بوصة مربعة) كحد أدنى(PSL1)؛414-565 ميجا باسكال(نطاق PSL2) |
| قوة الشد | 517 ميجا باسكال (75000 رطل لكل بوصة مربعة) كحد أدنى(PSL1)؛517-758 ميجا باسكال(نطاق PSL2) |
| الميزة الرئيسية | قوة عالية-إلى-نسبة الوزن- يسمح بجدران أرق لنفس الضغط، مما يقلل من تكلفة المواد ووزنها |
| أقطار نموذجية | 323.9 ملم إلى 1820 ملم(12 بوصة إلى 72 بوصة) – تتيح عملية LSAW أقطارًا كبيرة |
| سمك الجدار النموذجي | 6.0 ملم إلى 60 ملم(يتوفر ما يصل إلى 80 ملم من بعض الشركات المصنعة) |
| طول | 6 م إلى 12.3 ممعيار؛ ما يصل إلى 18 م متاح |
التركيب الكيميائي (API 5L X60)
| عنصر | PSL1 (الحد الأقصى %) | PSL2 (الحد الأقصى %) | ملحوظات |
|---|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.26 | 0.12 | يتمتع PSL2 بتحكم أكثر إحكامًا في قابلية اللحام والمتانة |
| المنغنيز (من) | 1.40 | 1.40 | يوفر القوة |
| 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 |
| الفاناديوم (الخامس) | 0.15 كحد أقصى | 0.15 كحد أقصى | صناعة السبائك الصغيرة-. |
| النيوبيوم (ملحوظة) | 0.05 كحد أقصى | 0.05 كحد أقصى | صناعة السبائك الصغيرة-. |
| التيتانيوم (تي) | 0.04 كحد أقصى | 0.04 كحد أقصى | صناعة السبائك الصغيرة-. |
ملحوظة:تعتبر الضوابط الكيميائية الأكثر صرامة في PSL2 ذات أهمية خاصة لتطبيقات الخدمة الحامضة وصلابة درجات الحرارة المنخفضة.
الخواص الميكانيكية
| ملكية | بسل1 | بسل2 |
|---|---|---|
| قوة الخضوع (دقيقة) | 414 ميجا باسكال (60 كيلو باسكال) | 414 ميجا باسكال (60 كيلو باسكال) |
| قوة الخضوع (الحد الأقصى) | غير محدد | 565 ميجا باسكال (82 كيلو باسكال) |
| قوة الشد (دقيقة) | 517 ميجا باسكال (75 كيلو باسكال) | 517 ميجا باسكال (75 كيلو باسكال) |
| قوة الشد (الحد الأقصى) | غير محدد | 758 ميجا باسكال (110 كيلو باسكال) |
| العائد-إلى-نسبة الشد (الحد الأقصى) | غير محدد | 0.93 |
| استطالة | 21% كحد أدنى | 21% كحد أدنى |
| طاقة التأثير (درجة Charpy V-) | غير مطلوب | مطلوبة لكل جداول API 5L |
ملحوظة:يتطلب PSL2 اختبار تأثير Charpy V-في درجات حرارة محددة، مما يضمن المتانة الكافية للتطبيقات المهمة.
PSL1 مقابل PSL2 لأنبوب X60 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 0.12%، 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 |
| العائد-إلى-نسبة الشد | غير محدد | 0.93 كحد أقصى |
| الاستخدام النموذجي | خدمات عامة، خطوط مياه | الخدمة الحرجة، الخدمة الحامضة، درجة الحرارة المنخفضة، في الخارج |
عملية التصنيع LSAW
طرق التشكيل
| طريقة | وصف | أقطار نموذجية |
|---|---|---|
| UOE | يتم ضغط اللوحة على شكل -شكل U، ثم شكل O-، ويتم توسيعها بعد اللحام | 508-1118 ملم (20 بوصة - 44 بوصة) |
| JCOE | خطوات تشكيل J-C-O التقدمية، يتم توسيعها بعد اللحام | 406-1626 ملم (16 بوصة - 64 بوصة) |
| RBE | عملية ثني اللف | متنوع |
خطوات العملية
اختيار اللوحة:يتم اختيار ألواح فولاذية عالية الجودة-وفقًا للمواصفات المطلوبة
تحضير اللوحة:طحن الحواف للحصول على حواف دقيقة، واختبار الموجات فوق الصوتية للتصفيح
تشكيل:الضغط الهيدروليكي التدريجي (JCOE أو UOE) يخلق استدارة موحدة
لحام تك:يؤمن التماس مؤقتا
اللحام بالقوس المغمور:يستخدم المنشار متعدد الأسلاك - اللحام الداخلي، ثم اللحام الخارجي للاختراق الكامل تحت التدفق
التوسع الميكانيكي:تم توسيع الأنابيب إلى أبعاد دقيقة لتحقيق تفاوتات مشددة وتقليل الضغط المتبقي
الاختبارات غير التدميرية والاختبار:اختبار بالموجات فوق الصوتية بنسبة 100%، 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 | 323.9 ملم إلى 2134 ملم(12 "إلى 84") | تتيح عملية LSAW أقطارًا كبيرة تصل إلى 84 بوصة من بعض الشركات المصنعة |
| سمك الجدار | 6.0 ملم إلى 80 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 (X60)
| التطوير التنظيمي (بوصة) | التطوير التنظيمي (مم) | نطاق سمك الجدار (مم) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 11.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 13.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 15.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 18.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 21.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 23.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 24.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 24.5 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 24.5 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 25.4 |
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
| 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: X60 مقابل الدرجات المجاورة
| درجة | قوة الخضوع (MPa) دقيقة | قوة الشد (MPa) دقيقة | موضع |
|---|---|---|---|
| X52 | 359 | 455 | قوة متوسطة |
| X56 | 386 | 490 | قوة متوسطة-عالية |
| X60 | 414 | 517 | قوة عالية |
| X65 | 448 | 531 | قوة أعلى |
| X70 | 483 | 565 | قوة فائقة- |
نسبة الزيادة:عروض X60 تقريبًاقوة إنتاجية أعلى بنسبة 15% من X52(414 ميجا باسكال مقابل . 359 ميجا باسكال) .
حيث يتناسب X60 مع درجات API 5L
| درجة | العائد (دقيقة، ميجا باسكال) | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|
| B | 241 | تجميع الضغط المنخفض-والمرافق |
| X42 | 290 | خطوط التجميع والتوزيع |
| X52 | 359 | انتقال الضغط المتوسط-. |
| X60 | 414 | انتقال الضغط العالي-، بعيدًا عن الشاطئ |
| X65 | 448 | خطوط الأنابيب البحرية- ذات الضغط العالي |
| X70 | 483 | مسافة-طويلة، ضغط مرتفع-. |
| X80 | 552 | خطوط رئيسية ذات ضغط فائق-- |
يمثل X60 نقطة الدخول إلى مواد خطوط الأنابيب "عالية{1}}القوة".ويتم تحديده بشكل شائع للتطبيقات الصعبة حيث يتطلب X52 سمكًا زائدًا للجدار.
التطبيقات المشتركة
| صناعة | التطبيقات |
|---|---|
| النفط والغاز | خطوط أنابيب نقل الضغط العالي-، وخطوط الأنابيب البحرية، وأنظمة التجميع |
| الغاز الطبيعي | خطوط نقل الغاز لمسافات طويلة-، وشبكات توزيع الغاز |
| في الخارج | خطوط الأنابيب تحت سطح البحر، ورافعات المنصات، والمنشآت البحرية |
| نقل المياه | -أنابيب المياه ذات الضغط العالي، وأنابيب محطة تحلية المياه |
| البتروكيماويات | خطوط المعالجة والنقل الصناعي عند ضغوط مرتفعة |
| بنية تحتية | تتطلب المشاريع الهندسية أنابيب-عالية القوة |
| التعدين | خطوط أنابيب الملاط لنقل المعادن |
مزايا الصف X60
| ميزة | وصف |
|---|---|
| قوة عالية | أعلى بكثير من X52 (414 ميجا باسكال مقابل . 359 ميجا باسكال) - يسمح بضغوط تشغيل أعلى أو جدران أرق |
| تخفيض الوزن | تعمل نسبة القوة الأعلى-إلى-الوزن على تقليل تكلفة المواد ودعم متطلبات الهيكل |
| صلابة ممتازة | توفر خيارات PSL2 خصائص تأثير مضمونة للبيئات الصعبة |
| قابلية اللحام | تضمن الكيمياء الخاضعة للرقابة والمكافئ المنخفض للكربون قابلية اللحام الجيدة في المجال |
| خيارات الخدمة الحامضة | متوفر مع امتثال NACE MR0175/ISO 15156 لبيئات H₂S |
| التكلفة-الفعالية | التوازن الأمثل بين القوة وتكلفة المواد لتطبيقات الضغط العالي-. |
مزايا تصنيع LSAW لـ X60
| ميزة | وصف |
|---|---|
| قدرة القطر الكبير | يمكنها إنتاج أنابيب يتراوح قطرها من 12 بوصة إلى 84 بوصة + - مثالية لخطوط نقل الضغط العالي- |
| جدران سميكة | مناسب لتطبيقات الضغط العالي- التي تتطلب سمكًا كبيرًا للجدار (يصل إلى 80 مم) |
| سلامة هيكلية عالية | يوفر التماس الطولي الفردي قوة فائقة، مع -لحام كامل الاختراق يضمن الحد الأدنى من مخاطر العيوب |
| دقة الأبعاد ممتازة | إن التفاوتات الصارمة على OD، والبيضاوية، والاستقامة تقلل من 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-لدرجات الحرارة المنخفضة- والخدمة البحرية |
| ضمان الجودة | اللحام الآلي مع المعلمات المسجلة. التتبع الكامل للاختبارات غير الإتلافية |
المعادل الدولي
| معيار | الدرجة المعادلة | ملحوظات |
|---|---|---|
| ايزو 3183 | L415 | متناغم مع API 5L |
| جيجابايت/ت 9711 | L415 | يعادل الصينية |
| سي اس ايه Z245 | الصف 414 | المعيار الكندي |
| نظام تشغيل DNV-F101 | الصف 450 | المعيار البحري |
| إن 10217 | P355NH | المعادل التقريبي (مستوى القوة المماثل) |
ملاحظات اختيار هامة
1. X60 مقابل الدرجات الدنيا/العليا
X60مناسب لخطوط نقل الضغط العالي-(ضغوط التصميم النموذجية 80-120 بار حسب سمك الجدار)
بالنسبة للضغوط المنخفضة، فكر في ذلكX52 أو X56لتحسين التكلفة
بالنسبة للضغوط العالية جدًا-أو تطبيقات المياه العميقة، فكر في ذلكX65 أو X70
يقدم X60نقطة الدخول إلى المواد-عالية القوةللخدمة الصعبة
2. تحديد PSL1 مقابل PSL2
بسل1:يكفي للخدمات العامة وخطوط المياه -والتطبيقات غير الحرجة في درجات حرارة معتدلة
بسل2: الموصى بها ل:
خدمة درجة حرارة منخفضة- (تتطلب اختبار التأثير)
الخدمة الحامضة (بيئات H₂S المتوافقة مع NACE)
خطوط الضغط العالي-الحرجة
التطبيقات البحرية وتحت سطح البحر
مشاريع ذات متطلبات صلابة محددة
الامتثال التنظيمي (خطوط DOT، FERC، FEMSA)
3. اختيار عملية التصنيع
LSAWيفضل ل:
أقطار كبيرة (أكبر من أو تساوي 16")
-خطوط نقل الضغط العالي
الخدمة البحرية والحرجة
عندما يتم تحديد التماس المستقيم لتسهيل NDT
تتطلب تطبيقات الجدران السميكة قوة عالية
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
يُقبل عادةً-الفحص بواسطة طرف ثالث بواسطة SGS وBV وLloyds للمشروعات المهمة
5. صالح التطبيق
نقل النفط والغاز:X60 PSL2 مع اختبار التأثير للسلامة
خطوط الأنابيب البحرية:X60 PSL2 مع المتطلبات الإضافية (DWTT، CTOD)
خدمة الحامض:حدد X60 PSL2 مع التوافق مع NACE MR0175/ISO 15156
خطوط إمداد المياه:يعتبر X60 PSL1 شائعًا واقتصاديًا لأنابيب الضغط العالي-.
خدمة درجات الحرارة المنخفضة-:حدد PSL2 مع درجة حرارة اختبار التأثير المناسبة
الوجبات الجاهزة النهائية: API 5L X60 LSAW الأنابيبهو أأنبوب خط ملحوم عالي القوة-وقطره-كبيريمثل نقطة الدخول إلى مواد خطوط الأنابيب المتميزة للتطبيقات الصعبة. مع الحد الأدنى من قوة العائد من60,000 رطل لكل بوصة مربعة (414 ميجا باسكال)، فهو يقدم تقريبًاقوة أعلى بنسبة 15% من X52مع الحفاظ على صلابة ممتازة وقابلية اللحام. تم تحديده لنقل-النفط والغاز عالي الضغط، وخطوط الأنابيب البحرية، ومشاريع البنية التحتية الحيويةحيث يتطلب X52 سمكًا زائدًا للجدار. تمكن عملية التصنيع LSAW من إنتاج الأنابيب منقطر 12 إلى 84 بوصةمع سمك الجدار يصل إلى80 ملممما يجعله الخيار المفضل لأنظمة خطوط الأنابيب ذات القطر الكبير-والضغط العالي في جميع أنحاء العالم. بالنسبة للخدمة المهمة التي تتطلب متانة محسنة، أو مقاومة الخدمة الحامضة، أو أداء درجة حرارة منخفضة-، حددبسل2مع اختبار تأثير Charpy V-الدرجة وضوابط كيميائية أكثر صرامة.
