API 5L X70 pitkittäinen upotettu kaarihitsaus (LSAW) putki
Peruskatsaus
Vakiomääritys vartenpitkittäin upotettu{0}}kaarihitsattu teräsputkiallaAPI 5Lerittely.Luokka X70on akorkea-luja, mikro-seostettu putkiputkiteräskäytetään laajalti vaativissa pitkän matkan-öljyn ja kaasun siirroissa, syvänmeren offshore-projekteissa ja arktisissa palveluissa. Se tarjoaa poikkeuksellista lujuutta ja sitkeyttä samalla kun mahdollistaa ohuemmat seinät ja pienemmät materiaalikustannukset.
Nimen selitys
| Osa | Merkitys |
|---|---|
| API | American Petroleum Institute |
| 5L | Putkikuljetusjärjestelmien putkilinjan erittely |
| X70 | Arvosanamerkintä -X= putkiluokka,70= pienin myötöraja ksi (70 000 psi /483 MPa) |
| Pitkittäinen upokaarihitsaus (LSAW) | Valmistusprosessi – teräslevyt muodostetaan ja hitsataan yhtä suoraa pitkittäistaumaa pitkin käyttämällä upokaarihitsausta, johon on lisätty täytemetallia. Tunnetaan myös nimellä SAWL (Submerged Arc Welded Longitudinal) |
API 5L X70 LSAW -putken tärkeimmät ominaisuudet
| Ominaisuus | Kuvaus |
|---|---|
| Materiaalityyppi | Korkea{0}}lujuus matala-seostettu teräs (HSLA).– mikro{0}}seostettu niobiumin, vanadiinin tai titaanin kanssa rakeiden jalostukseen ja lujuuden parantamiseen |
| Valmistus | LSAW (pitkittäinen upokaarihitsaus)– levyt, jotka on muodostettu UOE-, JCOE- tai RBE-prosesseilla ja hitsattu sitten sisä- ja ulkopuolelta uppokaarella |
| Tuotetietotasot | PSL1taiPSL2(PSL2 edellyttää pakollista iskutestausta, tiukempaa kemian hallintaa ja määrättyjä enimmäislujuusrajoja) |
| Tuottovoima | Vähintään 483 MPa (70 000 psi).(PSL1);483-620 MPatyypillinen PSL2-alue |
| Vetolujuus | Vähintään 565 MPa (82 000 psi).(PSL1);565-758 MPatyypillinen PSL2-alue |
| Pidentymä | Minimi21-23%seinämän paksuudesta riippuen |
| Keskeinen etu | Korkea lujuus{0}}painosuhde-– mahdollistaa ohuemmat seinät samalla paineella, mikä vähentää materiaalikustannuksia ja painoa; erinomainen matalan lämpötilan-sitkeys arktisiin ja offshore-sovelluksiin |
| Tyypilliset halkaisijat | 406 mm - 1820 mm(16" - 72") – LSAW-prosessi mahdollistaa suuret halkaisijat |
| Tyypillinen seinän paksuus | 6,0 mm - 50 mm(jopa 80 mm saatavana joiltakin valmistajilta) |
| Pituus | 6 m - 12,3 mstandardi; asti18.3 msaatavana joiltakin valmistajilta |
Kemiallinen koostumus (API 5L X70)
| Elementti | PSL1 (enintään %) | PSL2 (enintään %) | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Hiili (C) | 0.26 | 0.22 | PSL2:lla on huomattavasti tiukempi hitsattavuuden ja sitkeyden hallinta |
| Mangaani (Mn) | 1.65 | 1.65 | Korkeampi mangaani kuin huonompi lujuus |
| Fosfori (P) | 0.030 | 0.025 | PSL2:ssa tiukempi |
| rikki (S) | 0.030 | 0.015 | Huomattavasti tiukempi PSL2:ssa sitkeyden vuoksi |
| Hiiliekvivalentti (CE) | Ei määritelty | Laskettu ja valvottu | Varmistaa hitsattavuuden |
Huomautus:PSL2:n tiukemmat kemialliset säädöt ovat erityisen tärkeitä happamissa palvelusovelluksissa ja matalan lämpötilan sitkeys{1}}.
Mekaaniset ominaisuudet
| Omaisuus | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Sadonvoimakkuus (min) | 483 MPa (70 ksi) | 483 MPa (70 ksi) |
| Tuottovoima (max) | Ei määritelty | 620 MPa (90 ksi)tyypillinen |
| Vetolujuus (min) | 565 MPa (82 ksi) | 565 MPa (82 ksi) |
| Vetolujuus (max) | Ei määritelty | 758 MPa (110 ksi) |
| Vetosuhde-/{1}}(maksimi) | Ei määritelty | 0.93 |
| Pidentymä | 21% vähintään | 21% vähintään |
| Iskuenergia (Charpy V{0}}lovi) | Ei vaadita | Vaaditaan API 5L -pöytien mukaan-tyypillinen41-100 J vähimmäiskeskiarvomäärätyssä lämpötilassa laadusta ja seinämän paksuudesta riippuen |
PSL1 vs. PSL2 X70 LSAW Pipelle
| Aspekti | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| Kemia | Vakiorajat (C pienempi tai yhtä suuri kuin 0,26 %, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030 %, Mn pienempi tai yhtä suuri kuin 1,65 %) | Tiukemmat säätimet(C pienempi tai yhtä suuri kuin 0,22 %, S pienempi tai yhtä suuri kuin 0,015 %, Mn pienempi tai yhtä suuri kuin 1,65 %) |
| Vahvuus | Vain minimi määritetty | Min ja Maxmääritetty (estää yli-voiman) |
| Vaikutustestaus | Ei vaadita | Pakollinenmäärätyssä lämpötilassa |
| Hiiliekvivalentti | Ei vaadita | Laskettu ja valvottu |
| NDT:n vaatimukset | Vakio | Tiukemmat – pakollinen ainetta rikkomaton tarkastus |
| Jäljitettävyys | Rajoitettu | Täysi jäljitettävyyskokeiden päätyttyä |
| Tyypillinen käyttö | Yleinen palvelu, vesijohdot, ei--kriittinen | Kriittinen palvelu, hapan palvelu, matala lämpötila, offshore, arktinen |
LSAW-valmistusprosessi
Muodostusmenetelmät
| Menetelmä | Kuvaus | Tyypilliset halkaisijat |
|---|---|---|
| UOE | Levy puristettu U-muotoon, sitten O-muotoon, laajennettu hitsauksen jälkeen | 508-1118 mm (20"-44") |
| JCOE | Progressiiviset J-C-O-muotoiluvaiheet (J-muoto → C-muoto → O-muoto), laajennettu hitsauksen jälkeen | 406-1626 mm (16"-64") |
| RBE | Rullataivutusprosessi | Eri |
Prosessin vaiheet
Lautasen valinta:Laadukkaat-teräslevyt valitaan vaadittujen määritysten mukaan, ja ne valmistetaan usein käyttämällä TMCP:tä (Thermo{1}}Mechanical Controlled Processing)
Lautasen valmistus:Reunojen jyrsintä tarkkoihin viisteisiin, ultraäänitestaus laminointiin
Muodostaminen:Progressiivinen hydraulipuristus (JCOE tai UOE) luo tasaisen pyöreyden; nykyaikaisten linjojen käytössäPID-automaattinen jatkuva J-C-O-muodostuskorkeaa laatua varten
Takkihitsaus:Kiinnittää sauman väliaikaisesti
Upotettu kaarihitsaus:Moni-lankasaha käyttää sisäistä hitsausta ja sitten ulkoista hitsausta (DSAW) täydellisen tunkeutumisen saavuttamiseksi
Mekaaninen laajennus:Putki on laajennettu tarkkoihin mittoihin, jotta saavutetaan tiukat toleranssit ja vähennetään jäännösjännitystä
NDT ja testaus:100 % ultraäänitestaus, radiografinen tutkimus tarvittaessa, hydrostaattinen testaus
Viimeistely:Päätyviistys (ANSI B16.25 mukaan), pinnoitus ohjeiden mukaan
Koko saatavuus
| Parametri | Alue | Huomautuksia |
|---|---|---|
| Ulkohalkaisija | 323,9–2134 mm(12" - 84") | LSAW-prosessi mahdollistaa suuret halkaisijat |
| Seinän paksuus | 6,0 mm - 80 mm | Joiltain valmistajilta saatavilla jopa 80 mm |
| Pituus | 6 m - 12,3 mstandardi;18,3 metriin astisaatavilla | JCOE-prosessi tyypillisesti 8-12,2 m; offshore-sovellukset voivat vaatia pidempiä pituuksia |
| Loppuviimeistely | Tasaiset päät, viistetyt päät ANSI B16.25:n mukaan | Viistetty hitsausstandardia varten |
Tyypillinen seinäpaksuuden saatavuus halkaisijan mukaan (X70)
| OD (tuumaa) | Ulkohalkaisija (mm) | Seinän paksuusalue (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 |
Huomautus:Paksuusalueet pienenevät lujuuden kasvaessa – X70:lle suurin käytännöllinen paksuus on pienempi kuin mallissa X52 tai X60 valmistusrajoitusten vuoksi.
Testaus- ja tarkastusvaatimukset
| Testityyppi | Tarkoitus |
|---|---|
| Kemiallinen analyysi | Varmista, että koostumus täyttää API 5L -rajat |
| Vetotesti | Vahvista myötöraja ja vetolujuus (jalometalli ja hitsi) |
| Tasoitustesti | Tarkista sitkeys |
| Taivutustesti | Tarkista hitsin eheys ja sitkeys |
| Iskutesti (Charpy V{0}}lovi) | Vaaditaan PSL2:llemäärätyssä lämpötilassa - usein-20 astetta, -30 astetta tai -45 astettaarktiseen palveluun |
| DWTT (Drop Weight Tear Test) | Murtolujuuden tarkistamiseen, kun se on määritetty kriittiseen huoltoon |
| Hydrostaattinen testi | Todiste vuoto-tiiveydestä – jokainen putki erikseen testattu |
| Ultraäänitutkimus | 100%hitsisauma sisäisten vikojen varalta |
| Röntgentutkimus (röntgenkuva{0}}) | Lisävaatimusten mukaan |
| Mittatarkastus | Tarkista ulkohalkaisija, seinämän paksuus, suoruus, pään suorakulmaisuus |
| Silmämääräinen tarkastus | Pinnan kunto, hitsin ulkonäkö |
Myllyn testitodistus:EN 10204 / 3.1B toimitetaan tyypillisesti PSL2:lle
Päällystys- ja suojausvaihtoehdot
| Pinnoitetyyppi | Sovellus |
|---|---|
| Musta(paljas) | Vakiotehdasviimeistely, sisäkäyttöön |
| Lakka / ruosteenestoöljy- | Väliaikainen suojaus kuljetuksen aikana |
| Musta maalaus | Peruskorroosiosuojaus |
| 3LPE (3-kerroksinen polyeteeni) | Yleisinhaudattuihin putkiin, ankariin ympäristöihin |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Korroosiosuojaus |
| Kivihiiliterva epoksi | Voimakas{0}}suojaus |
| Bitumipinnoite | Haudattu palvelu |
| Concrete Weight Coating (CWC) | Offshore-putkistot (negatiivinen kelluvuus) – kolmannen osapuolen{0}}organisaatioiden käyttämä |
| Sisäiset virtauspinnoitteet | Epoksipinnoite virtauksen tehostamiseksi |
Vertailutaulukko: X70 vs. viereiset arvosanat
| Luokka | Myötolujuus (MPa) min | Vetolujuus (MPa) min | asema |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | Korkea lujuus |
| X65 | 448 | 531 | Korkeampi vahvuus |
| X70 | 483 | 565 | Ultra-lujuus |
| X80 | 552 | 621 | Erittäin korkea lujuus |
Prosenttiosuus:X70 tarjoaa noin8 % korkeampi myötöraja kuin X65(483 MPa vs. 448 MPa) ja17 % korkeampi kuin X60(483 MPa vs. 414 MPa).
Missä X70 sopii API 5L -luokkien joukkoon
| Luokka | Saanto (min, MPa) | Tyypillinen sovellus |
|---|---|---|
| B | 241 | Matala-paineen kerääminen, apuohjelmat |
| X42 | 290 | Linjojen kerääminen, jakelu |
| X52 | 359 | Keskipaine{0}}voimansiirto |
| X60 | 414 | Korkeapaine{0}}siirto |
| X65 | 448 | Korkeapaine{0}}siirto, offshore |
| X70 | 483 | Pitkän-etäisyyden korkeapaine-, syvänmeren avomeri, arktinen |
| X80 | 552 | Ultra{0}}korkeapaineiset-runkolinjat |
X70 on suositeltu laatu nykyaikaisiin-pitkän matkan korkeapaineisiin{2}}kaasunsiirtoputkiinjoissa vaaditaan maksimaalista lujuus{0}}painosuhdetta-, mutta samalla säilytetään erinomainen hitsattavuus ja sitkeys.
Yleiset sovellukset
| Teollisuus | Sovellukset |
|---|---|
| Öljy ja kaasu | Korkeapaine{0}}pitkän matkan-siirtoputket, keräysjärjestelmät |
| Offshore | Syvän veden merenalaiset putkistot, laiturin nousuputket, meriasennukset |
| Maakaasu | Pitkän-etäisyyden-maakaasun siirtojohdot (korkeapaine{2}}) |
| Arktinen palvelu | Matalan{0}}lämpötilojen putkistot, jotka vaativat poikkeuksellista sitkeyttä (testattu-45 astetta tai alle) |
| LNG & LPG | LNG- ja LPG-pääteputket |
| Petrokemian | Jalostamoiden ja petrokemian tehtaiden prosessilinjat |
| CCUS-projektit | CO₂-kuljetusputket, jotka vaativat suurta lujuutta ja sitkeyttä |
| Rakenteellinen | Raskas teräsrakennesuunnittelu, perustusten paalutus |
X70 Grade:n edut
| Etu | Kuvaus |
|---|---|
| Ultra-Suuri lujuus | Huomattavasti suurempi kuin X65 (483 MPa vs. 448 MPa) – salliiohuemmat seinät, korkeammat käyttöpaineet tai pienempi materiaalipaino |
| Kustannustehokkuus | Korkeampi lujuus{0}}/-painosuhde vähentää materiaalikustannuksia ja kuljetus-/asennuskustannuksia |
| Erinomainen sitkeys | PSL2-vaihtoehdot tarjoavattaatut iskuominaisuudetvaativiin ympäristöihin, mukaan lukien arktinen ja syvävesi |
| Hitsattavuus | Hallittu kemia ja vähähiilinen ekvivalentti takaavat hyvän kenttähitsattavuuden korkeasta lujuudesta huolimatta |
| Todistettu suorituskyky | Käytetään laajasti suurissa{0}}maakaasuputkissa (esim. Nord Stream, TC Energy, TransCanada) |
| Suunnittelun joustavuus | Mahdollistaa putkistojen suunnittelijoiden optimoinnin seinämän paksuuden painetta ja asennusjännitystä varten |
LSAW Manufacturingin edut X70:lle
| Etu | Kuvaus |
|---|---|
| Suuri halkaisija ominaisuus | Voi valmistaa putkia, joiden halkaisija on 16" - 72"+ – ihanteellinen korkeapaineisiin-siirtolinjoihin |
| Paksut seinät | Soveltuu korkeapaineisiin{0}}sovelluksiin, joissa vaaditaan huomattavaa seinämän paksuutta (jopa 60-80 mm) |
| Korkea rakenteellinen eheys | Yksi pituussuuntainen sauma tarjoaa erinomaisen lujuudentäys-läpitunkeuma kaksipuolinen-hitsausvarmistaa minimaaliset vikariskit |
| Erinomainen mittatarkkuus | Tiukat toleranssit ulkopinnalle, ovaalisuudelle ja suoruudelle vähentävät asennusongelmia |
| Jäännösstressin hallinta | Mekaaninen laajennusvaihe vähentää jäännösjännitystä ja parantaa myötölujuutta |
| Parannettu sitkeys | PSL2-vaihtoehdot Charpy V-lovitestauksella matalassa-lämpötiloissa ja offshore-palveluissa |
| Joustava tuotanto | JCOE-prosessi voi tuottaa minkä tahansa tuotevalikoiman spesifikaation – ihanteellinen räätälöityihin projekteihin |
| Halvemmat kustannukset kuin saumaton | Merkittäviä kustannussäästöjä verrattuna suuriin{0}}halkaisijaltaan saumattomiin putkiin |
Kansainväliset vastineet
| Vakio | Vastaava arvosana | Huomautuksia |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L485MEtaiX70ME | Harmonoitu API 5L:n kanssa; "E" tarkoittaa, että se soveltuu offshore-/arktiseen käyttöön |
| GB/T 9711 | L485 | kiinalainen vastine |
| CSA Z245 | Luokka 483 | Kanadan standardi |
| DNV-käyttöjärjestelmä-F101 | Arvosana 450 / luokka 485 | Offshore-standardi – sisältää lisävaatimuksia meripalveluille |
| EN 10217-3 | P460N/P460NH | Likimääräinen ekvivalentti (voimakkuus vaihtelee hieman) |
Tärkeitä valintahuomautuksia
1. X70 vs. alemmat/korkeammat
X70sopiikorkeapaine{0}}pitkän matkan-voimajohdot, syvänmeren offshore- ja arktinen palvelu
Harkitse pienempiä paineitaX60 tai X65kustannusten optimointia varten
Harkitse erittäin{0}}korkeat paineet (yli 150 bar) tai erittäin vaativa palveluX80
X70 tarjoaaoptimaalinen voiman ja sitkeyden tasapainouseimpiin suuriin kaasunsiirtoprojekteihin
2. PSL1 vs. PSL2 -valinta
PSL1:Harvoin käytetty X70 kriittisissä palveluissa; voi sopia vesilinjoihin tai ei-{1}}kriittisiin sovelluksiin
PSL2: Pakollinen varten:
Matala-lämpötilapalvelu (vaatii vaikutustestauksen usein-20 astetta -45 astetta)
Hapan palvelu (H₂S-ympäristöt, joissa on NACE MR0175 -vaatimustenmukaisuus)
Offshore- ja vedenalaiset sovellukset
Arktisen ja kylmän ilmaston asennukset
Projektit, joilla on erityisiä sitkeysvaatimuksia
Säännösten noudattaminen (DOT, FERC, FEMSA-linjat)
3. Täydentävät vaatimukset kriittistä palvelua varten
DWTT (Drop Weight Tear Test):Murtolujuuden tarkistamiseen
HAZ-sitkeys:Varmista, että hitsauslämmön{0}}vaikutusalue täyttää iskuvaatimukset
CTOD (Crack Tip Opening Displacement):Offshore- ja hapanpalveluun
NACE-yhteensopivuus:Hapan palvelu (H₂S-ympäristöt)
4. Valmistusprosessin valinta
LSAWon suositeltu seuraaville:
Suuret halkaisijat (suurempi tai yhtä suuri kuin 20")
Korkeapaine{0}}siirtolinjat
Offshore- ja kriittinen palvelu
Kun suora sauma on määritetty helpottamaan NDT:tä
Paksuseinäiset sovellukset
5. Testaus ja sertifiointi
Vakiosertifiointi:FI 10204 3.1(valmistajan riippumaton testaus)
Kriittisille projekteille:FI 10204 3.2(kolmannen{0}} osapuolen todistama testaus)
Varmista, että Mill Test Certificate sisältää: kemiallisen koostumuksen, mekaaniset ominaisuudet, NDT-tulokset, hydrostaattiset testitulokset,iskutestin tulokset tietyssä lämpötilassa
Kolmannen{0}}osapuolen tarkastus:SGS, BV, Lloydsyleisesti hyväksytty kriittisissä projekteissa
6. Sovellus sopii
Pitkän{0}}kaasun siirto:X70 PSL2 iskutestauksella -20 asteessa tai -30 asteessa
Offshore-putkistot:X70 PSL2 lisävaatimuksilla (DWTT, CTOD, HAZ-sitkeys)
Arktinen palvelu:Määritä PSL2 iskutestauksella osoitteessa-45 astetta tai alle
Hapan palvelu:Määritä X70 PSL2 NACE MR0175/ISO 15156 -yhteensopivuuden kanssa
LNG/LPG-terminaalit:X70 PSL2 alhaisen lämpötilan{2}}iskutestauksella
Vesijohtolinjat:X70 PSL1 on mahdollinen, mutta yleensä yli-määritetty
Lopullinen takeaway: API 5L X70 LSAW putkion aensiluokkainen korkea{0}}lujuus, suuri{1}}halkaisijaltaan hitsattu putkiedustaa nykyaikaisen pitkän matkan-kaasunsiirron ja vaativien offshore-sovellusten--huipputekniikkaa-. Pienimmällä myötörajalla70 000 psi (483 MPa), se tarjoaa8 % vahvempi kuin X65ja17 % korkeampi kuin X60säilyttäen samalla erinomaisen hitsattavuuden ja alhaisen{0}}lämpötituuden. Se on ensisijainen arvosanasuuret{0}}maakaasuputket, syvänmeren offshore-hankkeet ja arktiset laitoksetjoissa vaaditaan maksimaalista lujuus---painosuhdetta sitkeydestä tinkimättä. LSAW-valmistusprosessi (UOE, JCOE) mahdollistaa putkien valmistuksen16" - 72" halkaisijaseinämän paksuudella enintään80 mm. Kriittistä palvelua varten,PSL2Charpy V{0}}-iskutestauksella vaaditussa käyttölämpötilassapakollinen. X70:stä on tullutworkhorse grade 2000-luvun-putkiinfrastruktuuriinmaailmanlaajuisesti.
