API 5L PSL2 X60 ERW čelična cijev
Osnovni pregled
API 5L PSL2 Grade X60 ERW (Electric Resistance Welded) čelična cijevje-cijev od ugljičnog čelika visoke čvrstoće koja se široko koristi u zahtjevnim aplikacijama za prijenos nafte i plina [citat:3, citat:5]. Oznaka "X60" označava minimalnu granicu tečenja od60 000 psi (414 MPa), predstavlja ulaznu točku u materijale za cjevovode "-visoke čvrstoće". PSL2 dodaje poboljšane zahtjeve za kvalitetu uključujući strožu kemijsku kontrolu, obvezna ispitivanja utjecaja, maksimalne granice čvrstoće i potpunu sljedivost.
Oznaka se rastavlja na sljedeći način:
API 5L: Specifikacija Američkog instituta za naftu za cjevovod
PSL2: Razina specifikacije proizvoda 2 (poboljšana kvaliteta uz obvezno testiranje)
X60: Klasa koja označava minimalnu granicu tečenja od 60 ksi (414 MPa)
ERW: Elektrootporno zavarena – cijev oblikovana od čeličnog kotura i uzdužno zavarena bez dodatnog metala [citat:1, citat:5]
Ključne specifikacije
| Parametar | Specifikacija |
|---|---|
| Standard | API 5L (46. izdanje, usklađeno s ISO 3183) |
| Razina specifikacije proizvoda | PSL2 |
| Razred | X60 (L415 u ISO notaciji) |
| Minimalna granica razvlačenja | 414-415 MPa (60,000-60,200 psi) [citat:2, citat:3, citat:7, citat:10] |
| Maksimalna čvrstoća tečenja | 565 MPa (82 000 psi)– PSL2 navodi i min i max [citat:2, citat:7] |
| Minimalna vlačna čvrstoća | 517-520 MPa (75,000-75,400 psi) [citat:2, citat:3, citat:7, citat:10] |
| Maksimalna vlačna čvrstoća | 760 MPa (110 200 psi)[citat:2, citat:7] |
| Omjer rastezanja-i-vlačnosti (maks.) | 0.93[citat:2, citat:7] |
| Vrsta proizvodnje | ERW (Electric Resistance Welded) / HFW [citat:1, citat:5] |
| Raspon veličina (ERW) | 1/2" do 26" (21,3 mm do 660 mm) OD; tipični ERW do 24" [citat:1, citat:5, citat:6] |
| Debljina stijenke | 3,2 mm do 25,4 mm; Raspored 10 do 160, STD, XS, XXS [citat:6, citat:8, citat:10] |
| Duljina | 5 m do 18 m; SRL, DRL; 5,8 m, 6 m, 11,8 m, 12 m standard [citat:2, citat:10] |
| Kraj Završeci | Ravni krajevi, zakošeni krajevi, navojni krajevi |
Kemijski sastav (PSL2 zavarena cijev)
| Element | Maksimalni % | PSL1 Usporedba |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | 0.12% | 0,26-0,28% (znatno stroža kontrola) |
| mangan (Mn) | 1.60% | 1,40% (više za snagu) |
| Silicij (Si) | 0.45% | Nije navedeno za PSL1 |
| fosfor (P) | 0.025% | 0,030% (strože) [citat:2, citat:7] |
| Sumpor (S) | 0.015% | 0,030% (smanjenje od 50%) [citat:2, citat:7] |
| Vanadij (V) | 0,10% maks | Izborno mikro{0}}legiranje |
| Niobij (Nb) | 0,05% maks | Izborno mikro{0}}legiranje |
| Titan (Ti) | 0,04% maks | Izborno mikro{0}}legiranje |
| Ekvivalent ugljika (CEIIW) | 0,43% maks | Izračunato i kontrolirano zavarljivost [citat:2, citat:7] |
*Napomena: PSL2 zahtijeva izračun i kontrolu ekvivalenta ugljika (CE) kako bi se osigurala dobra zavarljivost na terenu. Ukupan sadržaj mikro-legirajućih elemenata (Nb+V+Ti) ne prelazi 0,15 %. Za kisele primjene, sadržaj sumpora može biti dodatno ograničen na manje od ili jednako 0,002 %.*
Mehanička svojstva
| Vlasništvo | Zahtjev PSL2 | PSL1 Usporedba |
|---|---|---|
| Granica tečenja (min.) | 414-415 MPa (60,000-60,200 psi) [citat:2, citat:3, citat:7, citat:10] | Isti minimum |
| Granica tečenja (maks.) | 565 MPa (82 000 psi)[citat:2, citat:7] | Nije navedeno |
| Vlačna čvrstoća (min.) | 517-520 MPa (75,000-75,400 psi) [citat:2, citat:3, citat:7, citat:10] | Isti minimum |
| Vlačna čvrstoća (maks.) | 760 MPa (110 200 psi)[citat:2, citat:7] | Nije navedeno |
| Omjer-tezanja prema-tezanju | 0,93 maks[citat:2, citat:7] | Nije navedeno |
| Elongacija | Po formuli API 5L (obično veće od ili jednako 19%) | Ista formula |
| Charpyjev utjecaj (CVN) | Obaveznona navedenoj temperaturi | Nije potrebno |
| Tvrdoća (maks.) | 250 HV10 (kisela usluga: 248 HV10) | Nije navedeno |
Tolerancije dimenzija (API 5L)
| Parametar | Raspon veličina | Tolerancija | Izvor |
|---|---|---|---|
| Tijelo cijevi OD | 219,1-457 mm | ±0.75% | |
| Tijelo cijevi OD | 508-610 mm | ±0.75% | |
| Krajevi cijevi (219,1-273,1 mm) | - | +1.6 mm / -0,4 mm | |
| Krajevi cijevi (274-320 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Krajevi cijevi (323,9-457 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm | |
| Debljina stijenke (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% | |
| Debljina stijenke (219,1-457 mm) | - | +15% / -12.5% |
Proces proizvodnje ERW
ERW čelična cijev je elektrootporno zavarena cijev s ravnim šavom proizvedena kroz kontinuirani proces:
Odmotavanje– Čelični kotur se odmota i poravna
Priprema rubova– Rubovi trake su brušeni za pravilno zavarivanje
Formiranje– Čelična traka se hladno-oblikuje u cilindrični oblik
Električno indukcijsko zavarivanje– Visoko{0}}frekventno zavarivanje spaja rubove bez dodatnog metala
Toplinska obrada– Zavareni šav je normaliziran kako bi se poboljšala struktura zrna
Dimenzioniranje– Cijev prolazi kroz valjke za dimenzioniranje kako bi se postigle konačne dimenzije
NDT– 100% ne{1}}destruktivno ispitivanje (ultrazvučno ili vrtložno strujanje) zavarenog šava
Hidrostatičko ispitivanje– Svaka cijev pojedinačno testirana na tlačni integritet
Kraj dovršavanja– Pripremljeni krajevi (ravni ili skošeni)
Zahtjevi za testiranje (PSL2)
| Vrsta testa | Zahtjev | Bilješke |
|---|---|---|
| Kemijska analiza | Po lotu topline | Stroži PSL2 limiti |
| Ispitivanje zatezanjem | Po lotu | Provjerava minimalna i maksimalna ograničenja |
| Omjer-tezanja prema-tezanju | Manje ili jednako 0,93 | Obavezna provjera |
| Charpyjevo ispitivanje udarom (CVN) | Obavezno | Obavezno za sve razrede PSL2; obično 27J-40J na 0 stupnjeva ili -20 stupnjeva [citat:2, citat:9] |
| Test spljoštenja | Potreban za ERW cijevi | Provjerava duktilnost |
| Test savijanja | Potreban | Provjerava integritet zavara |
| Hidrostatsko ispitivanje | Svaka cijev | Provjera ispravnosti tlaka |
| NDT (ultrazvučna/vrtložna struja) | 100% zavara | Obavezno za PSL2 |
| Ispitivanje tvrdoće | Za kiselu uslugu | Kartiranje tvrdoće je potrebno kada je navedeno |
| HIC/SSC testiranje | Za kiselu uslugu | Prema NACE MR0175/ISO 15156 |
Usporedba razreda: X60 naspram susjednih razreda
| Razred | Granica tečenja (min.) | Granica tečenja (maks.) | Vlačna čvrstoća (min.) | Tipična primjena |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | Opći prijenos |
| X56 | 390 MPa (56 ksi) | 545 MPa (79 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | Prijenos-višeg tlaka |
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Visok{0}}tlačni prijenos, pučina[citat:2, citat:3] |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531-535 MPa (77 ksi) | Visok{0}}tlak, pučina |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 635 MPa (92 ksi) | 565-570 MPa (82 ksi) | Visok-tlak-na velike udaljenosti |
*X60 predstavlja ulaznu točku u materijale za cjevovode "visoke-čvrstoće", nudeći približno 15% veću granicu tečenja od X52 .*
Usporedba PSL1 i PSL2 za X60
| Značajka | PSL1 X60 | PSL2 X60 | Značaj |
|---|---|---|---|
| Ugljik (C) max | 0,26-0,28% [citat:7, citat:10] | 0.12% | smanjenje od 54%.– bolja zavarljivost, manja tvrdoća ZUT-a |
| Sumpor (S) max | 0,030% [citat:2, citat:10] | 0.015%[citat:2, citat:7] | 50% sniženje– kritično za žilavost i otpornost na HIC |
| Fosfor (P) max | 0,030% [citat:2, citat:10] | 0.025%[citat:2, citat:7] | Poboljšana žilavost i zavarljivost |
| Mangan (Mn) max | 1,40% [citat:7, citat:10] | 1.60% | Viša za snagu |
| Granica tečenja | Samo 414-415 MPa min | Raspon 414-565 MPa[citat:2, citat:7] | Sprječava-pretjeranu čvrstoću materijala |
| Vlačna čvrstoća | Samo min. 520 MPa | Raspon 520-760 MPa[citat:2, citat:7] | Osigurava dosljedna mehanička svojstva |
| Omjer-tezanja prema-tezanju | Nije navedeno | Manje ili jednako 0,93[citat:2, citat:7] | Osigurava odgovarajuću duktilnost |
| Charpyjevo ispitivanje udarom | Nije potrebno | Obavezno | Jamči otpornost-na niske temperature |
| Ekvivalent ugljika (CE) | Nije potrebno | Izračunato i kontrolirano | Osigurava dobru zavarljivost na terenu |
| NDT zahtjevi | Standard | Strožiji | Bolje otkrivanje kvarova |
| Sljedivost | Razina serije | Puna sljedivost-po-cijev | Kompletna kvalitetna dokumentacija |
| Tipična uporaba | Opća služba | Kritična usluga, kisela usluga, niska temperatura |
Uobičajene aplikacije
| Primjena | Opis |
|---|---|
| Visok{0}}prijenos plina | Dugi-cjevovodi prirodnog plina koji zahtijevaju visoke radne tlakove [citat:3, citat:9] |
| Magistralni vodovi sirove nafte | Glavni dalekovodi za transport sirove nafte |
| Offshore cjevovodi | Podmorski cjevovodi koji zahtijevaju visok omjer čvrstoće-i-težine |
| Mreže za prikupljanje na kopnu | Regionalni magistralni sustavi koji povezuju proizvodna područja s preradom |
| Stanica i cjevovod kolektora | Kompresorske stanice, crpne stanice, mjerna postrojenja |
| Kisela usluga | H₂S okruženja (s dodatnim zahtjevima NACE MR0175/ISO 15156) |
| Usluga pri niskim-temperaturama | Primjene koje zahtijevaju zajamčenu udarnu žilavost [citat:3, citat:9] |
| Prijenos vode | Visokotlačni vodovod velikog-promjera- |
Sufiksi toplinske obrade (PSL2)
PSL2 X60 može se isporučiti sa sufiksima koji označavaju stanje toplinske obrade:
| Sufiks | Stanje | Tipična primjena |
|---|---|---|
| X60N | Normalizirano | Opći prijenos, poboljšana struktura zrna |
| X60Q | Ugašeno i temperirano | Maksimalna ujednačenost čvrstoće |
| X60M | Termomehanički valjani (TMCP) | Poboljšana žilavost i zavarljivost |
Ključne prednosti
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Visoka čvrstoća | Prinos od 60 000 psi omogućuje smanjenu debljinu stjenke ili veće radne tlakove – 15% više od X52 |
| Zajamčena čvrstoća | Obavezno ispitivanje udarom po Charpyju osigurava performanse-na niskim temperaturama |
| Stroža kemija | 50% niži sadržaj sumpora (0,015% u odnosu na . 0.030%) poboljšava zavarljivost i otpornost na HIC |
| Kontrolirana snaga | Maksimalna granica razvlačenja (565 MPa) sprječava pre-materijale koji mogu uzrokovati probleme sa zavarivanjem |
| Potpuna sljedivost | Sljedivost cijevi--za potpunu dokumentaciju kvalitete |
| Poboljšani NDT | Stroži zahtjevi za ne{0}}destruktivno ispitivanje |
| Isplativo- | ERW proces osigurava ekonomičnu proizvodnju za veličine do 24" [citat:1, citat:5] |
| Sour Service Capability | Dostupan s NACE MR0175/ISO 15156 usklađenošću za H₂S okruženja |
Mogućnosti premazivanja
| Vrsta premaza | Najbolje za | Ključne značajke |
|---|---|---|
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Ukopani cjevovodi | Najčešći; izvrsna zaštita od korozije, visoka otpornost na udarce [citat:2, citat:5] |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Naftovodi i plinovodi | Jaka adhezija, kemijska otpornost [citat:2, citat:5] |
| 3LPP (3-slojni polipropilen) | Offshore cjevovodi | Otpornost na visoke temperature (do 140 stupnjeva) |
| Katran epoksid | Morski okoliši | Za-teška zaštita |
| Crna (gola) | Standardna obrada mlina | Privremena zaštita |
| Lak/ulje protiv-rđe | Privremena zaštita | Kratkoročna-zaštita od korozije tijekom transporta [citat:2, citat:10] |
| Premaz betona (CWC) | Offshore/podmorski cjevovodi | Negativni uzgon i mehanička zaštita |
Važna razmatranja
1. Ograničenja veličine
Proizvodnja ERW za X60 obično je dostupna u1/2" do 24-26" (21,3 mm do 660 mm) OD[citat:1, citat:5]
Veći promjeri (preko 24") zahtijevaju proizvodnju LSAW ili SSAW [citat:1, citat:5]
2. Odabir PSL1 nasuprot PSL2
PSL2: Potrebno za rad na niskim-temperaturama (osobito ispod 0 stupnjeva), kiseli rad (H₂S okruženja), regulirane cjevovode (FERC, DOT) i kritične primjene
PSL1: Prikladno za opće usluge, vodove za vodu, ne-kritične primjene gdje nije potrebna otpornost na-niske temperature
3. Temperatura ispitivanja na udar
Standardno ispitivanje udarca po Charpyju je na0 stupnjevasa 27J minimalno
Za hladnije primjene (arktik, duboke vode), ispitivanje udarca na-20 stupnjevaili-45 stupnjevamože se specificirati
4. Sposobnost kisele usluge
PSL2 X60 s dodatnim zahtjevima može se koristiti za kiselu uslugu (H₂S okruženja):
Ispitivanje tvrdoće (Manje od ili jednako 248 HV10)
HIC i SSC testiranje prema NACE MR0175/ISO 15156
Sadržaj sumpora može biti dodatno ograničen na manje od ili jednako 0,002%
5. Ekvivalentne ocjene
ISO 3183: L415
GB/T 9711: L415
DNV OS-F101: stupanj 450 (slična razina čvrstoće)
6. Uvjeti isporuke
PSL2 X60 može se isporučiti u sljedećim uvjetima:
Kao -kotrljano
Normalizirano
Normalizirano i temperirano
Ugašeno i temperirano
Termomehanički valjani (TMCP)
7. Potvrda o ispitivanju mlina
Obično se daje kaoEN 10204 Tip 3.1s punim rezultatima ispitivanja
Inspekcija-treće strane (SGS, BV, Lloyds, TUV, ABS) dostupna na zahtjev
8. Primjene u velikim projektima
X60 se naširoko koristi u visokotlačnom-prijenosu plina, glavnim cjevovodima sirove nafte i cjevovodima na moru. Njegov visok omjer-i-težine omogućuje uštedu materijala i smanjenu debljinu stijenke u usporedbi s nižim razredima [citat:3, citat:9].
Sažetak
API 5L PSL2 Grade X60 ERW čelična cijevje visoko{0}}čvrsta cjevovodna cijev koja služi kao ulazna točka u vrhunske materijale za cjevovode. S minimalnom granicom razvlačenja od60 000 psi (414 MPa)– otprilike15% više od X52– i poboljšanim zahtjevima kvalitete PSL2, ova cijev je preferirani izbor za visoko{1}}tlačne prijenosne cjevovode, offshore aplikacije i kritične usluge gdje bi X52 zahtijevao pretjeranu debljinu stijenke.
Ključne karakteristike:
Dostupno uPSL2razina kvalitete s pojačanim zahtjevima za ispitivanje
ProizvođačERW proces– veličine od 1/2" do 24" OD [citat:1, citat:5]
Obavezno Charpy ispitivanje udaromosigurava performanse-na niskim temperaturama
50% niži sadržaj sumpora(0,015% naspram . 0.030%) poboljšava žilavost i otpornost na HIC
Maksimalna granica razvlačenja(565 MPa) sprječava prekomjernu čvrstoću materijala
Mikro{0}}legiranos Nb/V za poboljšana svojstva
Omjer-i-tezanja manje od ili jednako 0,93osigurava odgovarajuću duktilnost
Potpuna sljedivostod proizvodnje čelika do gotove cijevi
Sukladno NACE MR0175/ISO 15156za aplikacije kiselog servisa
Uobičajene primjene uključuju:
Visokotlačni-cjevovodi za prijenos plina
Magistralni vodovi sirove nafte
Morski i podmorski cjevovodi
Cjevovod stanice i kolektora
Rad na niskim-temperaturama zahtijeva zajamčenu udarnu žilavost
Sour servisne aplikacije (s dodatnim NACE zahtjevima)
Regulirani cjevovodi pod FERC-om, DOT-om ili drugim tijelima
Prilikom narudžbe navedite:API 5L PSL2 Grade X60 ERW čelična cijev, veličina (OD x WT), duljina, završna obrada (ravna/skošena), uvjeti toplinske obrade (N/Q/M ako je potrebno), zahtjevi za premazivanje (3LPE/FBE/goli) i svi dodatni zahtjevi (temperatura ispitivanja na udar, kiselo djelovanje). Potvrda o ispitivanju mlina prema EN 10204 Tip 3.1 je standardna.
