API 5L X80 ERW cijev
Osnovni pregled
API 5L X80 ERW (električno otporno zavarena) cijevnajviša je klasa čvrstoće komercijalno dostupna za-visokofrekventne zavarene cijevi. Oznaka "X80" označava minimalnu granicu tečenja od80 000 psi (552 MPa), što ga čini prikladnim za ultra{0}}visoki{1}}tlačni prijenos plina, dubokovodne offshore cjevovode i arktičke usluge gdje je potreban maksimalan omjer snage-i-težine [citat:2, citat:6].
Naziv Objašnjenje
| Dio | Značenje |
|---|---|
| API | Američki institut za naftu |
| 5L | Specifikacije za cjevovodne cijevi koje se koriste u sustavima cjevovodnog transporta |
| X80 | Oznaka stupnja – "X" označava stupanj cjevovoda, "80" predstavlja minimalnu granicu popuštanja u ksi (80 000 psi / 552 MPa) |
| ERW | Elektrootporno zavarena – cijev oblikovana od čeličnog kotura i uzdužno zavarena bez dodatnog metala |
Ključne značajke
| Značajka | Opis |
|---|---|
| Vrsta materijala | Mikro{0}}legirani ugljični čelik (niski C, visoki Mn, Nb, V, Ti, s dodacima Cr, Mo) |
| Granica tečenja (min.) | 552-555 MPa (80,000-80,500 psi)[citat:2, citat:8] |
| Vlačna čvrstoća (min.) | 621-625 MPa (90,000-90,600 psi)[citat:2, citat:8] |
| Proizvodnja | Električno otporno zavarivanje (ERW) / visoko{0}}frekventno zavarivanje (HFW) – kontinuirani proces iz čeličnog koluta |
| Raspon veličina (ERW) | 219,1 mm do 610 mm (približno . 8" do 24") OD [citat:1, citat:9] |
| Debljina stijenke | 4,0 mm do 19,1 mm;X80 max debljina stijenke 12,7 mmprema Baosteelu [citat:1, citat:7] |
| Duljina | 3 m do 18 m (prilagodljivo) |
| Razine specifikacije proizvoda | PSL1(standard) iPSL2(poboljšano) |
Kemijski sastav
PSL1 (maks. %)
| Element | Specifikacija | Bilješke |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | 0,12% maks | Ultra-nizak ugljik za zavarljivost |
| mangan (Mn) | 1,85% maks | Poboljšana za snagu |
| fosfor (P) | 0,030% maks | Kontrolirana zavarljivost |
| Sumpor (S) | 0,030% maks | Kontrolirana za čvrstoću |
PSL2 (maks. %)
| Element | Specifikacija | Značaj |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | 0,12% maks | Ultra-nizak ugljik za zavarljivost |
| mangan (Mn) | 1,85% maks | |
| fosfor (P) | 0,025% maks | Stroži od PSL1 |
| Sumpor (S) | 0,015% maks | 50% smanjenje od PSL1; kritičan za žilavost |
| Niobij (Nb) | 0.05-0.10% | Mikro-legiranje za pročišćavanje zrna |
| Vanadij (V) | 0,10 maks | Mikro-legiranje za čvrstoću |
| Titan (Ti) | 0,04 maks | Mikro-legiranje za pročišćavanje zrna |
| Krom (Cr) | 0,30% maks | Dodatno jačanje |
| Molibden (Mo) | 0,30% maks | Dodatno jačanje |
*Napomena: Čelik X80 je čelik s niskim udjelom ugljika, visokim sadržajem mangana, mikro-legirani čelik s igličastom mikrostrukturom koja se postiže kontroliranom kemijom i visokim brzinama hlađenja nakon vrućeg valjanja.*
Mehanička svojstva
| Vlasništvo | Zahtjev PSL1 | Zahtjev PSL2 |
|---|---|---|
| Granica tečenja (min.) | 552-555 MPa (80 000 psi) [citat:2, citat:8] | 552-555 MPa (80 000 psi) |
| Granica tečenja (maks.) | Nije navedeno | 690-705 MPa (100,000-102,300 psi) |
| Vlačna čvrstoća (min.) | 621-625 MPa (90 000 psi) [citat:2, citat:8] | 621-625 MPa (90 000 psi) |
| Vlačna čvrstoća (maks.) | Nije navedeno | 825 MPa (119,700 psi) |
| Omjer-tezanja prema-tezanju | Nije navedeno | 0,90-0,93 maks |
| Elongacija | Veći ili jednak 20% (varira ovisno o debljini stijenke) | Veći ili jednak 20% |
| Charpyjev utjecaj | Nije potrebno | Obaveznona određenoj temperaturi (često -20 stupnjeva do -45 stupnjeva) |
Usporedba ocjena
| Razred | Granica tečenja (min.) | Vlačna čvrstoća (min.) | Relativna snaga u odnosu na X80 | Tipična primjena |
|---|---|---|---|---|
| X60 | 414 MPa (60 ksi) | 517 MPa (75 ksi) | -25% | Visok{0}}tlačni prijenos |
| X65 | 448 MPa (65 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | -19% | Visok{0}}tlak, pučina |
| X70 | 483 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | -12% | Prijenos plina-na velike udaljenosti |
| X80 | 552 MPa (80 ksi) | 621 MPa (90 ksi) | Osnovna linija | Ultra-visoki-tlak, arktik, duboke vode |
X80 nudi približno 14% višu granicu tečenja od X70 i 33% veću od X60 .
Tolerancije dimenzija
| Parametar | Raspon veličina | Tolerancija | Izvor |
|---|---|---|---|
| Vanjski promjer (219,1-273,1 mm) | - | +1.6 mm, -0,4 mm | |
| Vanjski promjer (274-320 mm) | - | +2.4 mm, -0,8 mm | |
| Vanjski promjer (323,9-457 mm) | - | +2.4 mm, -0,8 mm | |
| Vanjski promjer (508-610 mm) | - | +2.4 mm, -0,8 mm | |
| Debljina stijenke (508-610 mm) | - | +19.5%, -8% |
Dostupna veličina:
ERW proces obično proizvodi X80 cijevi do24 inča (610 mm) OD[citat:1, citat:9]
Maksimalna debljina stijenke za X80 ERW je12,7 mmprema Baosteelu [citat:1, citat:7]
JFE Steel razvio je prvi na svijetujedan-inčni (25,4 mm) X80 ERW cijevza primjene kućišta vodiča
Zahtjevi za testiranje
| Vrsta testa | Svrha | Primjenjivost |
|---|---|---|
| Kemijska analiza | Provjerite sastav prema ograničenjima API 5L | Po toplini |
| Ispitivanje zatezanjem | Potvrdite popuštanje i vlačnu čvrstoću | Po lotu |
| Test spljoštenja | Provjerite duktilnost | Potreban |
| Test savijanja | Provjerite cjelovitost zavara | Potreban |
| Hidrostatsko ispitivanje | Provjera ispravnosti tlaka | Svaka cijev |
| NDT (ultrazvučna/vrtložna struja) | Pregled zavarenog šava | Standardna praksa |
| Ispitivanje udarom (Charpy V-zarez) | Otpornost na-niske temperature | Samo PSL2– visoke vrijednosti žilavosti pri vrlo niskim temperaturama |
| Ispitivanje tvrdoće | Provjera kisele usluge | PSL2 (kisela usluga) |
PSL1 naspram PSL2: Ključne razlike za X80
| Značajka | PSL1 | PSL2 | Značaj |
|---|---|---|---|
| Ugljik (C) max | 0.12% | 0.12% | Ultra{0}}niska za zavarljivost |
| Sumpor (S) max | 0.030% | 0.015% | 50% smanjenja za žilavost |
| Granica tečenja | Samo min | Min. i maks. (552-705 MPa) | Sprječava-pretjeranu čvrstoću materijala |
| Omjer prinosa (Y/T) | Nije navedeno | 0,90-0,93 maks | Osigurava odgovarajuću duktilnost |
| Ispitivanje utjecaja | Nije potrebno | Obavezno | Jamči otpornost-na niske temperature |
| NDT zahtjevi | Standard | Strožiji | Bolje otkrivanje kvarova |
| Tipična uporaba | Opća služba | Kritična usluga, kisela usluga, Arktik, duboke vode |
Uobičajene aplikacije
| Primjena | Opis |
|---|---|
| Prijenos plina ultra{0}}visokog{1}}tlaka | Dugi-plinovodi koji zahtijevaju maksimalan omjer-na-težine |
| Dubokovodni odobalni cjevovodi | Podmorski cjevovodi u okruženju visokog vanjskog tlaka |
| Cjevovodi za Arktik/hladnu klimu | Primjene-na niskim temperaturama koje zahtijevaju visoku žilavost |
| Kućište vodiča | Kućišta bunara dubokog morskog dna zahtijevaju debele stijenke i veliku čvrstoću |
| Skupljanje-ulja pod visokim pritiskom | Magistralni vodovi i sabirni sustavi sirove nafte |
| Kisela usluga | H₂S okruženja s otpornošću na HIC/SSC (kada je navedeno) |
Razmatranja proizvodnje
Pozadina razvoja
X80 ERW cijev predstavlja značajno tehnološko dostignuće. TenarisConfab i Usiminas razvili su X80 ERW cijevi s igličastom mikrostrukturom kroz:
Niskougljični, visoki manganski, mikro{0}}legirani čelik (Nb, V, Ti)
Dodaci kroma i molibdena za poboljšana svojstva
Kontrolirane brzine hlađenja nakon vrućeg valjanja
Mogućnost debljih{0}}zidova
JFE Steel razvio je prvi na svijetujedan-inčni (25,4 mm) X80 ERW cijevza primjene kućišta vodiča korištenjem vlastite tehnologije oblikovanja, što omogućuje upotrebu u okruženjima dubokog morskog dna s visokim vanjskim tlakom.
Ograničenja veličine
Proizvodnja ERW za X80 obično je ograničena na promjere do24 inča (610 mm)s maksimalnom debljinom stijenke od12,7 mmza standardne primjene cjevovoda [citat:1, citat:7]. Deblje stijenke (do 25,4 mm) dostupne su za primjene kućišta vodiča.
Oznake toplinske obrade (PSL2)
PSL2 X80 može uključivati sufikse koji označavaju toplinsku obradu:
X80M: Termomehanički valjani (TMCP – za poboljšanu žilavost i zavarljivost)
X80Q: Kaljen i poboljšan (za maksimalnu ujednačenost čvrstoće)
Međunarodni standardni ekvivalenti
| Standard | Ekvivalent razreda |
|---|---|
| ISO 3183 | L555 |
| DNV OS-F101 | Ocjena 485 / 555 |
| CSA Z245 | Ocjena 550 |
| GB/T 9711 | L555 |
| AS 2885 | L555 |
Ključne prednosti
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Maksimalna snaga | Prinos od 80 000 psi omogućuje najtanje stijenke za određeni tlak – do 33% veća čvrstoća od X60 |
| Izvrsna čvrstoća | Visoke vrijednosti žilavosti na vrlo niskim temperaturama pogodne za arktičku upotrebu |
| Ušteda materijala | Smanjena debljina stijenke smanjuje težinu materijala i troškove transporta |
| Dubokovodna sposobnost | Dostupan u verzijama s debelim-zidovima za okruženja s visokim vanjskim pritiskom |
| Isplativo- | ERW proces ekonomičniji od bešavnog ili LSAW za veličine do 24" |
| Dokazana izvedba | Koristi se u velikim projektima cjevovoda širom svijeta [citat:1, citat:7] |
Mogućnosti premazivanja
X80 ERW cijev obično se isporučuje sa:
| Vrsta premaza | Primjena |
|---|---|
| Crna (goli finiš) | Standardno unutarnje/nadzemno |
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Najčešći za ukopane cjevovode |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Zaštita od korozije |
| Katran epoksid | Za-teška zaštita |
| Premaz betona (CWC) | Offshore cjevovodi (negativni uzgon) |
Važna razmatranja
1. Ograničenja veličine i debljine stijenke
Standardna cev ERW X80 ograničena je na24 inča (610 mm) ODiDebljina stijenke 12,7 mm[citat:1, citat:7]
Deblje stijenke (do 25,4 mm) dostupne su za aplikacije u kućištu vodiča
2. Odabir PSL1 nasuprot PSL2
PSL1: ograničena dostupnost; PSL2 je standard za X80 u kritičnim aplikacijama
PSL2: Potrebno za niske-temperaturne usluge, kisele usluge, regulirane cjevovode i arktičke primjene
3. Mogućnost rada na niskim-temperaturama
X80 PSL2 pokazuje visoke vrijednosti žilavosti na vrlo niskim temperaturama
Prikladno za cjevovode za arktičku i hladnu klimu
4. Zavarljivost
Zahtijeva kvalificirane postupke zavarivanja sa strogom kontrolom unosa topline
Nizak sadržaj ugljika (manje ili jednako 0,12%) osigurava dobru zavarljivost unatoč visokoj čvrstoći
5. Potvrda o ispitivanju mlina
Obično se daje kaoEN 10204 Tip 3.1Bs punim rezultatima ispitivanja
Dostupna-inspekcija treće strane SGS, BV, Lloyds
6. Prijave iz-stvarnog svijeta
Podmorski cjevovodi: CNOOC JZ25-1S podmorski cjevovod
Kisela usluga: Parim Pipeline, Kanada
Prijevoz gnojnice: Cjevovod gnojnice SAMARCO, Brazil
Prijenos plina: APA Gas Pipeline, Australija; QCLNG cjevovod
Kućište vodiča: Primjene dubokovodnog bušenja na moru
Sažetak
API 5L X80 ERW cijevnajviša je klasa čvrstoće komercijalno dostupna za-visokofrekventno zavarene cijevi, predstavljajući vrhunac tehnologije cjevovoda. S minimalnom granicom razvlačenja od80 000 psi (552 MPa)– otprilike14% više od X70i33% više od X60– to je preferirani izbor za prijenos plina ultra{0}}visokog-tlaka, dubokovodne offshore cjevovode i arktičke usluge gdje je maksimalni omjer snage-i-težine kritičan [citat:2, citat:6].
Dostupno u promjerima od219 mm do 610 mm (8" do 24")sa standardnim debljinama stijenke do12,7 mm, X80 ERW cijevi proizvode se korištenjem visoko-frekventnih procesa zavarivanja s naprednom mikro-kemijom legiranog čelika (nizak C, visok Mn, Nb, V, Ti, s dodacima Cr, Mo) za postizanje igličaste mikrostrukture i izvrsne niske-temperaturne žilavosti. JFE Steel također je razvio prvi na svijetujedan{0}}inč debela X80 ERW cijevza dubokovodne primjene kućišta vodiča.
Specifikacija nudi dvije razine kvalitete:
PSL1: Osnovna kvaliteta za opću uslugu (ograničena dostupnost)
PSL2: Poboljšana kvaliteta s obveznim ispitivanjem udarca, strožim kontrolama kemije (S Manje od ili jednako 0,015%), maksimalnim ograničenjima čvrstoće (Manje ili jednako 705 MPa) i potpunom sljedivošću za kritične primjene koje zahtijevaju nisko-temperaturnu žilavost ili otpornost na kiselo [citat:2, citat:8]
Ključne značajke uključuju:
Najveća čvrstoća među standardnim API 5L klasama
Izvrsna otpornost-na niske temperature za primjenu na Arktiku
Dokazana izvedba u velikim podmorskim, kiselim servisima i projektima prijenosa plina diljem svijeta
Mogućnost kućišta vodiča za duboku vodu s opcijama debelih{0}}stjenki
Prilikom narudžbe navedite:API 5L, stupanj X80, [PSL2], ERW, veličina (OD x WT), duljina, završna obrada. PSL2 je standardna razina kvalitete za X80 u kritičnim aplikacijama.
