API 5L X52 PSL2 NACE Pipe: حداکثر دمای عملیاتی یک خط لوله

PSL2 و نیازهای خدمات ترش به چه معناست

API 5L X52، با نام L360 در واحدهای SI، در دو سطح مشخصات محصول عرضه می شود. PSL1 الزامات اولیه شیمی و کششی را پوشش می‌دهد، در حالی که PSL2 آزمایش ضربه اجباری Charpy V{6}}، محدودیت‌های سخت‌تر برای کربن، گوگرد و فسفر، کنترل معادل کربن، و بررسی کامل غیرمخرب درز جوش را اضافه می‌کند. هنگامی که همان لوله برای سرویس ترش ترش در نظر گرفته شده است، خریدار الزامی را اضافه می کند که مواد دارای استاندارد ISO 15156، صنایع نفت و گاز طبیعی، مواد برای استفاده در محیط های حاوی سولفید هیدروژن در تولید نفت و گاز باشند. اسناد پروژه قدیمی‌تر به همین چارچوب تحت عنوان NACE MR0175 اشاره دارد که پیشین سند ISO برای محیط‌های تولید نفت و گاز است.

سختی و محدودیت های شیمی

اصل اساسی این است که ترک‌خوردگی ناشی از هیدروژن و ترک‌خوردگی استرس سولفیدی در فولادهای کربنی ناشی از سختی و وجود یک ریزساختار حساس است، نه با نام درجه اسمی. لوله ای که حداقل استحکام تسلیم مشخص شده را برآورده می کند اما دارای نوار سختی در ناحیه جوش یا گرما است، نیاز خدمات ترش را برآورده نکرده است، به همین دلیل است که آزمایش سختی به جای آزمایش کشش، بررسی تعیین کننده است.

چگونه حداکثر دمای عملیاتی در واقع تنظیم می شود

حداکثر دمای عملیاتی یک خط لوله یک ویژگی واحد از درجه فولاد نیست. این کمترین حد از چندین حد مستقل است:

سیستم پوشش خارجی یک پوشش پلی اتیلن سه لایه معمولاً به دمای عملیاتی متوسط ​​محدود می شود، در حالی که سیستم های پلی پروپیلن و اپوکسی پیوندی همجوشی در جایی که دمای طراحی بالاتر است استفاده می شود.

کد طراحی ASME B31.4 برای خطوط لوله مایع و ASME B31.8 برای لوله‌کشی انتقال گاز، محدودیت‌های دما و در صورت لزوم، کاهش تنش مجاز با دما را تعیین می‌کنند، بنابراین محاسبه ضخامت دیواره تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

رسانه داخلی محصولاتی که در دما پلیمریزه می شوند، رسوب می کنند یا خورنده می شوند می توانند محدودیت سخت تری نسبت به مواد لوله اعمال کنند.

طراحی مکانیکی خط، شامل مفاد لنگر و انبساط، زیرا حرکت حرارتی توسط خاک و اتصالات انتهایی مهار می شود.

گاهی اوقات رقم 538 درجه سانتیگراد به عنوان حداکثر برای لوله API 5L ذکر می شود. این مقدار یک نقطه مرجع مرتبط با کد است و دمای عملیاتی برای یک خط لوله پوشیده شده و مدفون نیست. این مربوط به بالاترین دمایی است که در آن جداول تنش فولاد کربنی خاص در کدهای لوله‌کشی جدول‌بندی شده‌اند، و حتی در آنجا تنش مجاز به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و خزش و اکسیداسیون به ملاحظات طراحی تبدیل می‌شوند. برای لوله های خطی با پوشش پلیمری و سیستم حفاظت کاتدی، سقف عملی بسیار پایین تر است و معمولاً توسط پوشش ثابت می شود. اظهارات مبنی بر اینکه لوله X52 PSL2 می تواند در چند صد درجه سانتیگراد کار کند نباید برای طراحی استفاده شود. روش ایمن این است که حد حاکم را از برگه اطلاعات پوشش و کد طراحی گرفته و در سفارش خرید ذکر کنید.

نقاط سفارش و تایید

الزامات خدمات ترش را به صراحت بیان کنید و ISO 15156 را با مرجع NACE MR0175 فقط در جایی که مستندات پروژه هنوز از آن استفاده می کند نام ببرید.

حداکثر سختی را که باید برآورده شود و محل بررسی سختی شامل جوش، ناحیه تحت تأثیر حرارت و فلز اصلی را بیان کنید.

تأیید کنید که آیا PSL2 با کنترل معادل کربن مورد نیاز است، زیرا شیمی چیزی است که سختی پذیری منطقه تحت تأثیر حرارت را پایین نگه می دارد.

سیستم پوشش را با درجه حرارت آن بیان کنید تا حد عملیاتی خط لوله با لوله عرضه شده مطابقت داشته باشد.

لازم است دمای تست ضربه کمتر از کمترین دمای مورد انتظار سرویس باشد و سوابق را با لوله نگه دارید.

سوالات متداول

س: آیا 538 درجه سانتیگراد حداکثر دمای عملیاتی لوله API 5L X52 است؟
خیر. این شکل در برخی توضیحات منتشر شده به عنوان یک نقطه مرجع مرتبط با کد برای جداول تنش لوله کشی فولاد کربنی ظاهر می شود، نه به عنوان دمای کاری مجاز برای یک لوله خط پوشش داده شده. حد حاکم معمولاً توسط پوشش و کد طراحی تعیین می شود.

س: NACE MR0175 چه ارتباطی با ISO 15156 دارد؟
آنها همین موضوع را برای محیط های تولید نفت و گاز پوشش می دهند. ISO 15156 استاندارد بین المللی فعلی است و MR0175 در بسیاری از مشخصات پروژه های قدیمی تر به عنوان NACE MR0175 نامیده می شود.

س: چه محدودیت سختی برای لوله X52 در سرویس ترش اعمال می شود؟
حداکثر سختی کنترل‌شده، معمولاً 22 HRC، روی جوش، ناحیه تحت تأثیر حرارت و فلز اصلی اعمال می‌شود و با بررسی‌های سختی به عنوان بخشی از الزامات آزادسازی تأیید می‌شود.

س: تفاوت بین PSL1 و PSL2 برای سرویس ترش چیست؟
PSL2 آزمایش ضربه اجباری، محدودیت‌های شیمی سخت‌تر و کنترل معادل کربن را به ارمغان می‌آورد که با هم خطر ریزساختار سخت و حساس به ترک را کاهش می‌دهند. PSL1 به تنهایی نمی تواند برای سرویس ترش بدون نیازهای اضافی استفاده شود.

س: کدام پوشش را می توان در دمای بالاتر خط لوله استفاده کرد؟
سیستم‌های سه لایه مبتنی بر پلی‌پروپیلن و پوشش‌های اپوکسی پیوندی همجوشی بالاتر از محدوده سیستم‌های پلی اتیلن استاندارد استفاده می‌شوند و برگه اطلاعات پوشش دمای کاری مجاز را بیان می‌کند.

س: آیا دمای عملیاتی بالاتر بر ضخامت دیوار طراحی تأثیر می گذارد؟
بله. در جایی که کد طراحی تنش مجاز را در دمای بالا کاهش می دهد، محاسبه ضخامت دیواره از آن مقدار کاهش یافته استفاده می کند، بنابراین محدودیت دما تأثیر مستقیمی بر مشخصات لوله دارد.