ترکیب شیمیایی فولاد X52 یکی از مشخصترین گریدها در خانواده خط لوله API 5L است که برای خدمات جمعآوری، انتقال و توزیع نفت و گاز در سراسر جهان سفارش داده میشود. این راهنما توضیح می دهد که تعیین درجه به چه معناست، شیمی و خواص مکانیکی پشت آن، تفاوت های PSL1 و PSL2، و قوانین انتخاب عملی که خطوط لوله را ایمن و اقتصادی نگه می دارد.
لوله خط X52 (LL360) دارای SMYS 360 مگاپاسکال است که در طراحی ضخامت دیوار استفاده می شود.
PSL2 حداکثر تسلیم و محدودیتهای کششی، تسلیم کنترلشده-به-نسبت کششی و آزمایش ضربه را اضافه میکند.
شیمی کربن را کم نگه میدارد، بنابراین جوشهای میدانی در ناحیه تحت تأثیر گرما انعطافپذیر میمانند.
مسیرهای بدون درز، ERW و SAW همگی X52 را به API 5L و ISO 3183 عرضه می کنند.
درجه، PSL، شرایط تحویل و نسخه استاندارد در هر سفارش را نام ببرید.
تعیین درجه به چه معناست؟
نام درجه در API 5L دارای یک پیام مکانیکی مستقیم است: عدد حداقل قدرت تسلیم مشخص شده (SMYS) بر حسب کیلوپوند در هر اینچ مربع است. بنابراین X52 (L-شماره L360) به معنای حداقل استحکام تسلیم 360 مگاپاسکال در شرایط PSL1 است، در حالی که استحکام کششی باید حداقل به 460 مگاپاسکال برسد. در اسناد پروژه، همان فولاد ممکن است بهعنوان درجه X-گرید (X52) یا L-گرید (LL360) ظاهر شود، و هر دو نامگذاری به ویژگیهای ماده یکسان در استاندارد فعلی API 5L اشاره دارد.
حاکم بر سطوح استاندارد و PSL
API 5L مشخصات صنعتی برای خط لوله در خدمات نفت و گاز طبیعی است. دو سطح مشخصات محصول را تعریف می کند. PSL1 الزامات مکانیکی اولیه را پوشش می دهد، در حالی که PSL2 شیمی سفت شده، حداکثر تسلیم و محدودیت های کششی، تسلیم کنترل شده-به{6}}نسبت کششی، و آزمایش ضربه اجباری در جهت-دمای مشخص شده را اضافه می کند. برای X52، PSL2 انتخاب معمولی برای خدمات ترش، پروژههای فراساحلی و{11}انتقال گاز با فشار بالا است، زیرا کنترلهای اضافی پراکندگی ویژگیها را کاهش میدهند که باعث شکستگی و خرابی جوش میشوند.
ترکیب شیمیایی
شیمی X52 برای جوش پذیری و چقرمگی متعادل است. کربن پایین نگه داشته می شود تا ناحیه تحت تأثیر حرارت جوش های میدانی انعطاف پذیر بماند، منگنز بدون آسیب رساندن به شکل پذیری به استحکام می افزاید، و فسفر و گوگرد در حداکثر محکم نگه داشته می شوند تا از چقرمگی و مقاومت در برابر ترک محافظت کنند.
| عنصر / نسبت | حد X52 (درصد وزنی) |
|---|---|
| کربن (C) | حداکثر 0.22 (0.24 بدون درز) |
| منگنز (Mn) | حداکثر 1.40 |
| فسفر (P) | حداکثر 0.025 |
| گوگرد (S) | حداکثر 0.015 |
| CE (IIW) | حداکثر 0.43 |
مقادیر نشان داده شده حداکثر حد معمول برای محصولات PSL2 در API 5L هستند. لوله بدون درز در برخی از نسخه ها کربن کمی بالاتر مجاز است. آنالیز حرارتی در گواهی تست آسیاب، رکورد معتبر برای هر لات تحویلی است.
خواص مکانیکی
پذیرش مکانیکی X52 با استحکام تسلیم، استحکام کششی و ازدیاد طول تعریف می شود.
| اموال | PSL1 (حداقل) | PSL2 (محدوده) |
|---|---|---|
| قدرت تسلیم، Rt0.5 (MPa) | 360 | 360-530 |
| استحکام کششی، Rm (MPa) | 460 | 460-760 |
| حداقل کشیدگی (درصد) | 21 | 21 (بسته به اندازه) |
| حداقل بازده مشخص شده (SMYS، MPa) | 360 | |
PSL2 حداکثر بازده و محدودیتهای کششی را اضافه میکند و نسبت تسلیم{-به کشش را کنترل میکند، به همین دلیل برای خطوط گاز دریایی، خدمات ترش و فشار قوی- اجباری است. مقادیر دقیق را در برابر نسخه API 5L که در سفارش خرید ذکر شده است، تأیید کنید.
در سرویس، مقدار SMYS عددی است که در معادله طراحی نوع بارلو-برای محاسبه ضخامت دیوار مجاز برای فشار داخلی و ضریب طراحی معین استفاده میشود.
مسیرهای تولید و شرایط تحویل
لوله خط X52 به صورت لوله بدون درز (SMLS) با سوراخکاری و نورد گرم، یا به صورت لوله جوشی توسط مسیرهای ERW (جوشکاری مقاومت الکتریکی)، SAW (جوشکاری با قوس زیردریایی) یا HFW (جوش{1}}با فرکانس بالا) تولید می شود. فرآیند تولید، همراه با عملیات حرارتی مانند نرمال کردن، خاموش کردن و تمپر کردن، یا نورد حرارتی مکانیکی، برای ضربه زدن به اهداف استحکام و چقرمگی با حداقل هزینه انتخاب میشود. شرایط تحویل مانند N (نرمال شده)، Q (کوئنچ و تمپر شده)، M (نورد حرارتی مکانیکی) یا T (تمر شده) باید در سفارش ذکر شود.
برنامه های کاربردی معمولی
سابقه خدمات X52 شامل: خطوط لوله نفت خام، خطوط لوله انتقال گاز طبیعی، سیستم های تزریق آب، سازه، شمع بندی و خدمات سکوی دریایی است. این درجه در خطوط تنه خشکی، سکوهای دریایی، طرح های تزریق آب و کاربردهای ساختاری به همان اندازه در خانه است، زیرا سطح مقاومت آن با طیف تنش خدمات فشار متوسط تا بالا بدون نیاز به عمل جوشکاری عجیب و غریب مطابقت دارد.
یادداشت های انتخاب و تدارکات
هنگام انتخاب X52، چهار نکته را در سفارش تأیید کنید: سطح PSL، شرایط تحویل، دمای آزمایش برای آزمایشهای ضربه، و نسخه قابل اجرا API 5L. شیرین یا ترش بودن سرویس را بیان کنید، زیرا سرویس ترش معیارهای پذیرش اضافی ضمیمه B API 5L را ایجاد می کند. یک گواهی آزمایش آسیاب که آنالیز حرارتی، نتایج کششی، مقادیر ضربه و ابعاد را گزارش میکند، باید همراه با هر تحویل باشد.
سوالات متداول
این حداقل قدرت تسلیم مشخص شده در ksi است. بنابراین X52 دارای SMYS 360 MPa است. تعیین درجه L- مربوطه LL360 است.
PSL1 فقط حداقل قدرت را تنظیم می کند. PSL2 حداکثر بازده و محدودیتهای کششی، تسلیم کنترلشده-به-نسبت کششی، شیمی محکمتر و آزمایش ضربه اجباری را اضافه میکند که آن را به انتخاب مناسبی برای خدمات ترش، خطوط گاز فراساحلی و فشار قوی{{5} تبدیل میکند.
هر دو X52 به عنوان لوله بدون درز یا به عنوان لوله جوش داده شده ERW، HFW یا SAW تولید می شود. انتخاب بستگی به قطر، ضخامت دیوار، در دسترس بودن و مشخصات پروژه دارد.
PSL1 به حداقل قدرت تسلیم 360 مگاپاسکال نیاز دارد. PSL2 باند 360-530 مگاپاسکال را مشخص می کند. استحکام کششی حداقل 460 MPa (PSL1) یا 460-760 MPa (PSL2) است.
ISO 3183 معادل بین المللی API 5L است و نمرات یکسانی از جمله LL360 را فهرست می کند. استانداردهای لوله مرتبط مانند ASTM A106 یا A53 لوله فولادی کربنی را برای سایر کلاسهای خدمات پوشش میدهد و جایگزین لوله خطی نمیشود.
گواهی آزمایش آسیاب با شماره حرارت، آنالیز شیمیایی، نتایج کشش و ضربه، گزارشهای ابعادی، و در صورت نیاز، گزارشهای NDT (التراسونیک، رادیوگرافی) و گواهیهای تست هیدرواستاتیک.
