مواد API 5L X65 چیست؟
API 5L X65 یک فولاد کربن-منگنز خط لوله با مواد افزودنی میکروآلیاژی است که در مشخصات API 5L / ISO 3183 با نام متریک L450 تعریف شده است. عدد درجه حداقل قدرت تسلیم مشخص شده را بیان می کند: 65000 psi در سیستم امپریالیستی، معادل 450 مگاپاسکال. این یکی از پرمصرفترین گریدهای لوله خط است زیرا نسبت استحکام به وزن{10} بالا را بدون جریمه جوشپذیری که با سطوح استحکام بسیار بالا همراه است، ارائه میکند، و به این دلیل که میتوان آن را بهطور اقتصادی در قالبهای بدون درز، با فرکانس بالا و جوششده با قوس زیردریایی تولید کرد.
مواد X65 در دو سطح مشخصات محصول عرضه می شود. PSL 1 الزامات شیمیایی و مکانیکی اساسی را تعریف می کند، در حالی که PSL 2 یک حد اجباری معادل کربن، تست چقرمگی مورد نیاز و محدودیت های سخت تر در شیمی و بازرسی را اضافه می کند. در PSL 2، استاندارد چندین شرایط تحویل را شناسایی میکند که با یک حرف پسوند مشخص میشوند، که نحوه بهدستآمدن خواص نهایی را توصیف میکند.
ترکیب شیمیایی و میکروآلیاژ
X65 یک ترکیب ثابت نیست. این استاندارد حداکثر محدودیت ها را برای عناصر اصلی تعیین می کند و تعادل را به فولادساز واگذار می کند، مشروط بر اینکه خواص مکانیکی و معادل کربن رعایت شود. محدودیتهای معمول برای شرایط PSL 2 با استحکام بالاتر عبارتند از: کربن 0.18 % حداکثر، سیلیکون 0.45 % حداکثر، منگنز 1.60 % حداکثر، فسفر 0.025 % max و گوگرد 0.015 % max، همراه با کربن معادل 0.2 % W بر اساس حداکثر %0. حداکثر بر اساس CEpcm.
| عنصر | عملکرد در مواد |
|---|---|
| کربن و منگنز | استحکام پایه فولاد را فراهم کنید، به اندازه کافی پایین نگه داشته شود تا چقرمگی و جوش پذیری حفظ شود |
| نیوبیم، وانادیم، تیتانیوم | افزودنیهای میکروآلیاژی که دانه را تصفیه میکنند و استحکام را از طریق بارش افزایش میدهند، معمولاً با حد ترکیبی حداکثر 0.15٪ |
| فسفر و گوگرد | محدود به سطوح پایین است زیرا باعث کاهش چقرمگی و مقاومت در برابر ترک می شود |
| معادل کربن | معیار عملی جوش پذیری، کنترل سختی پذیری منطقه تحت تأثیر حرارت- |
از آنجایی که معادل کربن به جای کربن به تنهایی خطر ترک خوردگی را کنترل میکند، گرمای X65 میتواند کاملاً از نظر محدودیتهای شیمی قابل قبول باشد و اگر معادل کربن در بالای محدوده قرار گیرد، همچنان برای یک روش جوشکاری معین نامناسب است.
خواص مکانیکی
| اموال | PSL 1 | PSL 2 |
|---|---|---|
| قدرت تسلیم، MPa | 450 دقیقه | 450 تا 570 |
| استحکام کششی، MPa | 535 دقیقه | 535 تا 760 |
| نسبت تسلیم به کشش | مشخص نشده است | برای برنامههای طراحی مبتنی بر کرنش{0}}محدود است |
| تست ضربه | لازم نیست | مورد نیاز، با دمای آزمایشی که طبق سفارش توافق شده است |
ازدیاد طول به جای ثابت، با استفاده از فرمول ارائه شده در API 5L محاسبه می شود: Af=1940 x A^0.2 / U^0.9 برای واحدهای SI، که در آن A سطح مقطع قابل اجرا- نمونه کششی و U حداقل مقاومت کششی مشخص شده است. انرژی مورد نیاز برای ضربه برای لوله PSL 2 به صورت انرژی جذب شده در ژول در دمای آزمایش مشخص شده برای فلز پایه، جوش و ناحیه تحت تاثیر حرارت-به طور جداگانه بیان میشود.
شرایط تحویل و عملیات حرارتی
به عنوان-نورد، برای سطوح استحکام کمتر استفاده میشود، جایی که ترکیب به تنهایی ویژگیهای مورد نیاز را ارائه میکند
نرمال شده، ساختاری یکنواخت فریت-پرلیت با چقرمگی خوب می دهد
نورد نرمال شده، یک عمل نورد کنترل شده که از درمان عادی سازی جداگانه جلوگیری می کند
نورد حرارتی مکانیکی، رایجترین مسیر برای X65 است زیرا استحکام بالا را با اندازه دانه ریز و چقرمگی عالی ترکیب میکند.
خنثی و تمپر شده، در مواردی استفاده میشود که محدوده مقاومتی محکمتر یا چقرمگی دمای پایین{0} بهبود یافته مورد نیاز است
مواد نورد حرارتی مکانیکی با یک برنامه حداکثر دمای نورد مشخص سفارش داده میشوند و هر گرمایش بعدی بالاتر از حد مجاز، مانند شکلدهی گرم یا کاهش تنش، میتواند تعادل خاصیت بهدستآمده در آسیاب را از بین ببرد. در جایی که عملیات حرارتی بعد از جوش{1} برنامه ریزی شده است، باید قبل از شروع تولید، روی مواد واقعی لوله واجد شرایط باشد.
راهنمای جوشکاری و ساخت
جوشکاری میدانی لوله خط X65 معمولاً با یک روش واجد شرایط انجام می شود که درجه لوله، ضخامت دیواره، مواد مصرفی و موقعیت را پوشش می دهد. مواد مصرفی کم هیدروژن و پیش گرمای کنترلشده برای ضخامت دیوارههای سنگینتر و حرارتهای معادل کربن بالا استفاده میشوند، در حالی که محدودیتهای سختی برای ناحیه جوش و گرما{3}}تأثیرگذار اعمال میشود که خط برای خدمات ترش تحت استاندارد ISO 15156 / NACE MR0175 در نظر گرفته شده است. در جایی که خط لوله برای شرایط مبتنی بر کرنش طراحی شده است، مانند مناطق لرزه خیز یا منجمد دائمی، روش جوش دوری نیز باید برای ظرفیت کرنش کششی به جای استحکام به تنهایی واجد شرایط باشد.
برنامه های کاربردی معمولی
لوله خط X65 برای خطوط انتقال گاز و نفت با فشار بالا، خطوط جریان و رایزر فراساحلی، سیستم های جمع آوری، تزریق آب و خطوط انتقال و لوله های ساختاری که نیاز به درجه فشار دارند، استفاده می شود. استحکام بالاتر از X60 ضخامت دیواره و تناژ کل را کاهش می دهد، در حالی که جوشکاری جوشکاری جوشکاری نسبت به X80 در شرایط مزرعه آسان تر است، به همین دلیل است که انتخاب مرجع برای بسیاری از پروژه های انتقال باقی می ماند.
سوالات متداول
س: X65 در API 5L به چه معناست؟
X65 درجه سلطنتی برای لوله های خط با حداقل استحکام تسلیم مشخص شده 65000 psi معادل 450 مگاپاسکال است. نام متریک در همان استاندارد L450 است.
س: تسلیم و استحکام کششی لوله X65 چیست؟
حداقل استحکام تسلیم مشخص شده 450 مگاپاسکال و حداقل مقاومت کششی مشخص شده 535 مگاپاسکال است. لوله PSL 2 همچنین حد تسلیم بالای 570 مگاپاسکال و حد بالایی کشش 760 مگاپاسکال را تعیین می کند.
س: تفاوت بین X65 PSL 1 و PSL 2 چیست؟
PSL 1 الزامات شیمیایی و مکانیکی اساسی را پوشش می دهد. PSL 2 محدودیتهای معادل کربن، آزمایش ضربه اجباری فلز پایه، جوش و حرارت{3}}منطقه تحت تأثیر، و کنترل شیمی و بازرسی دقیقتر را اضافه میکند.
س: چرا از میکروآلیاژ در فولاد X65 استفاده می شود؟
افزودنهای کوچک نیوبیم، وانادیم و تیتانیوم ساختار دانه را اصلاح میکند و استحکام را افزایش میدهد، بنابراین خواص مورد نیاز بدون کربن بالا بهدست میآید که باعث میشود مواد قابل جوش و سختی باشد.
س: پسوند شرط تحویل مانند M یا Q به چه معناست؟
پسوند مشخص می کند که چگونه خواص نهایی به دست آمده است، به عنوان مثال نورد حرارتی مکانیکی (M) یا کوئنچ و تمپرینگ (Q). پسوند باید هنگام سفارش ذکر شود زیرا بر چقرمگی، دامنه استحکام و عمل جوشکاری تأثیر می گذارد.
س: چگونه ازدیاد طول برای لوله X65 مشخص می شود؟
با فرمول Af=1940 x A^0.2 / U^0.9 در واحدهای SI، با استفاده از سطح مقطع قطعه آزمایش و حداقل مقاومت کششی مشخص شده، به جای اینکه یک مقدار ثابت باشد، محاسبه میشود.
