Как выбрать подходящую марку API 5L?

Выбор между API 5L X42, X52, X60 и X70 — одно из первых - и наиболее важных - решений в любом проекте конвейера LSAW. Выбор слишком низкой марки приводит к увеличению толщины стенок и увеличению веса стали; выбор марки выше необходимого увеличивает стоимость и сложность сварки без соответствующей выгоды. В этом руководстве объясняется, что на самом деле отличает эти четыре класса, как проектировщики трубопроводов выбирают между ними и что следует проверить перед размещением заказа.

В соответствии с API 5L / ISO 3183 число после «X» означает минимальный предел текучести трубы в тысячах фунтов на квадратный дюйм (тысяч фунтов на квадратный дюйм). X42 означает минимальный предел текучести 42 000 фунтов на квадратный дюйм; X70 означает 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Эти названия марок описывают предел текучести -, а не диаметр или толщину стенки -, и он напрямую определяет, какая толщина стенки необходима трубе, чтобы безопасно выдерживать заданное внутреннее давление при заданном диаметре.

Эта взаимосвязь отражена в базовой формуле проектирования трубопровода (Барлоу), используемой в API 5L, ASME B31.4, ASME B31.8 и аналогичных нормах: требуемая толщина стенки пропорциональна расчетному давлению и диаметру и обратно пропорциональна допустимому напряжению трубы, которое определяется пределом текучести. В практическом плане:более высокий класс позволяет получить более тонкую стенку при том же давлении или более высокое давление при той же толщине стенки.

Это минимальные значения в соответствии с API 5L PSL1; Требования PSL2 устанавливают верхние пределы прочности на разрыв, а также дополнительный контроль ударной вязкости и химического состава для каждого сорта.

API 5L LSAW Предел текучести труб в зависимости от прочности на растяжение

X42 — это самая низкая из четырех марок X-, обычно используемых в современном строительстве трубопроводов LSAW. Это остается практическим выбором, если:

• Расчетное давление относительно невелико, поэтому толщина стенок, определяемая допустимым напряжением X42, по-прежнему остается экономичной.
• Трубопровод представляет собой сборную линию, распределительную линию или систему передачи воды, а не магистральную линию высокого-давления.
• Свариваемость и стоимость имеют приоритет над минимизацией толщины стенки, поскольку X42 является одной из марок API 5L, которую легче всего сваривать в полевых условиях.

Недостаток- заключается в том, что при более высоких давлениях для X42 требуются заметно более толстые стенки, чем для X52 или X60, что увеличивает вес стали, стоимость перевозки и количество сварочного металла, необходимого для одного кольцевого шва.

X52 часто является отправной точкой по умолчанию для проектов по наземной транспортировке нефти, газа и воды, которые не имеют необычных ограничений по давлению или весу. Он обеспечивает значительное увеличение прочности по сравнению с X42, при этом его легко сваривать с использованием стандартных квалифицированных процедур, и он обычно не требует более жесткого контроля углеродного эквивалента, как это делают более высокие марки. Более подробную информацию о технических характеристиках X52 и соображениях по покупке можно найти в нашей специальной статье.API 5L X52 Стальная труба LSAWгид.

X60 становится привлекательным, когда толщина стенки, необходимая для X52, начинает приводить к значительному увеличению тоннажа стали -, как правило, в трубопроводах с более высоким-давлением или большим-диаметром, а также в проектах, где транспортный вес и стоимость установки являются основными статьями расходов. Увеличение прочности с X52 до X60 может позволить получить более тонкую стенку при том же расчетном давлении, но здесь есть оговорка: для X60 обычно требуется более контролируемый химический состав стали (углеродный эквивалент) и более пристальное внимание к параметрам сварки в полевых условиях, чем для X52, чтобы избежать дефектов сварного шва, таких как водородное растрескивание. Посмотрите нашЛинейная труба API 5L X60 LSAWруководство с полным описанием этих-компромиссов.

X70 — это высшая марка широко распространенного коммерческого использования в трубопроводах LSAW (X80 и выше зарезервированы для специализированных,-высокоценных проектов). Обычно он применяется для межстрановых магистральных трубопроводов большого-диаметра, высокого-давления-и крупных морских магистральных линий, где экономия-толщины стенок по всей трассе трубопровода приводит к существенному снижению затрат на материалы и монтаж. Компромисс-самый трудный: X70 требует жестко контролируемой термомеханически обработанной стали (TMCP), строгих ограничений по углеродному эквиваленту и тщательно проверенных процедур сварки -, включая предварительный нагрев и контроль водорода -, чтобы избежать дефектов сварки в полевых условиях. Выбор поставщиков и контроль качества на заводе имеют большее значение для X70, чем для любого из более низких сортов.

На практике класс не выбирается изолированно -, это результат оптимизации толщины стены,-при которой учитывается несколько факторов:

Расчетное давление (MAOP) и диаметр.Они устанавливают базовые требования к толщине-стен для каждого потенциального класса в соответствии с действующими нормами проектирования.

• Стоимость стали за тонну в сравнении с экономией-толщины стен.Более высокие сорта стоят дороже за тонну, но в целом может потребоваться меньший тоннаж - следует сравнивать общую стоимость установки, а не цену за единицу.
• Свариваемость и полевые условия.Удаленные площадки, сварка в холодном-климате или менее опытная сварочная бригада могут предпочесть более низкую и более щадящую степень сварки, даже если более высокая степень технически подходит.
• Доступность от квалифицированных заводов.Не каждый завод производит каждую марку при любом сочетании диаметра и толщины стенки. - Производственные возможности должны быть подтверждены до того, как марка будет зафиксирована в проекте.
• Нормативные и нормативные требования.Некоторые юрисдикции или нормы проектирования устанавливают требования к минимальной прочности или PSL2, которые фактически исключают определенные комбинации марки/толщины.

Нужна помощь в подтверждении правильной оценки вашего проекта?Компания Brisk Steel производит трубы API 5L LSAW в диапазоне X42–X70 диаметром от 406 мм до 1420 мм и PSL1/PSL2 в соответствии со спецификациями вашего проекта. Наша техническая группа может проанализировать ваше расчетное давление, диаметр и область применения, чтобы порекомендовать наиболее экономически выгодную-марку и толщину стенки -, свяжитесь с нами, чтобы получить расценки или образцы сертификатов заводских испытаний.

 

Наши продукты

 

 

 

Независимо от того, какой класс X- выбран, трубы можно заказать в соответствии с API 5L уровня спецификации продукта 1 (PSL1) или более строгого PSL2. PSL2 добавляет испытание на удар по Шарпи с V-надрезом, максимальный (а не только минимальный) предел прочности на разрыв, обязательную отчетность по углеродному эквиваленту и более полное раскрытие химического состава. В большинстве меж-магистральных трубопроводов -, особенно на X60 и X70 -, указан PSL2; PSL1 чаще встречается в приложениях с меньшими-последствиями или в не-регулируемых приложениях. Это решение должно приниматься одновременно с решением об оценке, а не рассматриваться как отдельная второстепенная мысль.

Если ни один из вышеперечисленных факторов явно не указывает на одну категорию, для большинства наземных проектов применяется следующая общая закономерность, хотя она никогда не должна заменять правильный расчет-толщины стен:

• Трубопроводы с низким-сбором давления или водопроводы, экономичная-простая сварка в полевых условиях→ X42 обычно достаточно, и с ним проще всего работать.
• Стандартная-наземная передача давления без особых ограничений по весу или бюджету.→ X52 является общей отправной точкой по умолчанию.
• Маршруты с более высоким-давлением или большим-диаметром, где важен тоннаж стали и стоимость перевозки.→ X60 стоит сравнивать с X52 на основе общей стоимости установки.
• Магистральные линии высокого-давления, большого-диаметра-по пересеченной местности или в море→ X70 обычно оправдан, если экономия-толщины стенок по всей трассе перевешивает дополнительные затраты на более строгий химический контроль и надзор за сваркой.

Эта схема является отправной точкой для разговора с инженером-проектировщиком трубопровода и поставщиком труб, а не заменой расчета фактического давления, диаметра и толщины стенки на основе норм--, который определяет окончательную классификацию.

1. Действительно ли толщина стенки была рассчитана для этого класса?, используя реальное расчетное давление и диаметр вашего проекта -, или сначала выбирается марка, а уже потом принимается толщина?
2. PSL1 или PSL2 указаны явно?, а если PSL2, какие дополнительные требования (температура Шарпи, предел CE) применяются?
3. Каково значение углеродного эквивалента (CE)?, особенно для X60 и X70, и сертифицирована ли ваша процедура сварки для этого диапазона CE?
4. Подтверждено ли состояние поставки (-катанное, нормализованное или TMCP), поскольку это влияет как на прочность, так и на низкотемпературную-стойкость?
5. Имеет ли завод текущие производственные мощности?для вашего конкретного диаметра, толщины стенки и комбинации марок - это значительно различается у разных поставщиков, и это никогда не следует предполагать.
6. Требуется ли кислый сервис?Ни одна из этих четырех марок не соответствует автоматически NACE MR0175/ISO 15156; кислый сервис должен быть указан как дополнительное требование независимо от сорта.
7. Покрытие включено в стоимость или отдельно?Линейные трубы LSAW всех марок обычно поставляются с завода в непокрытом виде; антикоррозионное-покрытие, такое как 3PE или FBE, обычно указывается в отдельной спецификации.

Даже опытные покупатели сталкиваются с несколькими повторяющимися проблемами при выборе класса API 5L для проекта трубопровода LSAW:

• Копирование оценки из предыдущего проекта без повторной-проверки расчетного давления.Марка, которая хорошо себя зарекомендовала на одном трубопроводе, может быть выше- или ниже-заданной для другого диаметра, давления или длины трассы. Расчет толщины стен-по каждому проекту следует выполнять независимо.
• Рассматривая «API 5L X60» как полную спецификацию.Без подтверждения уровня PSL, условий поставки и каких-либо дополнительных требований (температура Шарпи, кислая среда, покрытие) одно и то же название марки может описывать трубы с существенно разными свойствами на разных заводах.
• Сравнение поставщиков только по цене за единицу продукции.Более низкая цена за тонну при более низком сорте может привести к увеличению общей стоимости монтажа, если дополнительная толщина стенки, вес, транспортировка и время сварки учитываются в -, и наоборот для излишне высокого сорта.
• Предположим, что каждый завод может производить продукцию любого сорта и размера.Производственные возможности значительно различаются в зависимости от производителя, особенно для PSL2 для X60/X70 и для больших диаметров -, это должно быть подтверждено на ранней стадии процесса поиска, а не после размещения заказа на поставку.
• Учет условий полевой сварки во время проектирования.Марка, идеальная с металлургической точки зрения на бумаге, все равно может вызвать задержки в строительстве, если полевая бригада, климат или логистика на объекте не настроены на выполнение сварочных требований (предварительный нагрев, контроль водорода, квалифицированные процедуры).

Избежание этих ошибок обычно сводится к одной привычке: рассматривать выбор марки как совместное решение инженера-проектировщика трубопровода и опытного поставщика труб LSAW, а не как единую позицию, заполняемую независимо каждой стороной.

В этом руководстве рассматриваются общие принципы выбора класса API 5L. Перед оформлением заказа точная толщина стенки, уровень PSL и требования к испытаниям всегда должны быть подтверждены в соответствии с нормами проектирования трубопроводов, регулирующими ваш проект, и текущими производственными возможностями вашего поставщика.

Свяжитесь сейчас