API 5L Gr B ท่อเชื่อมอาร์กจมอยู่ใต้น้ำตามยาว (LSAW)
ภาพรวมพื้นฐาน
ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อเหล็กเชื่อมอาร์กจมอยู่ใต้น้ำตามยาว-ตามยาวภายใต้เอพีไอ 5 ลิตรข้อกำหนดเกรดบีคือเกรดพื้นฐานที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการส่งน้ำมันและก๊าซ ให้ความสมดุลที่เชื่อถือได้ในด้านความแข็งแรง ความสามารถในการเชื่อม และความคุ้มทุน-ประสิทธิผลสำหรับการใช้งานท่อส่งก๊าซแรงดันปานกลาง-
คำอธิบายชื่อ
| ส่วนหนึ่ง | ความหมาย |
|---|---|
| เอพีไอ | สถาบันปิโตรเลียมอเมริกัน |
| 5L | ข้อกำหนดสำหรับท่อเส้น |
| กลุ่มบี | เกรดบี– เกรดเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐานที่มีกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำ 35,000 psi (241 MPa) |
| การเชื่อมอาร์คใต้น้ำตามยาว (LSAW) | กระบวนการผลิต – แผ่นเหล็กขึ้นรูปและเชื่อมตามตะเข็บยาวตรงเส้นเดียวโดยใช้การเชื่อมอาร์คแบบจุ่มและเติมโลหะฟิลเลอร์ |
คุณสมบัติที่สำคัญของท่อ API 5L Gr B LSAW
| คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ประเภทวัสดุ | เหล็กกล้าคาร์บอน(ไม่ใช่-อัลลอยด์) ที่มีเคมีควบคุมสำหรับการเชื่อม |
| การผลิต | LSAW (การเชื่อมอาร์คใต้น้ำตามยาว)– แผ่นที่สร้างโดยกระบวนการ UOE, JCOE หรือ RBE จากนั้นเชื่อมด้วยส่วนโค้งที่จมอยู่ใต้น้ำ |
| ระดับข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ | PSL1หรือPSL2(PSL2 ให้การควบคุมทางเคมีที่เข้มงวดยิ่งขึ้นและการทดสอบแรงกระแทกที่จำเป็น) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต | ขั้นต่ำ 241 MPa (35,000 psi) |
| ความต้านแรงดึง | ขั้นต่ำ 414 MPa (60,000 psi) |
| การยืดตัว | ขั้นต่ำ 21-27% |
| ข้อได้เปรียบที่สำคัญ | เกรดที่มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลายที่สุด– มีความสมดุลของคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมสำหรับการบริการทั่วไป |
| เส้นผ่านศูนย์กลางทั่วไป | 323.9 มม. ถึง 1820 มม(12" ถึง 72") |
| ความหนาของผนังทั่วไป | 5.0 มม. ถึง 50 มม(สูงสุด 75 มม. จากผู้ผลิตบางราย) |
| ความยาว | 6 ม. ถึง 12 มมาตรฐาน; ได้ถึง 18 ม |
องค์ประกอบทางเคมี (API 5L Gr B)
| องค์ประกอบ | PSL1 (สูงสุด %) | PSL2 (สูงสุด%) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | 0.28 | 0.24 | PSL2 มีการควบคุมการเชื่อมที่เข้มงวดยิ่งขึ้น |
| แมงกานีส (Mn) | 1.20 | 1.20 | |
| ฟอสฟอรัส (P) | 0.030 | 0.025 | เข้มงวดมากขึ้นใน PSL2 |
| ซัลเฟอร์ (S) | 0.030 | 0.015 | มีความเข้มงวดมากขึ้นใน PSL2 |
*ที่มา: *
การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล
| เกรด / ระดับ PSL | ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa) นาที | ความต้านแรงดึง (MPa) นาที | การยืดตัว% |
|---|---|---|---|
| API 5L Gr B PSL1 | 241 | 414 | 21-27 |
| API 5L Gr B PSL2 | 245 | 415 | 22 นาที |
| เทียบเท่าท่อไร้รอยต่อ | 245 | 415 | - |
PSL1 กับ PSL2 สำหรับท่อ LSAW เกรด B
| ด้าน | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| เคมี | ขีดจำกัดมาตรฐาน (C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.28%, S น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030%) | การควบคุมที่เข้มงวดยิ่งขึ้น(C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.24%, S น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.015%) |
| ความแข็งแกร่ง | มินระบุเท่านั้น | ต่ำสุดและสูงสุดระบุ (ป้องกันความแรงเกิน-) |
| การทดสอบแรงกระแทก | ไม่จำเป็น | บังคับที่อุณหภูมิที่กำหนด |
| เทียบเท่าคาร์บอน | ไม่จำเป็น | คำนวณและควบคุม |
| ข้อกำหนด NDT | มาตรฐาน | เข้มงวดยิ่งขึ้น |
| การใช้งานทั่วไป | บริการทั่วไป สายแรงดันต่ำ- | บริการวิกฤต บริการเปรี้ยว อุณหภูมิต่ำ |
| พลังงาน CVN ที่ 0 องศา | - | ค่าเฉลี่ยขั้นต่ำ 27 J(ข้อกำหนด PSL2) |
กระบวนการผลิต LSAW
วิธีการขึ้นรูป
| วิธี | คำอธิบาย | เส้นผ่านศูนย์กลางทั่วไป |
|---|---|---|
| ยูโออี/ยูโออี | แผ่นกดเป็นรูปตัว U- จากนั้นกดเป็นรูป O- และขยายออกหลังการเชื่อม | 508-1118 มม. (20"-44") |
| เจซีโออี/เจซีโออี | ขั้นตอนการขึ้นรูป J-C-O แบบก้าวหน้า ขยายหลังจากการเชื่อม | 406-1626 มม. (16"-64") |
| อาร์บีอี/อาร์บีอี | กระบวนการดัดแบบม้วน | หลากหลาย |
ขั้นตอนกระบวนการ
การเตรียมจาน:แผ่นเหล็กรีดร้อน-ได้รับการตรวจสอบขาเข้า การกัดขอบเพื่อให้ได้มุมเอียงที่แม่นยำ และการทดสอบอัลตราโซนิกออนไลน์เพื่อตรวจจับการเคลือบ
การขึ้นรูป:การกดไฮดรอลิกแบบก้าวหน้า (JCO หรือ UOE) สร้างความกลมสม่ำเสมอ
ก่อน-การเชื่อม:การเชื่อมแบบแทคช่วยยึดตะเข็บชั่วคราว
การเชื่อมอาร์คแบบจมอยู่ใต้น้ำ:เลื่อยลวดหลาย-ใช้ตะเข็บภายในและภายนอกเพื่อให้เจาะได้เต็มที่ภายใต้ฟลักซ์
การขยายทางกล:ท่อขยายเป็นขนาดที่แม่นยำ (สำหรับกระบวนการ UOE/JCOE)
NDT และการทดสอบ:การทดสอบอัลตราโซนิก การตรวจเอ็กซ์เรย์ การทดสอบอุทกสถิต
จบ:การเอียงปลาย (ANSI B16.25) การเคลือบผิว
ขนาดที่มีจำหน่าย
| พารามิเตอร์ | พิสัย | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก | 323.9 มม. ถึง 1820 มม(12" ถึง 72") | ทั่วไปสูงสุด 1626 มม. (64") ใหญ่กว่านี้ตามคำขอ |
| ความหนาของผนัง | 5.0 มม. ถึง 50 มม | ผู้ผลิตบางรายมีจำหน่ายสูงสุด 75 มม |
| ความยาว | 6 ม. ถึง 12 มมาตรฐาน | ใช้งานได้สูงสุด 18 ม |
| สิ้นสุด เสร็จสิ้น | ปลายธรรมดา ปลายเอียงตาม ANSI B16.25 | เอียงตามมาตรฐานการเชื่อม |
ข้อกำหนดในการทดสอบและตรวจสอบ
โดยทั่วไปแล้วท่อ API 5L Gr B LSAW จะผ่าน:
| ประเภทการทดสอบ | วัตถุประสงค์ |
|---|---|
| การวิเคราะห์ทางเคมี | ตรวจสอบว่าองค์ประกอบตรงตามขีดจำกัด API 5L |
| การทดสอบแรงดึง | ยืนยันผลผลิตและความต้านทานแรงดึง |
| การทดสอบการทำให้เรียบ | ตรวจสอบความเหนียว |
| การทดสอบการโค้งงอ | ตรวจสอบความสมบูรณ์ของการเชื่อม |
| การทดสอบการกระแทก (รอยบาก Charpy V-) | จำเป็นสำหรับ PSL2 ที่อุณหภูมิที่กำหนด |
| การทดสอบอุทกสถิต | หลักฐานการรั่ว-ความแน่นหนา |
| การตรวจด้วยรังสี (เอ็กซ์-รังสี) | ตรวจจับข้อบกพร่องในการเชื่อม |
| การตรวจอัลตราโซนิก | ตรวจจับข้อบกพร่องภายใน |
| การตรวจสอบขนาดภายนอก | ตรวจสอบมิติข้อมูล |
ใบรับรองการทดสอบโรงงาน:โดยทั่วไปแล้ว EN 10204 / 3.1B
ตัวเลือกการเคลือบและการป้องกัน
ท่อ API 5L Gr B LSAW มักมาพร้อมกับ:
| ประเภทการเคลือบ | แอปพลิเคชัน |
|---|---|
| สีดำ(เปลือย) | ผิวสีมาตรฐาน ใช้ภายในอาคาร |
| น้ำมันเคลือบเงา /-ป้องกันสนิม | การป้องกันชั่วคราวระหว่างการขนส่ง |
| ภาพวาดสีดำ | การป้องกันการกัดกร่อนขั้นพื้นฐาน |
| 3LPE (โพลีเอทิลีน 3 ชั้น) | ท่อฝัง, สภาพแวดล้อมที่รุนแรง |
| FBE (อีพ็อกซี่ฟิวชั่นบอนด์) | ป้องกันการกัดกร่อน |
| อีพ็อกซี่ทาร์ถ่านหิน | การป้องกันงานหนัก- |
| การเคลือบน้ำมันดิน | บริการฝังศพ |
| การเคลือบน้ำหนักคอนกรีต (CWC) | ท่อนอกชายฝั่ง (ทุ่นลอยน้ำเชิงลบ) |
ตารางเปรียบเทียบ: LSAW เทียบกับวิธีการผลิตอื่นๆ
| ด้าน | LSAW (ตามยาว) | SSAW (เกลียว) | ERW |
|---|---|---|---|
| รอยเชื่อม | ตะเข็บตรงเดี่ยว | ตะเข็บเกลียวอย่างต่อเนื่อง | ตะเข็บตรงเดี่ยว (ไม่มีโลหะเติม) |
| ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง | 16" ถึง 72"+ | เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มาก | โดยทั่วไปแล้วจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 24" |
| ความหนาของผนัง | สูงสุด 75 มม | ปานกลาง | จำกัด |
| การใช้งานทั่วไป | การส่งสัญญาณแรงดันสูง- นอกชายฝั่ง บริการที่สำคัญ | ความกดดันปานกลาง-ต่ำ ขับเคลื่อนด้วยต้นทุน- | เส้นเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กถึงขนาดกลาง |
| การตรวจสอบ | ตรวจสอบตะเข็บตรงได้ง่ายกว่า | NDT ที่ซับซ้อนมากขึ้น | มาตรฐาน |
| การตั้งค่าการออกแบบ | เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีผลกระทบสูง- | อนุญาตในส่วนที่สำคัญน้อยกว่า | เส้นกระจายสินค้าขนาดเล็ก |
*ที่มา: *
การใช้งานทั่วไป
ท่อ API 5L Gr B LSAW ใช้กันอย่างแพร่หลายใน:
| อุตสาหกรรม | การใช้งาน |
|---|---|
| น้ำมันและก๊าซ | ท่อส่งแรงดันปานกลาง- สายรวบรวม สายไหล |
| การส่งน้ำ | ท่อจ่ายน้ำขนาดใหญ่- ระบบชลประทาน ท่อแยกเกลือ |
| โครงสร้างพื้นฐาน | งานเสาเข็มโครงสร้าง ฐานรากสะพาน งานบุผนังอุโมงค์ |
| ปิโตรเคมี | สายการผลิตแรงดันต่ำถึงปานกลาง การลำเลียงทางอุตสาหกรรม |
| การทำเหมืองแร่ | ท่อถนนลาดยางการขนส่งกากแร่ |
| การผลิตไฟฟ้า | ท่อน้ำหล่อเย็น บริการไอน้ำ (ภายในขีดจำกัดอุณหภูมิ) |
ข้อดีของการผลิต LSAW สำหรับเกรด B
| ข้อได้เปรียบ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ความสามารถเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ | สามารถผลิตท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 16" ถึง 72"+ ซึ่งใหญ่กว่าความสามารถของท่อไร้รอยต่อหรือ ERW มาก |
| กำแพงหนา | เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความหนาของผนังมาก (สูงสุด 75 มม.) |
| ความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูง | ตะเข็บเดี่ยวตามยาวมีความแข็งแรงและทนทานต่อแรงกดที่เหนือกว่า พร้อมการเชื่อมทะลุ-เต็มรูปแบบ ทำให้มีความเสี่ยงต่อข้อบกพร่องน้อยที่สุด |
| ความแม่นยำของมิติที่ดีเยี่ยม | ค่าเผื่อ OD การตกไข่ และความตรงที่แน่นหนาช่วยลดปัญหาในการติดตั้ง |
| ความเหนียวที่เพิ่มขึ้น | ตัวเลือก PSL2 พร้อมการทดสอบ Charpy V- สำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ- |
| การประกันคุณภาพ | การเชื่อมอัตโนมัติพร้อมพารามิเตอร์ที่บันทึกไว้ การติดตาม NDT เต็มรูปแบบ |
| ต้นทุน-มีประสิทธิภาพสำหรับการวิ่งระยะยาว | ตะเข็บน้อยกว่า SSAW สำหรับท่อยาว การผลิตที่มีประสิทธิภาพ |
ข้อกำหนดเพิ่มเติม PSL2
สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ท่อ PSL2 เกรด B LSAW นำเสนอ:
| ความต้องการ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| การทดสอบแรงกระแทกของ CVN | ค่าเฉลี่ยขั้นต่ำ 27 J ที่อุณหภูมิที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 0 องศา) |
| ความแข็งแรงของผลผลิตสูงสุด | ป้องกันวัสดุที่มีความแข็งแรงเกิน- (รับประกันพฤติกรรมของสนามที่สอดคล้องกัน) |
| แนวต้าน HIC/SSC | มีให้สำหรับการใช้งานด้านบริการเปรี้ยว (NACE MR0175/ISO 15156) |
| DWTT (การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักตก) | สำหรับการตรวจสอบความทนทานต่อการแตกหักเมื่อระบุ |
| การควบคุมเทียบเท่าคาร์บอน | รับประกันความสามารถในการเชื่อมสนามที่ดี |
ความเท่าเทียมกันระหว่างประเทศ
| มาตรฐาน | เกรดที่เทียบเท่า | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L245 | สอดคล้องกับ API 5L |
| กิกะไบต์/ที 9711 | L245 | เทียบเท่าของจีน |
| มาตรฐาน ASTM A53 | กลุ่มบี | ระดับความแรงพอๆ กัน |
| อีเอ็น 10217 | P235GH / P265 | เทียบเท่าโดยประมาณ |
หมายเหตุการเลือกที่สำคัญ
1. เกรด B กับเกรดที่สูงกว่า
เกรดบีเหมาะสำหรับการใช้แรงดันปานกลาง-สูงถึงประมาณ 100 บาร์ ขึ้นอยู่กับความหนาของผนัง
สำหรับแรงกดดันที่สูงขึ้น ให้พิจารณาX42(ผลผลิต 42 ksi) หรือเกรดที่สูงกว่า (X52, X60, X65, X70)
เกรด B นำเสนอสมดุลระหว่างต้นทุนและความพร้อมใช้งานได้ดีที่สุดสำหรับบริการทั่วไป
2. การเลือก PSL1 กับ PSL2
PSL1:เพียงพอสำหรับบริการทั่วไปส่วนใหญ่ที่ไม่สำคัญ-
PSL2: แนะนำสำหรับ:
บริการที่อุณหภูมิต่ำ- (ต้องมีการทดสอบแรงกระแทก)
บริการเปรี้ยว (สภาพแวดล้อม H₂S)
เส้นแรงดันสูง-วิกฤต
โครงการที่มีความต้องการความเหนียวเฉพาะ
3. การเลือกกระบวนการผลิต
แอลเอสเอเป็นที่ต้องการสำหรับ:
เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ( มากกว่าหรือเท่ากับ 16")
สายส่งแรงดันสูง-
บริการนอกชายฝั่งและที่สำคัญ
เมื่อกำหนดตะเข็บตรงเพื่อให้ NDT ง่ายขึ้น
4. การทดสอบและการรับรอง
การรับรองมาตรฐาน:TH 10204 3.1(การทดสอบอิสระของผู้ผลิต)
สำหรับโครงการที่สำคัญ:TH 10204 3.2(บุคคลที่สาม-เป็นพยานในการทดสอบ)
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใบรับรองการทดสอบโรงงานประกอบด้วย: องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล ผลลัพธ์ NDT ผลการทดสอบอุทกสถิต
5. แอปพลิเคชันพอดี
สายส่งน้ำ:เกรด B PSL1 เป็นเรื่องปกติและประหยัด
การรวบรวมก๊าซธรรมชาติ:PSL2 เกรด B พร้อมการทดสอบแรงกระแทกเพื่อความปลอดภัย
ท่อกระบวนการอุตสาหกรรม:ตรวจสอบขีดจำกัดอุณหภูมิ (โดยทั่วไปคือ -20 องศาถึง 120 องศา)
ประเด็นสุดท้าย: ท่อ API 5L Gr B LSAWคือท่อเชื่อมขนาดใหญ่-ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการใช้งานน้ำมัน ก๊าซ น้ำ และอุตสาหกรรมที่ต้องการความสมดุลที่เชื่อถือได้ในด้านความแข็งแกร่ง ความสามารถในการเชื่อม และ{0}}ความคุ้มทุน ด้วยความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำของ35,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (241 เมกะปาสคาล)มันทำหน้าที่เป็นเกรดพื้นฐานสำหรับระบบส่งกำลังแรงดันปานกลาง-ที่ไม่ต้องใช้เกรดที่มีความแข็งแรงสูงกว่า- (X42-X70) กระบวนการผลิต LSAW ช่วยให้สามารถผลิตท่อจากเส้นผ่านศูนย์กลาง 12" ถึง 72"โดยมีความหนาของผนังสูงสุดถึง75 มมทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับระบบท่อส่งขนาดใหญ่- สำหรับบริการที่สำคัญซึ่งต้องการความเหนียวที่เพิ่มขึ้นหรือความต้านทานต่อบริการที่มีรสเปรี้ยว ให้ระบุPSL2ด้วยการทดสอบการกระแทกแบบบาก Charpy V- และการควบคุมทางเคมีที่เข้มงวดยิ่งขึ้น
