ท่อ API 5L X52 ERW
ภาพรวมพื้นฐาน
ท่อ API 5L X52 ERW (รอยเชื่อมความต้านทานไฟฟ้า)เป็นท่อเหล็กกล้าคาร์บอนกำลังปานกลาง-ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบส่งน้ำมันและก๊าซ การกำหนด "X52" บ่งบอกถึงความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ52,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (359 เมกะปาสคาล)ทำให้เป็นหนึ่งในเกรดทั่วไปสำหรับท่อส่งและรวบรวมบนบกที่ทำงานที่ความดันปานกลาง
คำอธิบายชื่อ
| ส่วนหนึ่ง | ความหมาย |
|---|---|
| เอพีไอ | สถาบันปิโตรเลียมอเมริกัน |
| 5L | ข้อกำหนดสำหรับท่อเส้นที่ใช้ในระบบขนส่งทางท่อ |
| X52 | การกำหนดเกรด - "X" หมายถึงเกรดของไปป์ไลน์ "52" แสดงถึงความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำในหน่วย ksi (52,000 psi / 359 MPa) |
| ERW | รอยเชื่อมความต้านทานไฟฟ้า - ท่อที่เกิดจากขดลวดเหล็กและเชื่อมตามยาวโดยไม่มีโลหะเติม |
คุณสมบัติที่สำคัญ
| คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิต (นาที) | 359 เมกะปาสคาล (52,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)[อ้างอิง:2, อ้างอิง:9] |
| ความต้านแรงดึง (นาที) | 455-460 เมกะปาสคาล (66,000-66,700 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)[อ้างอิง:2, อ้างอิง:9] |
| การผลิต | การเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้า (ERW) – กระบวนการเชื่อมด้วยความถี่สูง- |
| ช่วงขนาด (ERW) | 21.3 มม. ถึง 609.6 มม. (1/2" ถึง 24") OD [การอ้างอิง:4, การอ้างอิง:5, การอ้างอิง:6] |
| ความหนาของผนัง | 1.8 มม. ถึง 19.1 มม. (กำหนดการ 10 ถึง 160, STD, XS) [การอ้างอิง: 4, การอ้างอิง: 5] |
| ความยาว | 3 ม. ถึง 18 ม. (ปรับแต่งได้) [อ้างอิง: 5, การอ้างอิง: 8] |
| ระดับข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ | PSL1(มาตรฐาน) และPSL2(ปรับปรุงแล้ว) [การอ้างอิง:2, การอ้างอิง:7, การอ้างอิง:9] |
องค์ประกอบทางเคมี
PSL1 (สูงสุด %) [การอ้างอิง:2, การอ้างอิง:5, การอ้างอิง:9]
| องค์ประกอบ | ข้อมูลจำเพาะ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | สูงสุด 0.28% | สูงกว่าเกรดต่ำกว่าเพื่อเพิ่มความแข็งแรง |
| แมงกานีส (Mn) | สูงสุด 1.40% | ให้ความแข็งแรงและความแข็งตัว |
| ซิลิคอน (ศรี) | สูงสุด 0.40% | สารกำจัดออกซิไดซ์ |
| ฟอสฟอรัส (P) | สูงสุด 0.030% | ควบคุมความสามารถในการเชื่อม |
| ซัลเฟอร์ (S) | สูงสุด 0.030% | ควบคุมเพื่อความแกร่ง |
PSL2 (สูงสุด %) [อ้างอิง:2, การอ้างอิง:9]
| องค์ประกอบ | ข้อมูลจำเพาะ | ความสำคัญ |
|---|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | สูงสุด 0.24% | เชื่อมได้ดีกว่า PSL1 |
| แมงกานีส (Mn) | สูงสุด 1.40% | |
| ซิลิคอน (ศรี) | สูงสุด 0.40% | |
| ฟอสฟอรัส (P) | สูงสุด 0.025% | เข้มงวดกว่า PSL1 |
| ซัลเฟอร์ (S) | สูงสุด 0.015% | ลดลง 50% จาก PSL1; สำคัญสำหรับความเหนียวและการต้านทาน HIC |
| วานาเดียม (V) | สูงสุด 0.10% | ไมโคร-อัลลอยด์สำหรับการปรับแต่งเกรน |
| ไนโอเบียม (Nb) | สูงสุด 0.05% | ไมโคร-อัลลอยด์เพื่อความแข็งแกร่ง |
| ไทเทเนียม (Ti) | สูงสุด 0.04% | ไมโคร-อัลลอยด์สำหรับการปรับแต่งเกรน |
*หมายเหตุ: ปริมาณรวมขององค์ประกอบโลหะผสมขนาดเล็ก- (Nb+V+Ti) ไม่เกิน 0.15% *
คุณสมบัติทางกล
| คุณสมบัติ | ข้อกำหนด PSL1 | ข้อกำหนด PSL2 |
|---|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิต (นาที) | 359 MPa (52,000 psi) [อ้างอิง:2, การอ้างอิง:9] | 359 เมกะปาสคาล (52,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (สูงสุด) | ไม่ระบุ | 531 เมกะปาสคาล (77,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)[อ้างอิง:2, อ้างอิง:9] |
| ความต้านแรงดึง (นาที) | 455-460 MPa (66,000 psi) [อ้างอิง:2, การอ้างอิง:9] | 455-460 MPa (66,000 psi) [อ้างอิง:2, การอ้างอิง:9] |
| ความต้านแรงดึง (สูงสุด) | ไม่ระบุ | 600-760 เมกะปาสคาล (87,000-110,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)[อ้างอิง:2, อ้างอิง:9] |
| อัตราผลตอบแทน-ต่อ-อัตราส่วนแรงดึง | ไม่ระบุ | สูงสุด 0.93[อ้างอิง:2, อ้างอิง:9] |
| การยืดตัว | ต่อตาราง API 5L (แตกต่างกันไปตามความหนาของผนัง) | ต่อตาราง API 5L |
| ความแข็ง | ไม่ระบุ | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 250 HV10 (เปรี้ยว: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 248 HV10) |
การเปรียบเทียบเกรด
| ระดับ | ความแข็งแรงของผลผลิต (นาที) | ความต้านแรงดึง (นาที) | ความแรงสัมพัทธ์เทียบกับ X52 | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|---|
| B | 245 MPa (35 กิโลไซ) | 415 เมกะปาสคาล (60 กิโลปอนด์) | -32% | การรวบรวมแรงดันต่ำ- สาธารณูปโภค |
| X42 | 290 เมกะปาสคาล (42 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | 415 เมกะปาสคาล (60 กิโลปอนด์) | -19% | รวบรวมเส้นกระจาย |
| X46 | 317 MPa (46 ksi) | 435 เมกะปาสคาล (63 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | -12% | แรงกดดันปานกลาง- |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455-460 MPa (66 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | พื้นฐาน | การส่ง การรวบรวม กระบวนการ |
| X56 | 386 MPa (56 ksi) | 490 เมกะปาสคาล (71 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | +8% | ท่อส่ง |
| X60 | 414 MPa (60 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | 517 MPa (75 ksi) | +15% | การส่งผ่านแรงดันสูง- |
| X65 | 448 MPa (65 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | 531 MPa (77 ksi) | +25% | ความกดอากาศสูง-นอกชายฝั่ง |
*X52 มักถูกเรียกว่า "เกรดการเปลี่ยนผ่าน" ระหว่างระบบรวบรวมแรงดันต่ำ-และท่อส่งแรงดันสูง- ซึ่งให้ความสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างความแข็งแกร่ง ความสามารถในการเชื่อม และต้นทุน*
ความคลาดเคลื่อนมิติ
| พารามิเตอร์ | ช่วงขนาด | ความอดทน | แหล่งที่มา |
|---|---|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD น้อยกว่าหรือเท่ากับ 168.3 มม.) | - | ±0.75% | |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD 219.1-273.1 มม.) | - | +1.6มม., -0.4มม | |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD 323.9-610 มม.) | - | +2.4มม., -0.8มม | |
| ความหนาของผนัง | - | ต่อตารางกำหนดการ API 5L | |
| ความยาว | - | +100มม. / -0 มม. (ความยาวคงที่) |
ขนาดที่มีจำหน่าย:โดยทั่วไปกระบวนการ ERW จะสร้างท่อ X52 ได้ถึง24-26 นิ้ว (610 มม.)OD [การอ้างอิง:4, การอ้างอิง:5, การอ้างอิง:6]. เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นจำเป็นต้องมีการผลิต LSAW หรือ SSAW
ข้อกำหนดการทดสอบ
| ประเภทการทดสอบ | วัตถุประสงค์ | การบังคับใช้ |
|---|---|---|
| การวิเคราะห์ทางเคมี | ตรวจสอบองค์ประกอบตามขีดจำกัด API 5L | ต่อความร้อน |
| การทดสอบแรงดึง | ยืนยันผลผลิตและความต้านทานแรงดึง | ต่อล็อต |
| การทดสอบการทำให้เรียบ | ตรวจสอบความเหนียว | ที่จำเป็น |
| การทดสอบการโค้งงอ | ตรวจสอบความสมบูรณ์ของการเชื่อม | ที่จำเป็น |
| การทดสอบอุทกสถิต | การตรวจสอบความสมบูรณ์ของแรงดัน | แต่ละท่อ |
| NDT (กระแสอัลตราโซนิก/กระแสวน) | การตรวจสอบรอยเชื่อม | การปฏิบัติมาตรฐาน |
| การทดสอบแรงกระแทก (รอยบาก Charpy V-) | ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ- | PSL2 เท่านั้น[อ้างอิง:1, อ้างอิง:9] |
| การทดสอบความแข็ง | การตรวจสอบบริการเปรี้ยว | PSL2 (บริการเปรี้ยว) |
บันทึก:การวิจัยแสดงให้เห็นว่าค่าแรงกระแทกแบบชาร์ปีของท่อไร้รอยต่อโดยทั่วไปจะสูงกว่าท่อ ERW เนื่องจากปัจจัยทางโลหะวิทยา เช่น ขนาดของเกรน การรวม{0}}ที่ไม่ใช่โลหะ การแยกชั้น และโครงสร้างจุลภาค
การใช้งานทั่วไป
| แอปพลิเคชัน | คำอธิบาย |
|---|---|
| การส่งน้ำมันและก๊าซ | ท่อส่งแรงดันปานกลาง-สำหรับน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ [citation:5, citation:9] |
| สายรวบรวมก๊าซธรรมชาติ | การเชื่อมต่อบ่อน้ำเข้ากับโรงงานแปรรูป |
| ท่อส่งน้ำหลัก | ท่อส่งน้ำเทศบาลและอุตสาหกรรมขนาดใหญ่- |
| ท่อกระบวนการอุตสาหกรรม | โรงกลั่นน้ำมัน โรงงานเคมี การผลิตไฟฟ้า |
| เส้นการรวบรวมและการไหล | ประกอบกิจการน้ำมันและก๊าซต้นน้ำ |
| การประยุกต์โครงสร้าง | เฟอร์นิเจอร์ วงกบหน้าต่าง วงกบประตู อาคาร สะพาน เครื่องกล |
PSL1 กับ PSL2: ความแตกต่างที่สำคัญสำหรับ X52
| คุณสมบัติ | PSL1 | PSL2 | ความสำคัญ |
|---|---|---|---|
| คาร์บอน (C) สูงสุด | 0.28% | 0.24% | ความสามารถในการเชื่อมดีขึ้น ความแข็ง HAZ ลดลง |
| ซัลเฟอร์ (S) สูงสุด | 0.030% | 0.015% | ลด50%– สำคัญสำหรับความเหนียวและการต้านทาน HIC |
| ฟอสฟอรัส (P) สูงสุด | 0.030% | 0.025% | ปรับปรุงความเหนียวและความสามารถในการเชื่อม |
| ความแข็งแรงของผลผลิต | มินเท่านั้น. | ต่ำสุดและสูงสุด (359-531 MPa) | ป้องกันวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงเกินไป- |
| ความต้านแรงดึง | มินเท่านั้น. | ต่ำสุดและสูงสุด (455-760 MPa) | รับประกันคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอ |
| อัตราผลตอบแทน (มี/ที) | ไม่ระบุ | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.93 | รับประกันความเหนียวที่เพียงพอ |
| การทดสอบแรงกระแทก | ไม่จำเป็น | บังคับ | รับประกันความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำ- [citation:1, citation:9] |
| การควบคุมความแข็ง | ไม่ระบุ | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 250 HV10 (เปรี้ยว: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 248 HV10) | จำเป็นสำหรับการใช้งานบริการเปรี้ยว |
| ข้อกำหนด NDT | มาตรฐาน | เข้มงวดยิ่งขึ้น | การตรวจจับข้อบกพร่องที่ดีขึ้น |
| การใช้งานทั่วไป | บริการทั่วไป | บริการวิกฤต บริการเปรี้ยว อุณหภูมิต่ำ |
ข้อได้เปรียบที่สำคัญ
| ข้อได้เปรียบ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ความสมดุลที่เหมาะสมที่สุด | นำเสนอความสมดุลระหว่างความแข็งแรง ความสามารถในการเชื่อม และต้นทุนที่ดีที่สุดในบรรดาเกรด API 5L |
| มีความแข็งแรงสูงกว่าเกรด B | ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่าเกรด B ถึง 47% (359 MPa เทียบกับ. 245 MPa) |
| ต้นทุน-มีประสิทธิผล | ประหยัดกว่าเกรดที่สูงกว่าเช่น X60 หรือ X65 สำหรับการใช้งานที่มีแรงดันปานกลาง |
| ความสามารถในการเชื่อมได้ดีเยี่ยม | เคมีควบคุมช่วยให้มั่นใจในการเชื่อมสนามที่ดี |
| ความพร้อมใช้งานที่กว้างขวาง | จัดเก็บทั่วโลกในขนาดและกำหนดการทั่วไป [อ้างอิง: 5, การอ้างอิง: 6] |
| การรับรองแบบคู่ | มักจะได้รับการรับรองแบบคู่-กับ ASTM A53 เกรด B สำหรับการใช้งานท่อทั่วไป |
| ตัวเลือก PSL2 | มีจำหน่ายสำหรับบริการที่สำคัญที่ต้องการรับประกันความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ-และความต้านทานต่อบริการที่มีรสเปรี้ยว |
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
1. ข้อจำกัดด้านขนาด
โดยทั่วไปการผลิต ERW สำหรับ X52 จะจำกัดอยู่ที่OD 24-26 นิ้ว (610 มม.)[อ้างอิง:4, การอ้างอิง:5, การอ้างอิง:6]
เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นจำเป็นต้องมีการผลิต LSAW หรือ SSAW
2. การเลือก PSL1 กับ PSL2
PSL1: เหมาะสำหรับงานบริการทั่วไป ท่อส่งน้ำ การใช้งานที่ไม่สำคัญ-
PSL2: จำเป็นสำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ- บริการที่มีรสเปรี้ยว (สภาพแวดล้อม H₂S) ไปป์ไลน์ที่มีการควบคุม (FERC, DOT) และการใช้งานที่สำคัญ [citation:7, citation:9]
3. ตัวอักษรต่อท้ายการรักษาความร้อน (PSL2)
N: ทำให้เป็นมาตรฐาน (X52N)
M: รีดร้อนกล (X52M)
Q: ดับและนิรภัย (X52Q)
4. เกรดที่เทียบเท่า
ISO 3183: L360
กิกะไบต์/ที 9711: L360
ห้องน้ำในตัว 10208-2: L360NB/MB
5. ตัวเลือกการเคลือบ
สีดำ (เปลือย): งานสีมาตรฐาน
FBE (อีพ็อกซี่พันธะฟิวชั่น): ป้องกันการกัดกร่อน
3LPE (โพลีเอทิลีน 3 ชั้น): ท่อฝัง
อีพ็อกซี่ทาร์ถ่านหิน: การป้องกันงานหนัก-
น้ำยาเคลือบเงา /-น้ำมันป้องกันสนิม: การป้องกันชั่วคราว
6. ใบรับรองการทดสอบโรงงาน
โดยปกติแล้วจะมีให้เป็นEN 10204 ประเภท 3.1Bพร้อมผลการทดสอบเต็มรูปแบบ
มีการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม-โดย SGS, BV, Lloyds
7. ผลงานระดับโลก-ของจริง
การศึกษาเปรียบเทียบในปี 2024 พบว่าค่าแรงกระแทกแบบชาร์ปีของท่อไร้รอยต่อโดยทั่วไปจะสูงกว่าค่าของท่อ ERW เนื่องจากปัจจัยทางโลหะวิทยา เช่น ขนาดของเกรน การเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ- การแยกชั้น และโครงสร้างจุลภาค
สรุป
ท่อ API 5L X52 ERWเป็นท่อ-ท่อส่งกำลังปานกลางที่พบมากที่สุด ซึ่งแสดงถึง "จุดที่น่าสนใจ" ระหว่างระบบรวบรวมแรงดันต่ำ-และท่อส่งแรงดันสูง- ด้วยความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำของ52,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (359 เมกะปาสคาล)- ประมาณสูงกว่าเกรด B ถึง 47%– มีความสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างความแข็งแรง ความสามารถในการเชื่อม และต้นทุนสำหรับการใช้งานท่อที่หลากหลาย
มีจำหน่ายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่21.3 มม. ถึง 610 มม. (1/2" ถึง 24")โดยมีความหนาของผนังตั้งแต่1.8 มม. ถึง 19.1 มม, ท่อ X52 ERW ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการเชื่อมความถี่สูง-ที่รับประกันคุณภาพและความแม่นยำของมิติที่สม่ำเสมอ [citation:4, citation:5] ข้อมูลจำเพาะมีสองระดับคุณภาพ:
PSL1: คุณภาพมาตรฐานสำหรับงานบริการท่อทั่วไป
PSL2: คุณภาพที่เพิ่มขึ้นด้วยการทดสอบแรงกระแทกที่จำเป็น การควบคุมทางเคมีที่เข้มงวดยิ่งขึ้น และขีดจำกัดความแข็งแกร่งสูงสุดสำหรับการใช้งานที่สำคัญซึ่งต้องการความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำหรือความต้านทานต่อสภาวะเปรี้ยว
การใช้งานทั่วไปได้แก่:
ท่อรวบรวมน้ำมันและก๊าซบนบก
การจ่ายก๊าซแรงดันปานกลาง- (แรงดันออกแบบสูงสุด 80-100 บาร์)
ผลิตน้ำและสายไหลหลายเฟส
สถานีท่อและท่อปลายทาง
ท่อส่งน้ำหลักและการใช้งานโครงสร้าง
เมื่อสั่งซื้อให้ระบุ:API 5L, เกรด X52, [PSL1 หรือ PSL2], ERW, ขนาด (OD x WT), ความยาว, การสิ้นสุด .
