1. คำจำกัดความการแยกย่อย
API 5L:ข้อกำหนดการปกครองของสถาบันปิโตรเลียมอเมริกันสำหรับ "ท่อสาย" ที่ใช้ในการขนส่งน้ำมันก๊าซและน้ำ มันกำหนดข้อกำหนดทั้งหมดจากองค์ประกอบทางเคมีไปจนถึงการทดสอบ
X70:นี่คือระดับชื่อ "x" หมายถึงความแข็งแรงสูง - ต่ำ - โลหะผสม (HSLA) เหล็ก หมายเลข "70" ระบุไฟล์ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำจาก 70,000 psi (483 MPa- นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการเพิ่มความแข็งแกร่งจาก x65 และ x60
lsaw: การเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำตามยาว- กระบวนการผลิตที่มีแผ่นเหล็กเดี่ยวม้วนเป็นกระบอกสูบและเชื่อมตามตะเข็บตามยาว กระบวนการนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับ x70
2. กระบวนการผลิตและความต้องการทางเทคนิค (LSAW สำหรับ x70)
การผลิตท่อเกรด x70 ต้องใช้โลหะวิทยาขั้นสูงและการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำ กระบวนการ LSAW ได้รับการดัดแปลงเพื่อตอบสนองความต้องการที่สูงขึ้นเหล่านี้:
การผลิตแผ่นเหล็กขั้นสูง:แผ่นฐานผลิตโดยใช้เทอร์โมที่ซับซ้อน - การประมวลผลการควบคุมเชิงกล (TMCP) หรือการดับและการแบ่งเบed (Q&T) TMCP เป็นที่ต้องการเนื่องจากมันสร้างโครงสร้างจุลภาคที่ดี - ที่ดีซึ่งให้การผสมผสานที่ยอดเยี่ยมของความแข็งแรงสูงและความทนทานที่ดีโดยไม่ต้องใช้โลหะผสมที่มีราคาแพงมากเกินไป
การขึ้นรูปที่แม่นยำ:เพลตเกิดขึ้นโดยใช้ไฟล์อู๊(ทั่วไปมากที่สุดสำหรับเกรดสูง -) หรือJCOEกระบวนการ. การควบคุมมิติมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะหลีกเลี่ยงการกระตุ้นความเครียดที่เป็นอันตราย
สูง - การเชื่อมความสมบูรณ์:กระบวนการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ (SAW) ใช้ฟลักซ์และสายไฟที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษเพื่อสร้างตะเข็บเชื่อมที่มีคุณสมบัติเชิงกล (ความแข็งแรงความเหนียว) จับคู่หรือเกินกว่าของโลหะแม่ x70 อินพุตความร้อนในระหว่างการเชื่อมถูกควบคุมอย่างพิถีพิถันเพื่อรักษาคุณสมบัติทางโครงสร้างจุลภาคของวัสดุฐาน
การขยายตัวและการรักษาความร้อน:ท่อถูกขยายเพื่อให้ได้ความกลมที่สมบูรณ์แบบและทำงานได้เล็กน้อย - ทำให้วัสดุแข็งตัวทำให้เกิดความแข็งแรงของผลผลิต สำหรับ X70 การควบคุมการขยายตัวนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง บางครั้งโพสต์ - การรักษาความร้อนเชื่อมถูกนำไปใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของโซนเชื่อม
การทดสอบและการตรวจสอบอย่างเข้มงวด:ท่อ x70 ขึ้นอยู่กับการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดที่สุด:
ขั้นสูง NDT:การทดสอบอัลตราโซนิกอัตโนมัติ (AUT) เป็นมาตรฐานสำหรับการตรวจสอบความยาวการเชื่อมทั้งหมดสำหรับความไม่สมบูรณ์ของกล้องจุลทรรศน์ใด ๆ
การทดสอบเชิงกลแบบครอบคลุม:แรงดึงความแข็งและ charpy v - Notch และการทดสอบการเปิดปลายรอยแตก (CTOD) ได้ดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเหนียวแตกหักเป็นพิเศษโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานอุณหภูมินอกชายฝั่งหรือต่ำ-
การทดสอบแบบ hydrostatic:ทุกความยาวของท่อคือการทดสอบความดัน -
3. ลักษณะสำคัญและข้อดี
กำลังสูงมาก:ข้อได้เปรียบหลัก ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ 483 MPa ช่วยให้:
การออกแบบผนังทินเนอร์:การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของระวางเหล็กที่จำเป็นสำหรับโครงการซึ่งนำไปสู่การลดลงของวัสดุการขนส่งและต้นทุนการเชื่อม
แรงกดดันในการดำเนินงานที่สูงขึ้น:จำเป็นสำหรับการเพิ่มปริมาณงานและประสิทธิภาพของท่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งการขนส่งก๊าซในระยะทางไกล
ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย:เหมาะสำหรับการใช้งานที่ลึก - แอพพลิเคชั่นนอกชายฝั่งที่ต้องการความแข็งแรงสูงเพื่อต้านทานแรงดันภายนอกและโหลดดัด
ความเหนียวที่ยอดเยี่ยม:แม้จะมีความแข็งแรงสูง แต่ X70 ที่ทันสมัยได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีคุณสมบัติการจับกุมที่ยอดเยี่ยมซึ่งหมายความว่ารอยแตกมีโอกาสน้อยที่จะแพร่กระจายไปตามท่อ
การเชื่อมที่ดี:แม้ว่าจะต้องใช้ขั้นตอนที่ระมัดระวังมากกว่าเกรดที่ต่ำกว่า แต่ x65 ได้รับการออกแบบให้สามารถเชื่อมได้ในสภาพภาคสนามโดยใช้เทคนิคการเชื่อมที่ผ่านการรับรอง
4. แอปพลิเคชันทั่วไป
API 5L x70 LSAW เป็นวัสดุที่เลือกสำหรับโครงการท่อส่งข้อมูลที่มีความต้องการมากที่สุดและมีความสำคัญทางเศรษฐกิจ
ยาว - ระยะทางสูง - ท่อส่งก๊าซแรงดัน:แอปพลิเคชันเรือธง (เช่นโครงการท่อส่งข้ามข้ามชาติที่สำคัญ) การประหยัดทางเศรษฐกิจจากการใช้ผนังทินเนอร์มีขนาดใหญ่มากในระยะทางหลายพันกิโลเมตร
ท่อนอกชายฝั่ง:ทั้งสำหรับสายการไหลของสนามและเส้นลึก- สายส่งออกน้ำซึ่งความแข็งแรงสูง - ถึง - อัตราส่วนน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ
ท่อภูมิอากาศอาร์กติกและรุนแรง:เกรด X70 ที่ผลิตเป็นพิเศษสามารถรักษาความเหนียวที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำถึง -60 องศา
แอปพลิเคชันบริการเปรี้ยว:X70 สามารถผลิตได้ด้วยเคมีที่ควบคุมและการประมวลผลเพื่อต้านทานการแตกที่เกิดจากไฮโดรเจน (HIC) และการแตกร้าวความเครียดของซัลไฟด์ (SSC)
สายพันธุ์ - การออกแบบตาม (SBD) ท่อ:สำหรับโครงการในเขตแผ่นดินไหว permafrost หรือพื้นที่อื่น ๆ ที่ท่อต้องทนต่อการเคลื่อนไหวของพื้นดินและความเครียดพลาสติกที่สำคัญ
5. มาตรฐานและคุณสมบัติทางเคมี/เครื่องกล
มาตรฐาน:ข้อมูลจำเพาะ API 5L (รุ่นที่ 47 หรือใหม่กว่า)
องค์ประกอบทางเคมีทั่วไป (น้ำหนัก % - psl2):
เคมีสำหรับ X70 นั้นมีการควบคุมอย่างแน่นหนาและมักจะพึ่งคาร์บอนเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถเชื่อมได้โดยอาศัย microalloying อย่างมาก
| องค์ประกอบ | ช่วงทั่วไป (PSL2) | วัตถุประสงค์ |
|---|---|---|
| คาร์บอน (c) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.10% | ต่ำสำหรับการปรับปรุงการเชื่อมและความเหนียว |
| แมงกานีส (MN) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.85% | ความแข็งแกร่งหลักและความมั่นคงของออสเทนไนต์ |
| ฟอสฟอรัส (P) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.025% | สิ่งเจือปน (เก็บไว้ต่ำมาก) |
| ซัลเฟอร์ | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.015% | สิ่งเจือปน (เก็บไว้ต่ำมาก) |
| micro - การผสม:การเพิ่มเติมที่แม่นยำของNiobium (NB), วานาเดียม (V), ไทเทเนียม (TI)และบางครั้งโมลิบดีนัม (MO)ใช้สำหรับการปรับแต่งข้าวและการเพิ่มความเข้มแข็งของการตกตะกอน |
คุณสมบัติเชิงกลที่สำคัญ (ข้อกำหนด PSL2):
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ขั้นต่ำ) | 483 MPa (70,000 psi) |
| แรงดึง | 565 - 758 mpa (82, 000 - 110, 000 psi) |
| อัตราผลตอบแทนต่อแรงดึง (สูงสุด) | 0.93 |
| การยืดตัว (นาที) | แตกต่างกันไปตามขนาดตัวอย่าง |
การเปรียบเทียบ: x60 เทียบกับ x65 เทียบกับ x70
| คุณสมบัติ | API 5L x60 | API 5L x65 | API 5L x70 |
|---|---|---|---|
| นาที. ความแข็งแรงของผลผลิต | 414 MPa (60k psi) | 448 MPa (65k psi) | 483 MPa (70k psi) |
| ความแข็งแรงของสัมพัทธ์ | สูง | สูงกว่า | สูงสุด (เกรดทั่วไป) |
| ข้อได้เปรียบหลัก | ความแข็งแรงดีราคา - มีประสิทธิภาพ | สมดุลของความแข็งแกร่งและต้นทุน | ประหยัดประสิทธิภาพสูงสุดและประหยัดค่าใช้จ่าย |
| การใช้งานทั่วไป | ท่อทั่วไป | มาตรฐานอุตสาหกรรม | ความต้องการยาว - ระยะทางสูง - โครงการความดัน |
| ความซับซ้อนในการประดิษฐ์ | มาตรฐาน | ที่ได้ถูกควบคุม | มีการควบคุมอย่างสูง |
โดยสรุปท่อเหล็ก API 5L x70 LSAW แสดงถึงจุดสุดยอดของเทคโนโลยีท่อความแข็งแรงสูงที่ใช้กันทั่วไป - มันได้รับการออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพการดำเนินงานสูงสุดและเศรษฐศาสตร์โครงการทำให้สามารถใช้การขนส่งทรัพยากรพลังงานที่ปลอดภัยและมีค่าใช้จ่าย - ที่มีประสิทธิภาพในภูมิประเทศและสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุดในโลกการใช้งานของมันเป็นเครื่องหมายของสเกล - ขนาดใหญ่โครงการไปป์ไลน์ที่ทันสมัย








