مشخصات لوله خط جوش داده شده API 5L X70

 

گریدهای خط لوله API 5L طیف وسیعی از مقاومت را پوشش می دهد.X70باند بالایی را اشغال می کند که در آن طراحان هنوز می توانند روش های عملی جوشکاری میدانی را واجد شرایط کنند. بسیاری از خطوط-فاصله طولانی گاز و خطوط لوله صادراتی عمدتاً به X70 منتقل می‌شوندضخامت دیوار برش و تناژ فولادبدون کاهش فشار طراحی این ترکیبی از استحکام بالا و جوش‌پذیری قابل کنترل توضیح می‌دهد که چرا X70 اغلب جایگزین X60/X65 در مسیرهای جدید- با ظرفیت بالا می‌شود. محرک‌های طراحی معمولی عبارتند از:

• فشار کاری بالاتر برای-انتقال گاز از راه دور
• وزن کمتر خط لوله در زمین نرم یا زمین سخت
• خطوط صادراتی مرتبط با توسعه‌های فراساحلی که در آن طول مسیر هزینه فولاد را افزایش می‌دهد
• حلقه زدن یا ارتقاء راهروهای موجود در حالی که ضخامت دیوار را در محدوده قابل ساخت نگه می دارد

هنگامی که یک پروژه در X70 قفل می شود، معمولاً مشخصات مواد مشخص می شودسطح PSL، فرم محصول جوش داده شده و مفهوم پوششبا هم، سپس NDT، اسناد و الزامات ساخت و ساز را در اطراف آن انتخاب اصلی اضافه می کند.

 

 

سند مرجع برایلوله خط جوش داده شده API 5L X70استاندارد API 5L است که با ISO 3183 همراستا شده است. مشخصات پروژه اغلب به یکی از این ترکیب ها نیاز دارد:

• X70 PSL1- لوله خط جوش داده شده برای خدمات انتقال عمومی
• X70 PSL2- لوله خط جوش داده شده با محدودیت های ترکیبی سخت تر، معیارهای چقرمگی و قابلیت ردیابی

API 5L هم محصولات بدون درز و هم محصولات جوش داده شده را پوشش می‌دهد، اما سیستم‌های-فاصله‌های طولانی و قطر بزرگ{2}}به طور عمده بهX70 جوش داده شده. برای لوله های جوشی PSL2، اسناد پروژه معمولاً بیان می کنند:

• شرایط تحویل (TMCP یا Q+T، بسته به مسیر صفحه/کویل)
• دمای ضربه شارپی و انرژی جذب شده مورد نیاز
• محدوده و فرکانس NDT برای درز جوش و بدنه لوله
• قوانین ردیابی از حرارت فولاد تا لوله نهایی، از جمله نتایج آزمایش و سوابق پوشش

رویه‌های آسیاب و برنامه‌های بازرسی و آزمایش (ITPs) سپس این الزامات را به مراحل تولید و طرح‌های نمونه‌برداری تبدیل می‌کنند.

 

 

ویژگی بارز X70 آن استحداقل قدرت تسلیم مشخص شده (SMYS)از70000 psi (≈ 485 MPa)تحت API 5L. این سطح بازده بالاتر چیزی است که به طراحان اجازه می دهد ضخامت دیوار را در مقایسه با X60/X65 در همان فشار طراحی کاهش دهند.

جدول 1 - حداقل خواص مکانیکی معمولی (مرجع):

درجه	سطح PSL	حداقل قدرت تسلیم SMYS (MPa)	حداقل مقاومت کششی SMTS (MPa)	کشیدگی معمولی (%)
X60	PSL1 / PSL2	بزرگتر یا مساوی 415	بزرگتر یا مساوی 520	≈ 21
X65	PSL1 / PSL2	بزرگتر یا مساوی 450	بزرگتر یا مساوی 535	≈ 20–22
X70	PSL1 / PSL2	بزرگتر یا مساوی 485	بزرگتر یا مساوی 570	≈ 18–21

نکات طراحی با{0} استحکام بالا:

• SMYS بالاتر دیوارهای نازک‌تری را در فشار داخلی مشخص می‌سازد، اما تیم‌های طراحی سپس به بیضی‌شدن، کمانش موضعی و بارهای خارجی توجه بیشتری می‌کنند، به‌ویژه برای خدمات مدفون و دریایی.
• SMTS با محاسبات کنترل شکست ترکیب می‌شود تا رفتار انسداد ترک را ارزیابی کند، که در خطوط{0}فاصله طولانی گاز بسیار مهم است.
• ازدیاد طول باید برای خمش میدان سرد، اتصال-و حرکت زمین کافی باشد. بسیاری از پروژه‌ها قبل از شروع جوشکاری کامل، پیچ‌ها و جوش‌های دور بر روی لوله X70 را تایید می‌کنند.

پروژه های PSL2 X70 معمولاً مشخص می کنندتست ضربه بریدگی Charpy V{0}در دمای تعریف شده دیوارهای سنگین-و خطوط انتقال گاز اغلب اضافه می‌شوندDWTT (افت{0}}آزمایش پارگی وزن)برای حمایت از کنترل انتشار شکستگی

 

 

مسیر تولید نقش مهمی در عملکرد X70 پس از نصب دارد. در بسیاری از پروژه‌های بزرگ-قطر و فشار بالا-گاز و نفت،LSAW (SAWL) به عنوان گزینه اولیه در نظر گرفته می شود، در حالی که ERW/HFW و SSAW در جایی استفاده می شوند که قابلیت های قطر و ضخامت آنها با پوشش طراحی مطابقت داشته باشد.

1 LSAW / SAWL - مسیر اصلی برای{1}}قطعات با استحکام بالا

لوله LSAW X70 تولید شده ازبشقاب پهنتوسط فرآیندهای UOE یا JCO تشکیل شده و با استفاده از جوشکاری می شوندجوشکاری زیر آب دو طرفه-. این ترکیب پشتیبانی می کندقطرهای بزرگ و دیوارهای سنگیندقیقاً محدوده مورد نیاز برای خطوط لوله بلند گاز و خطوط صادرات فراساحلی که با فشار بالا کار می کنند. پارامترهای شکل دهی و جوشکاری به گونه ای تنظیم شده اند که استحکام ورق، استحکام جوش و چقرمگی HAZ همگی الزامات X70 را در اطراف کامل برآورده می کنند.

ویژگی های معمولی LSAW X70 عبارتند از:

• UT کامل-برای درز جوش و بدنه لوله، با RT در مکان‌های تعریف شده در صورت لزوم
• عملیات حرارتی{0}تسکین تنش در بخش‌های دیوار ضخیم برای کاهش تنش پسماند و بهبود کنترل ابعادی
• تلورانس‌های بسیار زیاد در-از-گردی و صاف بودن برای پشتیبانی از خم شدن زمین و نصب در دریا
• مکان های نمونه برداری در فلز پایه، HAZ و فلز جوش برای آزمایش های کششی و ضربه تعریف شده است

این ترکیب ازاستحکام بالا، قابلیت ضخامت دیوار{0}}و دقت هندسیتوضیح می دهد که چرا LSAW اغلب اولین مسیر تولیدی است که زمانی که یک پروژه X70 را برای خطوط اصلی جدید مشخص می کند، ارزیابی می شود.

2 ERW / HFW و SSAW - مسیرهای تکمیلی

LSAW تمام قطر و ضخامت دیوار{0}}ترکیب را پوشش نمی دهد.ERW/HFW و SSAWشکاف ها را پر کنید و از برنامه های منطقه ای پشتیبانی کنید:

ERW / HFW X70

• تولید شده از-کویل نورد گرم، شکاف و تشکیل شده قبل از جوشکاری با فرکانس بالا-یک درز طولی.
• عمدتاً برای قطرهای کوچک و متوسط ​​با ضخامت دیواره متوسط ​​در سیستم‌های زمینی-، حلقه‌ها و لوله‌کشی ایستگاه استفاده می‌شود.
• کیفیت درز جوش توسط NDT آنلاین (UT/EC) نظارت می شود. مشخصات PSL2 ممکن است نیاز به PWHT محلی در جوش و HAZ داشته باشد.

SSAW / SAWH X70

• ساخته شده از سیم پیچی که در یک زاویه مارپیچ با جوش های قوس زیر آب درونی و بیرونی تشکیل شده است.
• استفاده خوب از مواد را در قطرهای بزرگ ارائه می دهد که درزهای مارپیچی با کد طراحی و مشخصات پروژه قابل قبول است.
• معمولاً با- طول کامل UT جوش مارپیچ، به علاوه RT که در آن پروژه نیاز به اطمینان بیشتری دارد، تحویل داده می‌شود.

تمام مسیرها به گونه ای تنظیم شده اند کهخواص جوش و HAZ ضعیف تر از ماده اصلی X70 نیست، یک نکته کلیدی زمانی که درجه در سطوح استرس بالا استفاده می شود.

3 UOE و JCOE Forming برای X70 LSAW Pipe

روش شکل دهی صفحه تأثیر مستقیمی بر کنترل بیضی، توزیع تنش پسماند و پایداری کلی ابعاد دارد. برای X70 LSAW، هر دوUOEوJCOEخطوط به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند و تیم های پروژه گاهی می پرسند که چگونه آنها را از دیدگاه مهندسی مقایسه می کنند.

جدول 2 - مقایسه تشکیل UOE در مقابل JCOE برای لوله خط X70 LSAW:

ویژگی	تشکیل UOE	تشکیل JCOE	تاثیر معمول بر پروژه های X70
توالی تشکیل	U- → O را فشار دهید- ← Expansion را فشار دهید	J-فشار دادن (چند-گام) → C-فشار → O-فشار دادن → گسترش	مراحل بیشتر در JCOE کنترل انعطاف پذیری را بر روی اندازه های مختلف دیوار می دهد
کنترل ابعادی	گردی بسیار خوب پس از انبساط	گردی خوب، اغلب با انبساط کمی کمتر	UOE اغلب زمانی مورد علاقه است که بیضی شدید مشخص شود
محدوده ضخامت دیوار	قوی برای صفحات دیواری متوسط ​​تا سنگین	همچنین برای دیوارهای سنگین با شکل دهی چند مرحله ای مناسب است	هر دو می توانند از ضخامت دیواره خط لوله معمولی X70 پشتیبانی کنند
الگوی استرس پسماند	انبساط تمایل دارد تنش های اطراف OD را همگن کند	شکل دهی گام به گام باعث پخش کرنش در چندین مرحله می شود	JCOE گاهی اوقات زمانی استفاده می شود که کرنش تشکیل دهنده پایین تر ترجیح داده می شود
انعطاف پذیری دسته ای تولید	کارآمد برای تناژهای بزرگ، تغییرات اندازه محدود	سازگارتر با تغییرات مکرر قطر/ضخامت	JCOE برای پروژه‌های تحویل مخلوط{0}}قطر یا مرحله‌ای بهتر است
تمرکز برنامه معمولی	بخش های خط اصلی طولانی و یکنواخت با تلرانس های تنگ	پروژه ها با اندازه های مختلف، بخش های مسیر مرحله ای	هر دو می توانند الزامات X70 را در صورت واجد شرایط بودن رویه ها برآورده کنند

انتخاب بین UOE و JCOE معمولاً بیشتر به پیکربندی کارخانه و ترکیب پروژه بستگی دارد تا به تفاوت های عملکرد اساسی. هنگامی که روش‌های شکل‌دهی، جوشکاری و انبساط مطابق با الزامات X70 باشد، هر دو مسیر می‌توانند بدنه لوله با استحکام بالا،-تعطیل‌پذیری کم- برای سرویس‌دهی سخت‌گیرانه خط لوله را ارائه دهند.

 

 

X70 نزدیک به انتهای بالایی تنش معمولی خط لوله اجرا می شود، بنابراینطراحی شیمیاییباید استحکام و چقرمگی را بدون از بین بردن قابلیت جوشکاری ارائه دهد. بنابراین، معادل کربن (CE) و سطوح میکروآلیاژی در باندهای باریک تعریف شده است.

جدول 3 - محدوده ترکیبی شاخص برای API جوش داده شده 5L X70 (PSL2، مرجع):

عنصر	محدوده معمولی (%)	نقش در لوله خط جوش داده شده X70
C	≈ 0.06–0.12	استحکام پایه را فراهم می کند. پایین نگه داشته می شود تا جوش پذیری حفظ شود
منگنز	≈ 1.40–1.80	از استحکام و چقرمگی ضربه پشتیبانی می کند
P	کمتر یا مساوی 0.020-0.025	فسفر کمتر خطر شکستگی شکننده را کاهش می دهد
S	کمتر یا مساوی 0.010–0.015	گوگرد کم باعث بهبود عملکرد جوش و HAZ می شود
Nb، V، Ti (کل)	≈ 0.03–0.10	پالایش دانه و تقویت بارش

الزامات معمول PSL2 برای لوله های جوشی X70 عبارتند از:

• محدودیت های بالایی برای CEIIW و/یا PCM برای حفظ پیش گرمایش و الزامات بینگذری در محدوده عملی
• محدودیت‌های کل Nb+V+Ti و محتویات میکروآلیاژی مجزا
• کنترل های اختیاری روی مس، نیکل، کروم و مو برای مطابقت با محیط و روش های جوشکاری
• معیارهای چقرمگی و سختی اضافی در بخش‌های دیوار سنگین-یا مسیرهای با دمای پایین-

چنین کنترلی زمانی اهمیت ویژه ای پیدا می کندX70 با قدرت-بالابا آب و هوای سرد، عوامل طراحی بالا یا ادغام دریایی ترکیب شده است.

 

 

X70 جوش داده شده را می توان روی یک پاکت با ابعاد وسیع عرضه کرد. قابلیت آسیاب محدودیت‌های مطلق را تعیین می‌کند، اما انتخاب‌های پروژه معمولی در محدوده‌های زیر قرار دارند.

جدول 4 - محدوده ابعادی معمول برای لوله خط X70 جوش داده شده (نشان دهنده):

مورد	محدوده / توضیحات
قطر بیرونی	تقریباً. 4" - 56" (≈ 114 - 1422 میلی متر)
ضخامت دیوار	حدود 6 تا 35 میلی‌متر، که توسط چک‌های فشار و پایداری هدایت می‌شود
طول	SRL / DRL، یا پروژه-برش خاص-به-طول
پایان پایان	انتهای ساده (PE) یا انتهای اریب (BE) برای جوشکاری میدانی
صراط مستقیم	معمولاً به ≈ 0.15٪ طول لوله محدود می شود

طراحان ازخطوط گاز پرفشار خشکی-اغلب قطرهای بزرگ را با ضخامت دیواره متوسط ​​ترکیب می کنند تا ظرفیت و بهره وری جوش را متعادل کنند. X70 استفاده شده استخطوط صادرات دریایی یا زمینیمعمولاً دارای دیوارهای ضخیم‌تر برای مقاومت در برابر فشار خارجی، خمش و بارهای نصب، همراه با محدودیت‌های سخت‌تر در مورد بیضی و عیوب هندسی محلی است.

سیستم های پوشش{0}}مانندپوشش FBE، 3LPE، 3LPP و وزن بتن-سپس برای رسیدگی به خطر خوردگی، در-پایداری پایین و عملکرد حرارتی در طول مسیر مشخص می‌شوند.

 

 

X70 در تنش بالاتر نسبت به درجه های پایین تر عمل می کند، بنابراین بازرسی و آزمایش جامع تر است. یک طرح نمایندگی برای لوله X70 جوش داده شده را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:

جدول 5 - نمونه ای از ماتریس بازرسی و آزمایش برای API جوش داده شده 5L X70:

دسته بندی	الزامات معمول برای لوله های جوش داده شده X70
تست هیدرواستاتیک	100٪ لوله ها، فشار تست توسط کد طراحی تنظیم شده است
درز جوش NDT	100٪ UT / RT / EC بسته به فرآیند و سطح PSL
بدنه لوله NDT	UT برای LSAW/SSAW، بررسی‌های اضافی در هر مشخصات پروژه
آزمایش های کششی	در محدوده حرارت و ضخامت
تست ضربه چارپی	برای PSL2 در دما و مکان توافق شده مورد نیاز است
DWTT	اغلب برای انتقال گاز و دیوارهای سنگین مشخص می شود
بررسی های ابعادی	OD، دیوار، بیضی، راستی، هندسه انتهایی
بازرسی پوشش	تست تعطیلات و مشخصات تصویری در هر پوشش

تیم های ساخت و ساز معمولا توجه بیشتری به آن می کنندصلاحیت روش جوشکاری (WPS/PQR)هنگام کار با X70 نقاط تمرکز مشترک عبارتند از:

• محدودیت دمای ورودی و بین پاسی
• تطابق استحکام فلز جوش یا تطابق جزئی با فلز پایه X70
• تأیید سختی و چقرمگی HAZ، به ویژه برای جوشکاری مکانیزه
• کنترل ناهماهنگی، تقویت جوش و تنش پسماند در جوش های دور

رویه‌های خوب-و خدمه آموزش دیده اجازه می‌دهند اتصالات X70 با نرخ‌های تولید خط اصلی نصب شوند و در عین حال الزامات کیفی سخت‌گیرانه را رعایت کنند.

 

 

صاحبان خطوط لوله اغلب فهرست نهایی را انتخاب می کنندلوله خط جوش داده شده API 5L X70زمانی که یک درجه واحد باید فشار طراحی بالا، مسیریابی طولانی و ضخامت دیوار قابل کنترل را ترکیب کند. سناریوهای متداول شامل خطوط لوله جدید گاز از طریق مناطق دورافتاده، خطوط صادراتی و زمینی متصل به میادین فراساحلی، و حلقه‌های ارتقا یافته یا بخش‌های جایگزین در کریدورهای موجود است که در آن‌ها هم ظرفیت و هم حاشیه استحکام نیاز به افزایش بدون وزن بیش از حد لوله دارند.

Octal Pipe این پروژه ها را با X70 جوش داده شده به API 5L PSL1 و PSL2 در اشکال ERW/HFW، LSAW و SSAW، مطابقت با قطر، ضخامت دیوار، سیستم پوشش و محدوده بازرسی با مشخصات پروژه پشتیبانی می کند. شاهد-شخص ثالث توسط BV، DNV، SGS یا سایر نهادهای نامزد شده می‌توانند به گونه‌ای ترتیب داده شوند که سوابق مواد X70 با استحکام بالا به طور کامل در طراحی کلی خط لوله و چارچوب QA/QC ادغام شوند.