АПИ 5Л Кс90 цев за уздужно заваривање под водом (ЛСАВ).
Основни преглед
Стандардна спецификација зауздужно потопљене-лучно заварене челичне цевипод тхеАПИ 5Лспецификација.Граде Кс90представља авеома{0}}челик за цевоводе велике чврстоћекоји се налази између Кс80 и Кс100, нудећи минималну границу течења од90.000 пси (620 МПа). Представља напредну металургију челика и користи се у захтевним-преносима гаса на велике удаљености и цевоводима високог{2}}притиска где је потребан максимални однос чврстоће-према{4}}тежини.
Објашњење имена
| Парт | Значење |
|---|---|
| АПИ | Амерички институт за нафту |
| 5L | Спецификација за цевоводне цеви за системе цевоводног транспорта |
| X90 | Ознака разреда -X= оцена цевовода,90= минимална граница течења у кси (90.000 пси / 620 МПа) |
| Уздужно заваривање под водом (ЛСАВ) | Процес производње – челичне плоче се формирају и заварују дуж једног правог уздужног шава помоћу заваривања под водом са додатком додатног метала. Такође познат као САВЛ (уздужно заварено под водом) |
Кључне карактеристике АПИ 5Л Кс90 ЛСАВ цеви
| Феатуре | Опис |
|---|---|
| Врста материјала | Напредни -нисколегирани- челик високе чврстоће (ХСЛА).– микро{0}}легирани ниобијумом, ванадијумом, титанијумом и евентуално молибденом; обично се производи преко ТМЦП (термо-механичке контролисане обраде) за ултра-фино зрну структуру |
| Мануфацтуринг | ЛСАВ (уздужно заваривање под водом)– плоче формиране УОЕ, ЈЦОЕ или РБЕ процесима, затим заварене под потопљеним луком изнутра и споља |
| Нивои спецификација производа | ПСЛ2 је заправо обавезанза Кс90 у свим критичним сервисним апликацијама, које захтевају Цхарпи тестирање на удар, строжију контролу хемије и специфициране границе максималне чврстоће |
| Снага приноса | 620 МПа (90.000 пси) минимум(опсег ПСЛ2: обично 620-760 МПа) |
| Затезна чврстоћа | 690 МПа (100.000 пси) минимум(приближне; стварне вредности зависе од специфичне хемије и обраде) |
| Издужење | Минимум18-21%зависно од дебљине зида |
| Кључна предност | Ултра{0}}висок однос снаге{1} према{2} тежини– омогућава максималне радне притиске уз минималну дебљину зида, смањујући трошкове материјала, транспортну тежину и време заваривања на терену |
| Типични пречници | 508 мм до 1626 мм(20" до 64") – ЛСАВ процес омогућава велике пречнике; ЈЦОЕ процес може произвести до 1626 мм |
| Типична дебљина зида | 6,0 мм до 30 мм(до 40-50 мм доступно за посебне пројекте) |
| Дужина | 6 м до 12,5 мстандард; доступне прилагођене дужине |
Хемијски састав (АПИ 5Л Кс90 ПСЛ2)
Кс90 захтева прецизну контролу хемије да би постигао своју чврстоћу уз одржавање заварљивости и жилавости. Док специфична ограничења АПИ 5Л за Кс90 прате опште захтеве ПСЛ2, типична композиција укључује:
| Елемент | Типичан макс. % | Напомене |
|---|---|---|
| угљеник (Ц) | 0,22 мак | Ултра-ниски угљеник за заварљивост; стварне вредности могу бити ниже |
| манган (Мн) | 1.4-1.9 | Виши манган за снагу; у комбинацији са микро-легурама |
| фосфор (П) | 0,025 мак | Чврста контрола чврстоће |
| сумпор (С) | 0,015 мак | Веома строга контрола за ХИЦ отпорност и жилавост |
| силицијум (Си) | 0,45 мак | Деокидизер |
| ниобијум (Нб) | Мање или једнако 0,06 заједно | Микро{0}}легура за пречишћавање зрна |
| ванадијум (В) | Мање или једнако 0,06 заједно | Микро{0}}легирање за ојачавање падавинама |
| титанијум (Ти) | Мање или једнако 0,15 заједно | Формира ТиН за пречишћавање зрна током ТМЦП |
| молибден (Мо) | 0,15 мак | Додатно јачање |
| Еквивалент угљеника (ЦЕ) | Обично 0,22-0,26 | Прорачунато и контролисано за заварљивост на терену |
Напомена:Нб + В Мање или једнако 0,06%, а Нб + В + Ти Мање или једнако 0,15% према захтевима АПИ 5Л ПСЛ2.
Механичка својства (ПСЛ2)
| Имовина | Опсег вредности | Напомене |
|---|---|---|
| Снага течења (мин) | 620 МПа (90 кси) | Минимални захтев по АПИ 5Л |
| Снага течења (макс.) | 760-820 МПа (110-119 кси) | Максимално ограничење спречава прекомерну{0}}снагу |
| Затезна чврстоћа (мин) | 690 МПа (100 кси) | Минимални захтев |
| Затезна чврстоћа (макс.) | 900-950 МПа (130-138 кси) | Максимално ограничење |
| Однос{0}}према{1}}затезности (макс.) | 0.93-0.95 | Осигурава дуктилност |
| Издужење | 18-21% минимум | Зависи од дебљине зида |
| Цхарпи В-урез Утицај | 40-100 Ј минимални просек | Температура одређена пројектом (често -20 степени до -45 степени за арктик/обалску обалу) |
Истраживање понашања корозије:Студије на челику за цеви Кс90 у симулираном земљишту (НС4 решење) показују да основни материјал показује анодно растварање без пасивизације. Основни материјал је термодинамички стабилнији од материјала завареног шава, а отпорност на корозију основног метала је боља од отпорности завареног шава.
ПСЛ1 наспрам ПСЛ2 за цев Кс90 ЛСАВ
| Аспецт | ПСЛ1 | ПСЛ2 |
|---|---|---|
| Типична употреба за Кс90 | Ретко – може се навести за услугу која није{0}}критична | Стандард за Кс90 – обавезан за све апликације цевоводног преноса |
| хемија | Стандардне границе | Строже контроле(нижи Ц, С, П) |
| Снага | Мин | Мин и Макснаведен (спречава превелику-снагу) |
| Испитивање утицаја | Није потребно | Обавезнона одређеној температури |
| Царбон Екуивалент | Није потребно | Прорачунато и контролисано |
| Захтеви за НДТ | Стандард | Строжије – обавезна недеструктивна инспекција |
| Однос-према-затезности | Није наведено | 0,93-0,95 мак |
| Следљивост | Ограничено | Потпуна следљивостнакон завршетка тестова |
Напомена:За Кс90, ПСЛ2 је ефикасанобавезан за све примене цевоводног преноса .
ЛСАВ методе производње за Кс90
Форминг Метходс
| Метод | Опис | Погодност за Кс90 | Доступне оцене |
|---|---|---|---|
| УОЕ | Плоча пресована у У-облик, затим О-облик, механички проширена након заваривања | Погодно за производњу Кс90 | АПИ 5Л А-Кс90, ГБ/Т9711 Л190-Л625 |
| ЈЦОЕ | Прогресивни Ј-Ц-О кораци формирања, проширени након заваривања | Пожељно за високе{0}}оцене чврстоће– равномерно распоређено напрезање формирања, висока униформност | АПИ 5Л А-Кс100, ГБ/Т9711 Л190-Л690 |
| ЈЦОЕ (савијање ваљака) | Континуирана оса која се савија Ј-Ц-О формирање | Погодно за Кс80 (нижи разред) | АПИ 5Л А-Кс80, ГБ/Т9711 Л190-Л555 |
Кораци процеса
Избор плоча:Високо{0}}квалитетне челичне плоче произведене путем ТМЦП (термо-механичке контролисане обраде) са ултра-фино зрном структуром и прецизним микро-легирањем
Припрема плоче:Глодање ивица за прецизне косине, ултразвучно испитивање за ламинације
Формирање:Прогресивно хидраулично пресовање (ЈЦОЕ или УОЕ) ствара уједначену заобљеност; за ЈЦОЕ, ивице плоче се прво савијају, а затим формирају у постепеним корацима
Заваривање лепком:Привремено осигурава шав
Заваривање под водом:Више{0}}жична тестера (до 5 жица) примењује унутрашњи завар, а затим спољашњи завар за потпуно продирање под флуксом. Процес заваривања и материјали значајно утичу на понашање корозије и механичка својства
Механичко проширење:Цев је проширена на прецизне димензије да би се постигле чврсте толеранције и смањио преостали напон
НДТ и тестирање:100% ултразвучно испитивање, радиографски преглед, хидростатичко испитивање
Завршна обрада:Закошеност краја (према АНСИ Б16.25), наношење премаза како је наведено
Доступност величине
| Параметар | УОЕ Процес | ЈЦОЕ процес (савијање преса) | ЈЦОЕ процес (савијање ваљака) |
|---|---|---|---|
| Спољашњи пречник | 508-1118 мм (20"-44") | 406-1626 мм (16"-64") | 406-1829 мм (16"-72") |
| Валл Тхицкнесс | 6,0-25,4 мм | 6,0-75 мм | 6,0-30 мм |
| Дужина | 9-12.3 m | 3-12.5 m | 3-12.2 m |
| Доступне оцене | АПИ 5Л А-Кс90, ГБ/Т9711 Л190-Л625 | АПИ 5Л А-Кс100, ГБ/Т9711 Л190-Л690 | АПИ 5Л А-Кс80, ГБ/Т9711 Л190-Л555 |
Напомена:За производњу Кс90 релевантни су процеси УОЕ и ЈЦОЕ (савијање преса). Дебљина зида за Кс90 би обично била на доњем крају доступних опсега због производних ограничења са материјалима високе{3}}врсте.
Типични опсег дебљине зида према пречнику (екстраполирано из података Кс80)
На основу доступних података Кс80, Кс90 би вероватно имао сличне или мало смањене могућности максималне дебљине:
| ОД (инч) | ОД (мм) | Кс80 Опсег дебљине зида (мм) | Кс90 Процењени опсег (мм) |
|---|---|---|---|
| 20" | 508 | 6.0-11.0 | 6.0-10.5 |
| 24" | 610 | 6.0-13.0 | 6.0-12.5 |
| 30" | 762 | 7.0-16.0 | 7.0-15.0 |
| 36" | 914 | 8.0-19.0 | 8.0-18.0 |
| 40" | 1016 | 8.0-21.0 | 8.0-20.0 |
| 48" | 1219 | 9.0-22.0 | 9.0-21.0 |
| 56" | 1422 | 10.0-22.0 | 10.0-21.0 |
| 60" | 1524 | 10.0-22.0 | 10.0-21.0 |
| 64" | 1626 | 10.0-22.0 | 10.0-21.0 |
Напомена:Опсези дебљине се смањују како се чврстоћа повећава – за Кс90, максимална практична дебљина је нижа него за Кс80 због производних ограничења са материјалима веће-чврсте.
Карактеристике корозивног понашања
Истраживање челика за цеви Кс90 идентификовало је специфично понашање корозије:
| Аспецт | Финдинг |
|---|---|
| Анодно растварање | Кс90 показује типично анодно растварање у скоро-неутралном симулираном раствору земљишта (НС4) |
| Пасивација | Није примећен феномен пасивације када се Кс90 стави у раствор НС4 |
| Термодинамичка стабилност | Основни материјал је термодинамички стабилнији од материјала завареног шава |
| Ефекти поларизације | Потенцијал поларизације испод -850 мВ, отпор поларизације и отпорност на корозију се повећавају са трајањем поларизације; смањује се густина струје корозије |
| Поређење отпорности на корозију | Основни материјал показује бољу отпорност на корозију од материјала завареног шава |
Захтеви за тестирање и инспекцију за Кс90 ПСЛ2
| Тест Типе | Сврха | Напомене |
|---|---|---|
| Хемијска анализа | Проверите да ли састав испуњава ограничења АПИ 5Л | Ултра{0}}низак Ц, чврста С и П контрола |
| Тест затезања | Потврдите попуштање и затезну чврстоћу (основни метал и завар) | Примењена су и минимална и максимална ограничења |
| Тест спљоштења | Проверите дуктилност | Обавезно |
| Тест савијања | Проверите интегритет и дуктилност завара | Обавезно |
| Тест на удар (Цхарпи В-зарез) | Обавезнона одређеној температури | Често -20 степени до -45 степени за критичну услугу |
| Хидростатички тест | Доказ{0}}непропусности | Свака цев појединачно испитана |
| Ултразвучни преглед | 100%завареног шава за унутрашње недостатке | Пуна дужина, обе стране |
| Радиографски преглед (рендгенски снимак) | Када је одређено додатним захтевима | Доступан |
| Димензионална инспекција | Проверите ОД, дебљину зида, равност | По АПИ 5Л толеранцијама |
| Визуелна инспекција | Стање површине, изглед завара | 100% |
Сертификат о испитивању млина:ЕН 10204 / 3.1 стандард; 3.2 за критичне пројекте.
Опције премаза и заштите
| Цоатинг Типе | Апликација |
|---|---|
| Црно(голо) | Стандардна завршна обрада млина, унутрашња употреба |
| Лак/уље против -рђе | Привремена заштита током транзита |
| Црно сликарство | Основна заштита од корозије |
| 3ЛПЕ (3-слојни полиетилен) | Најчешћиза закопане цевоводе, тешка окружења |
| ФБЕ (Фусион Бондед Епоки) | Заштита од корозије |
| Епоксид од катрана угља | Заштита{0}}за тешке услове рада |
| Галванизед | Када је наведено |
| Бетонски премаз (ЦВЦ) | Оффсхоре цјевоводи (негативна пловност) |
Табела поређења: Кс90 наспрам суседних разреда
| Оцена | Граница течења (МПа) мин | Затезна чврстоћа (МПа) мин | Релативна снага |
|---|---|---|---|
| X70 | 483 | 565 | Баселине |
| X80 | 552 | 621 | +14% преко Кс70 |
| X90 | 620 | ~690 | +12% преко Кс80, +28% преко Кс70 |
| X100 | 690 | 760 | +11% преко Кс90 |
Напомена:Кс90 се налази између Кс80 и Кс100 на лествици АПИ 5Л разреда, представљајућивеома високе{0}}опцијеза захтевне апликације где је Кс80 недовољан, али је Кс100 пре-наведен или још увек није широко прихваћен.
Где се Кс90 уклапа међу класе АПИ 5Л
| Оцена | Принос (мин, МПа) | Типична примена |
|---|---|---|
| X52 | 359 | Средњи{0}}пренос притиска |
| X60 | 414 | Пренос високог{0}}притиска |
| X65 | 448 | Пренос високог{0}}притиска, на мору |
| X70 | 483 | Висок-висок{1}}притисак |
| X80 | 552 | Велики{0}}земаљски гасоводи |
| X90 | 620 | Магистрални водови ултра-високог-притиска, цевоводи следеће-генерације |
| X100 | 690 | Експериментални, ограничени пројекти |
Кс90 представља водећу ивицу комерцијално доступних високо{1}}материјала за цевоводеи предмет је сталних истраживања понашања корозије и перформанси заваривања .
Уобичајене апликације
| Индустрија | Апликације |
|---|---|
| {0}}Пренос гаса на велике удаљености | Следећа{0}}генерација гасовода ултра-високог-притиска који захтевају максималну чврстоћу-према-односу тежине |
| Оффсхоре | Дубоководни подморски цевоводи где је смањење тежине критично |
| Гас високог{0}}притиска | Цевоводи који раде на15+ МПа (2,175+ пси)пројектовани притисак |
| Арцтиц Сервице | Цевоводи{0}}за ниске температуре који захтевају изузетну жилавост при великој чврстоћи |
| ЦЦУС Пројецтс | Цевоводи за транспорт ЦО₂ који захтевају велику чврстоћу |
| Замена/надоградња | Пројекти проширења капацитета цевовода где је потребан већи притисак |
Доступност и комерцијални статус
Иако је Кс90 укључен у листе АПИ 5Л разреда и нуде га неки произвођачи, јестемање уобичајен од Кс80из неколико разлога:
| Фактор | Разматрање |
|---|---|
| Цоммерциал Аваилабилити | Кс90 нуде главни произвођачи (нпр. наведен у АПИ 5Л А-Кс90 у УОЕ и ЈЦОЕ спецификацијама) |
| Искуство пројекта | Мање обимна историја терена у поређењу са Кс70/Кс80; чешће у истраживачким контекстима |
| Сложеност заваривања | Захтева прецизну контролу уноса топлоте и квалификоване процедуре; особине зоне заваривања захтевају пажљиву пажњу |
| Тоугхнесс Цонсидератионс | Чврстоћом ХАЗ се мора пажљиво управљати; истраживања показују да заварени шав може имати различите карактеристике корозије од основног метала |
| Економско оправдање | Само исплативо{0}}за пројекте у којима је снага Кс80 недовољна за постизање потребног смањења дебљине зида |
Листе произвођача:Кс90 је укључен у понуду разреда за:
УОЕ ЛСАВ цеви (508-1118мм, 6.0-25.4мм)
ЈЦОЕ ЛСАВ цеви (406-1626мм, 6.0-75мм)
Разни добављачи укључујући ПЦК, Оцтал, Лефин, Руикинг, Келли и Унитед Стеел
Важне напомене о избору
1. Кс90 наспрам нижих разреда
X90је одређено замагистрални водови ултра--високог{1}}притиска и пројекти гасовода следеће{2} генерацијегде је потребан максимални однос снаге{0}}према{1}}тежини
За већину пројеката,Кс70 или Кс80остају стандардни избори са богатом историјом терена
Кс90 нуди~12% већа снага од Кс80, омогућавајући тање зидове или веће радне притиске
2. ПСЛ2 је обавезан за Кс90
ПСЛ2 је заиста потребанза све апликације Кс90 цевовода
Обавезни захтеви укључују:
Испитивање удара по Шарпи В-зарезу на одређеној температури
Границе максималног попуштања и затезне чврстоће
Контрола еквивалента угљеника
Потпуна следљивост
3. Разматрања о корозији
Истраживања показују да основни метал Кс90 има бољу отпорност на корозију од завареног шава
Нема пасивизације у скоро{0}}неутралним окружењима; анодно растварање је примарни механизам корозије
Проучавана је ефикасност катодне заштите; поларизација на -850 мВ побољшава отпорност на корозију током времена
4. Заваривање
Својства завареног шава захтевају пажљиву квалификацију; истраживања потврђују да зона завара може имати различито понашање корозије
Унос топлоте се мора прецизно контролисати да би се одржала жилавост ХАЗ
Пре{0}}квалификовани поступци заваривања су неопходни
5. Избор процеса производње
УОЕ:Погодно за Кс90 у пречнику 20-44"
ЈЦОЕ (савијање преса):Пожељно за шири опсег пречника и високе{0}}врсте чврстоће до Кс100
Дебљина зида:Биће у доњем делу доступних опсега због производних ограничења
6. Тестирање и сертификација
Стандардни сертификат:СР 10204 3.1(независно тестирање произвођача)
За критичне пројекте:СР 10204 3.2(тестирање од стране-треће стране)
Уверите се да сертификат о испитивању млина укључује: хемијски састав, механичка својства, резултате НДТ, резултате хидростатичких испитивања,резултати испитивања на удар на одређеној температури
Инспекција{0} треће стране одСГС, БВ, Ллоидсопштеприхваћено
7. Апплицатион Фит
Пренос гаса следеће{0}генерације:Кс90 ПСЛ2 са испитивањем на удар на траженој температури
Оффсхоре цјевоводи:Процените да ли предности Кс90 надмашују ограничену историју терена у односу на Кс80
Арктичка служба:Наведите испитивање удара на -45 степени или ниже; истраживање потврђује да се својства завареног/основног метала проучавају за такве примене
кисела услуга:Консултујте се са инжењерима материјала; Челици високе{0}}кости могу имати ограничења у Х₂С окружењима
Коначни понети: АПИ 5Л Кс90 ЛСАВ цевпредставља авеома{0}}челик за цевоводе велике чврстоћеса минималном граном течења од90.000 пси (620 МПа) – 12% више од Кс80и28% више од Кс70. Постављен је између Кс80 и Кс100 на лествици АПИ 5Л и доступан је од великих произвођача путем УОЕ и ЈЦОЕ процеса у пречницима од20" до 64". Кс90 је предмет сталних истраживања понашања корозије, са студијама које показују да основни метал има бољу отпорност на корозију од завареног шава и да катодна заштита на -850 мВ побољшава дугорочну отпорност на корозију. Иако је комерцијално доступан, Кс90 има мање опсежну историју терена од Кс70 или Кс80 и обично је одређен замагистрални водови ултра-високог-притиска,-пројекти следеће генерације за пренос гаса и апликације где је снага Кс80 недовољна. За све критичне апликације,ПСЛ2са испитивањем удара по Шарпи на потребној радној температури јеобавезна. Процес заваривања и потрошни материјал захтевају пажљиву квалификацију како би се осигурало да својства зоне заваривања одговарају перформансама основног метала.
