API 5L PSL2 X65 ERW Çelik Boru
Temel Genel Bakış
API 5L PSL2 Sınıf X65 ERW (Elektrik Direnci Kaynaklı) çelik boruzorlu petrol ve gaz iletim uygulamaları için tasarlanmış yüksek-mukavemetli bir hat borusudur. "X65" tanımı minimum akma dayanımını belirtir65.000 psi (448 MPa)X60'tan yaklaşık %8 daha yüksek mukavemeti ve X52 . PSL2'den %25 daha yüksek mukavemeti temsil eden, daha sıkı kimyasal kontroller, zorunlu darbe testleri, maksimum mukavemet sınırları ve tam izlenebilirlik dahil olmak üzere gelişmiş kalite gereksinimleri ekler.
Tanımlama şu şekilde bozulur:
API5L: Hat borusu için Amerikan Petrol Enstitüsü spesifikasyonu
PSL2: Ürün Spesifikasyonu Seviye 2 (zorunlu testlerle artırılmış kalite)
X65: Minimum 65 ksi (448 MPa) akma dayanımını gösteren kalite
ERW: Elektrik Direnç Kaynaklı - çelik bobinden oluşturulmuş ve dolgu metali olmadan uzunlamasına kaynak yapılmış boru
Temel Özellikler
| Parametre | Şartname |
|---|---|
| Standart | API 5L (46. Baskı, ISO 3183 ile uyumlu) |
| Ürün Spesifikasyon Düzeyi | PSL2 |
| Seviye | X65 (ISO gösteriminde L450) |
| Minimum Akma Dayanımı | 448-450 MPa (65.000-65.300 psi) |
| Maksimum Akma Dayanımı | 600 MPa (87.000 psi)– PSL2 hem minimum hem de maksimum değeri belirtir |
| Minimum Çekme Dayanımı | 531-535 MPa (77.000-77.600 psi) |
| Maksimum Çekme Dayanımı | 760 MPa (110.200 psi) |
| Verim-/-Gerilim Oranı (maks) | 0.93 |
| Üretim Tipi | ERW (Elektrik Direnci Kaynaklı) / HFW |
| Boyut Aralığı (ERW) | 5" - 26" (127 mm - 660 mm) Dış Çap; 24"'e kadar tipik ERW |
| Duvar Kalınlığı | 3,2 mm ila 22,2 mm; Program 10 - 160, STD, XS |
| Uzunluk | 5 m ila 18 m; SRL, DRL; 5,8 m, 6 m, 11,8 m, 12 m standart |
| Son İşlemler | Düz uçlar, eğimli uçlar |
Kimyasal Bileşimi (PSL2 Kaynaklı Boru)
| Öğe | Maksimum % | PSL1 Karşılaştırması |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.22% | %0,26 (daha sıkı kontrol) |
| Silikon (Si) | 0.45% | PSL1 için belirtilmemiş |
| Manganez (Mn) | 1.45% | %1,45 (benzer) |
| Fosfor (P) | 0.025% | %0,030 (daha katı) |
| Kükürt (S) | 0.015% | %0,030 (%50 azalma) |
| Vanadyum (V) | maksimum %0,10 | İsteğe bağlı mikro{0}alaşım |
| Niyobyum (Nb) | maksimum %0,05 | İsteğe bağlı mikro{0}alaşım |
| Titanyum (Ti) | Maksimum %0,04 | İsteğe bağlı mikro{0}alaşım |
| Karbon Eşdeğeri (CE IIW) | Hesaplanmış ve kontrol edilmiş | PSL1 için gerekli değildir |
*Not: PSL2, sahada iyi kaynaklanabilirlik sağlamak için karbon eşdeğeri (CE) hesaplaması ve kontrolü gerektirir. Mikro-alaşım elementlerinin (Nb+V+Ti) toplam içeriği %0,15'i geçmez. Ekşi servis uygulamaları için kükürt içeriği ayrıca %0,002'den az veya buna eşit olarak sınırlandırılabilir.*
Mekanik Özellikler
| Mülk | PSL2 Gereksinimi | PSL1 Karşılaştırması |
|---|---|---|
| Akma Dayanımı (dak) | 448-450 MPa (65.000-65.300 psi) | Aynı minimum |
| Akma Dayanımı (maks.) | 600 MPa (87.000 psi) | Belirtilmedi |
| Çekme Dayanımı (min) | 531-535 MPa (77.000-77.600 psi) | Aynı minimum |
| Çekme Dayanımı (maks.) | 760 MPa (110.200 psi) | Belirtilmedi |
| Verim-Gerilim-Oranı | Maksimum 0,93 | Belirtilmedi |
| Uzama | API 5L formülüne göre (genellikle %20'den büyük veya ona eşit) | Aynı formül |
| Charpy Etkisi (CVN) | Zorunlubelirtilen sıcaklıkta | Gerekli değil |
| Sertlik (maks.) | 250 HV10 (ekşi servis: 248 HV10) | Belirtilmedi |
Boyutsal Toleranslar (API 5L)
| Parametre | Boyut Aralığı | Hoşgörü |
|---|---|---|
| Boru Gövdesi OD | 219,1-457mm | ±0.75% |
| Boru Gövdesi OD | 508-610mm | ±0.75% |
| Boru Uçları (219,1-273,1 mm) | - | +1.6 mm / -0,4 mm |
| Boru Uçları (274-320 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Boru Uçları (323,9-457 mm) | - | +2.4 mm / -0,8 mm |
| Et Kalınlığı (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% |
| Et Kalınlığı (219,1-457 mm) | - | +15% / -12.5% |
| Doğruluk | Tam uzunlukta | Toplam uzunluğun %0,15'inden az veya buna eşit |
ERW Üretim Süreci
ERW çelik boru, sürekli bir işlemle üretilen düz dikişli, elektrik dirençli kaynaklı bir borudur:
Açılma– Çelik bobin açılır ve düzlenir
Kenar Hazırlığı– Uygun kaynaklama için şerit kenarları frezelenmiştir
Şekillendirme– Çelik şerit soğuk-silindir şeklinde şekillendirilir
Elektrik İndüksiyon Kaynağı– Yüksek-frekanslı kaynak, kenarları dolgu metali olmadan birleştirir
Dikiş Isıl İşlemi (SHT)– Kaynak dikişi tane yapısını iyileştirmek ve kırılgan bileşenleri ortadan kaldırmak için normalleştirilmiştir
Boyutlandırma– Boru, nihai boyutlara ulaşmak için boyutlandırma merdanelerinden geçer
NDT– Kaynak dikişinin-%100 tahribatsız muayenesi (ultrasonik veya girdap akımı)
Hidrostatik Test– Her boru basınç bütünlüğü açısından ayrı ayrı test edilmiştir
Son İşlem– Hazırlanmış uçlar (düz veya eğimli)
Test Gereksinimleri (PSL2)
| Test Türü | Gereklilik | Notlar |
|---|---|---|
| Kimyasal Analiz | Isı partisi başına | Daha sıkı PSL2 sınırları |
| Çekme Testi | Lot başına | Hem minimum hem de maksimum limitleri doğrular |
| Verim-Gerilim-Oranı | 0,93'ten küçük veya eşit | Zorunlu doğrulama |
| Charpy Darbe Testi (CVN) | Zorunlu | Tüm PSL2 notları için gereklidir; tipik olarak 0 derecede 38J-45J |
| Düzleştirme Testi | ERW borusu için gereklidir | Sünekliği kontrol eder |
| Bükülme Testi | Gerekli | Kaynak bütünlüğünü doğrular |
| Hidrostatik Test | Her boru | Basınç bütünlüğü doğrulaması |
| NDT (Ultrasonik/Girdap Akımı) | %100 kaynak dikişi | PSL2 için zorunlu |
| Sertlik Testi | Ekşi servis için | Belirtildiğinde sertlik eşlemesi gerekir |
| HIC/SSC Testi | Ekşi servis için | NACE MR0175/ISO 15156'ya göre |
Sınıf Karşılaştırması: X65 ve Bitişik Sınıflar
| Seviye | Akma Dayanımı (dak) | Akma Dayanımı (maks.) | Çekme Dayanımı (min) | Tipik Uygulama |
|---|---|---|---|---|
| X52 | 359-360 MPa (52 ksi) | 531 MPa (77 ksi) | 455-460 MPa (66 ksi) | Genel iletim |
| X56 | 386-390 MPa (56 ksi) | 545 MPa (79 ksi) | 490 MPa (71 ksi) | Daha yüksek-basınç iletimi |
| X60 | 414-415 MPa (60 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 517-520 MPa (75 ksi) | Yüksek-basınç iletimi |
| X65 | 448-450 MPa (65 ksi) | 600 MPa (87 ksi) | 531-535 MPa (77 ksi) | Yüksek-basınçlı, açık deniz, zorlu uygulamalar |
| X70 | 483-485 MPa (70 ksi) | 635 MPa (92 ksi) | 565-570 MPa (82 ksi) | Uzun-mesafeli yüksek-basınç |
X65, X60'a göre yaklaşık %8 ve X52 .'e göre %25 daha yüksek akma dayanımı sunar
X65 için PSL1 ve PSL2 Karşılaştırması
| Özellik | PSL1 X65 | PSL2 X65 | Önem |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) maks | 0.26% | 0.22% | Daha iyi kaynaklanabilirlik, daha düşük HAZ sertliği |
| Kükürt (S) maks | 0.030% | 0.015% | %50 azalma– dayanıklılık açısından kritik |
| Fosfor (P) maksimum | 0.030% | 0.025% | Geliştirilmiş tokluk ve kaynaklanabilirlik |
| Manganez (Mn) maksimum | 1.45% | 1.45% | Benzer aralık |
| Akma Dayanımı | Yalnızca 450 MPa dk. | 450-600 MPa aralığı | Aşırı-mukavemetli malzemeleri önler |
| Çekme Dayanımı | Yalnızca 535 MPa dk. | 535-760 MPa aralığı | Tutarlı mekanik özellikler sağlar |
| Verim-Gerilim-Oranı | Belirtilmedi | 0,93'ten küçük veya eşit | Yeterli süneklik sağlar |
| Charpy Etki Testi | Gerekli değil | Zorunlu(0 derecede 38J-45J) | Düşük-sıcaklık dayanıklılığını garanti eder |
| NDT Gereksinimleri | Standart | Daha katı | Daha iyi kusur tespiti |
| İzlenebilirlik | Toplu seviye | Borular-borulara-tam izlenebilirlik | Tam kalite belgeleri |
| Tipik Kullanım | Genel hizmet | Kritik hizmet, kötü hizmet, düşük sıcaklık, açık deniz |
Ortak Uygulamalar
| Başvuru | Tanım |
|---|---|
| Yüksek-Basınçlı Gaz İletimi | Yüksek çalışma basıncı gerektiren-uzun mesafeli doğal gaz boru hatları |
| Açık Deniz ve Denizaltı Boru Hatları | Yüksek mukavemet/ağırlık oranı gerektiren deniz altı boru hatları |
| Ham Petrol Ana Hatları | Ham petrol taşımacılığı için ana iletim hatları |
| Karada Toplama Ağları | Üretim alanlarını işlemeye bağlayan bölgesel ana hat sistemleri |
| İstasyon ve Başlık Boruları | Kompresör istasyonları, pompa istasyonları, ölçüm tesisleri |
| Ekşi Servis | H₂S ortamları (ek NACE MR0175/ISO 15156 gereklilikleri ile) |
| Düşük-Sıcaklıkta Hizmet | Garantili darbe dayanıklılığı gerektiren uygulamalar (örneğin, 0 derecede 38J-45J) |
| Su İletimi | Büyük-çaplı, yüksek-basınçlı su şebekesi |
| Yapısal Uygulamalar | İnşaat, köprü, enerji mühendisliği |
Isıl İşlem Ekleri (PSL2)
PSL2 X65, ısıl işlem durumunu belirten son eklerle birlikte sunulabilir:
| son ek | Durum | Tipik Uygulama |
|---|---|---|
| X65N | Normalleştirilmiş | Genel şanzıman, geliştirilmiş tane yapısı |
| X65Q | Söndürülmüş ve temperlenmiş | Maksimum güç bütünlüğü |
| X65M | Termomekanik haddelenmiş (TMCP) | Geliştirilmiş tokluk ve kaynaklanabilirlik |
Gerçek-Dünya Proje Örneği
API 5L PSL2 X65 ERW kanalının gerçek-dünyadaki önemli bir uygulaması şuydu:Endonezya Denizaltı Boru Hattı ProjesiÇin'in San Ye Grubu tarafından üstlenildi. Proje özellikleri şunları içeriyordu:
Toplam tonaj:14.416 ton
Boru boyutları:Φ355,6×11,1 mm ve Φ355,6×12,7 mm
Standart:API 5L PSL2 X65
Darbe dayanıklılığı gereksinimleri:Minimum 38 Joule, maksimum 45 Joule
Başvuru:Denizaltı (sualtı) petrol ve gaz iletimi
Bu proje, aşağıdakiler de dahil olmak üzere açık deniz uygulamalarında X65 PSL2 ERW boru için sıkı kalite gereksinimlerini göstermektedir:
Uzatılmış bekletme süreleri ile yüksek hidrostatik test basıncı
Sıkı darbe testi kabul kriterleri
Hem ana metal hem de bitmiş boru için-yüksek kalite gereksinimleri
Temel Avantajlar
| Avantaj | Tanım |
|---|---|
| Yüksek Mukavemet | 65.000 psi verim – X60'tan %8 daha yüksek, X52'den %25 daha yüksek |
| Garantili Sağlamlık | Zorunlu Charpy darbe testi, düşük{0}}sıcaklık performansı sağlar; tipik gereksinimler 0 derecede 38J-45J |
| Daha Sıkı Kimya | %50 daha düşük kükürt içeriği (%0,015'e karşı %. 0.030) kaynaklanabilirliği ve HIC direncini artırır |
| Kontrollü Güç | Maksimum akma mukavemeti (600 MPa), kaynak sorunlarına neden olabilecek aşırı-mukavemetli malzemeleri önler |
| Tam İzlenebilirlik | Eksiksiz kalite dokümantasyonu için borular-borulara-izlenebilirlik |
| Geliştirilmiş NDT | Daha katı-tahribatsız test gereksinimleri |
| Dikiş Isıl İşlemi | Gelişmiş ERW süreci, kaynak bölgesinin mikro yapısını iyileştirmek için lokalize ısıl işlemi içerir |
| Uygun Maliyet-Etkin | ERW prosesi 24" e kadar olan ebatlarda ekonomik üretim sağlar |
| Ekşi Servis Yeteneği | H₂S ortamları için NACE MR0175/ISO 15156 uyumluluğu mevcuttur |
Kaplama Seçenekleri
| Kaplama Tipi | En İyisi | Temel Özellikler |
|---|---|---|
| 3LPE (3 katmanlı polietilen) | Gömülü boru hatları | En yaygın olanı; mükemmel korozyon koruması, yüksek darbe dayanımı |
| FBE (Füzyon Bağlı Epoksi) | Petrol ve gaz boru hatları | Güçlü yapışma, kimyasal direnç |
| 3LPP (3 katmanlı polipropilen) | Açık deniz boru hatları | Yüksek sıcaklık dayanımı (140 dereceye kadar) |
| Kömür Katranı Epoksi | Deniz ortamları | Ağır-iş koruması |
| Siyah (çıplak) | Standart değirmen bitişi | Geçici koruma |
| Vernik/Pas-önleyici yağ | Geçici koruma | Taşıma sırasında-kısa vadeli korozyon koruması |
| Beton Ağırlık Kaplama (CWC) | Açık deniz/denizaltı boru hatları | Negatif yüzdürme ve mekanik koruma |
Önemli Hususlar
1. Boyut Sınırlamaları
X65 için ERW üretimi genellikle şu ülkelerde mevcuttur:5" - 26" (127 mm - 660 mm) Dış Çap
Daha büyük çaplar (26" üzeri) LSAW veya SSAW üretimini gerektirir
2. PSL1 ve PSL2 Seçimi
PSL2: Düşük-sıcaklıkta hizmet (özellikle 0 derecenin altında), kötü hizmet (H₂S ortamları), düzenlenmiş boru hatları (FERC, DOT), açık deniz uygulamaları ve kritik altyapı için gereklidir
PSL1: Genel hizmet, su hatları ve düşük-sıcaklık dayanıklılığının gerekli olmadığı kritik olmayan-uygulamalar için uygundur
3. Darbe Testi Sıcaklığı
Standart Charpy darbe testi çeşitli sıcaklıklarda belirtilebilir (0 derece, -20 derece, -45 derece)
Deniz altı uygulamaları için tipik gereksinimler 0 derecede 38J ila 45J arasında değişir.
Daha soğuk uygulamalar için (kutup, derin su), darbe testi-20 dereceveya-45 derecebelirtilebilir
4. Ekşi Servis Yeteneği
Ek gereksinimlere sahip PSL2 X65, ekşi hizmet (H₂S ortamları) için kullanılabilir:
Sertlik testi (248 HV10'a eşit veya daha az)
NACE MR0175/ISO 15156'ya göre HIC ve SSC testleri
Kükürt içeriği ayrıca %0,002'den az veya buna eşit olarak sınırlandırılabilir
5. Eşdeğer Notlar
ISO 3183: L450
GB/T 9711: L450
DNV İşletim Sistemi-F101: Derece 450 (benzer güç seviyesi)
6. Teslimat Koşulları
PSL2 X65 aşağıdaki koşullarda tedarik edilebilir:
{0}}Yuvarlanmış halde
Normalleştirilmiş
Normalleştirilmiş ve temperlenmiş
Söndürülmüş ve temperlenmiş
Termomekanik haddelenmiş (TMCP)
7. Değirmen Test Sertifikası
Tipik olarak şu şekilde sağlanır:EN 10204 Tip 3.1tam test sonuçlarıyla
Talep üzerine-üçüncü taraf denetimi (SGS, BV, Lloyds, TUV, ABS) mevcuttur
8. Endüstri Uygulamaları
X65, yüksek-basınçlı gaz iletiminde, açık deniz boru hatlarında ve deniz altı uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek mukavemet-ağırlık-oranı, daha düşük kalitelere kıyasla malzeme tasarrufu sağlar ve duvar kalınlığını azaltır. Dikkate değer projeler arasında Endonezya'daki denizaltı boru hatları ve diğer açık deniz petrol ve gaz gelişmeleri yer alıyor.
Özet
API 5L PSL2 Sınıf X65 ERW çelik boruzorlu petrol ve gaz iletim uygulamaları için tasarlanmış yüksek-mukavemetli bir hat borusudur. Minimum akma dayanımı ile65.000 psi (448 MPa)- yaklaşık olarakX60'tan %8 daha yüksekVeX52'den %25 daha yüksek– ve geliştirilmiş PSL2 kalite gereksinimleri nedeniyle bu boru, yüksek-basınçlı iletim boru hatları, açık deniz uygulamaları ve X60'ın aşırı duvar kalınlığı gerektireceği kritik hizmet için tercih edilen seçimdir.
Temel özellikler:
MevcutPSL2Gelişmiş test gereklilikleri ile kalite seviyesi
Tarafından üretilmiştirERW süreci– 5" ila 26" OD arası boyutlar
Zorunlu Charpy darbe testidüşük-sıcaklık performansı sağlar (tipik olarak 0 derecede 38J-45J)
%50 daha düşük kükürt içeriği(%0,015'e karşı. 0.030%) dayanıklılığı ve HIC direncini artırır
Maksimum akma dayanımı(600 MPa) aşırı-mukavemetli malzemeleri önler
Mikro{0}alaşımlıgelişmiş özellikler için Nb/V ile
Verim--gerilme oranı- 0,93'ten küçük veya ona eşityeterli süneklik sağlar
Dikiş Isıl İşlemiteknoloji kaynak bölgesinin bütünlüğünü sağlar
Tam izlenebilirlikçelik üretiminden bitmiş boruya
NACE MR0175/ISO 15156 uyumluekşi servis uygulamaları için
Yaygın uygulamalar şunları içerir:
Yüksek-basınçlı gaz iletim boru hatları
Açık deniz ve deniz altı boru hatları
Ham petrol ana hatları
İstasyon ve başlık boruları
Garantili darbe dayanıklılığı gerektiren düşük sıcaklıkta-servis
Ekşi hizmet uygulamaları (tamamlayıcı NACE gereklilikleri ile)
Su iletimi ve yapısal uygulamalar
Sipariş verirken şunları belirtin:API 5L PSL2 Sınıf X65 ERW çelik boru, Boyut (Dış Çap x WT), Uzunluk, Uç Kaplama (düz/eğimli), Isıl İşlem Durumu (gerekiyorsa N/Q/M), Kaplama Gereksinimleri (3LPE/FBE/çıplak) ve tüm ek gereksinimler (darbe testi sıcaklığı, ekşi servis). EN 10204 Tip 3.1'e göre Değirmen Test Sertifikası standarttır.
