API 5L X70 Welded Line Pipe Specification

 

API 5L -linjaputkilajit kattavat laajan lujuusalueen;X70kattaa ylemmän kaistan, jossa suunnittelijat voivat edelleen hyväksyä käytännön kenttähitsausmenettelyt. Monet pitkän matkan-kaasulinjat ja vientiputket siirtyvät X70:een pääasiassaleikattu seinämän paksuus ja terästonniilman suunnittelupainetta alentamatta. Tämä korkean lujuuden ja hallittavan hitsattavuuden yhdistelmä selittää, miksi X70 usein korvaa X60/X65:n uusilla, suuren{4}}kapasiteetin reiteillä. Tyypillisiä suunnitteluajureita ovat:

• Korkeampi käyttöpaine{0}}pitkän matkan kaasunsiirrossa
• Pienennä putkilinjan painoa pehmeässä maassa tai vaikeassa maastossa
• Vientilinjat liittyvät offshore-kehitykseen, jossa reitin pituus nostaa teräskustannuksia
• Olemassa olevien käytävien silmukointi tai korottaminen pitäen seinän paksuus rakennettavissa rajoissa

Kun projekti lukittuu X70:een, materiaalispesifikaatio yleensä määritelläänPSL-taso, hitsattu tuotemuoto ja pinnoitekonseptiyhdessä ja lisää sitten NDT-, dokumentaatio- ja rakennusvaatimukset tämän perusvalinnan ympärille.

 

 

Viiteasiakirja kohteelleAPI 5L X70 hitsattu linjaputkion API 5L -standardi, joka on linjassa ISO 3183:n kanssa. Projektivaatimukset vaativat useimmiten jotakin seuraavista yhdistelmistä:

• X70 PSL1– hitsattu putkilinja yleiseen siirtopalveluun
• X70 PSL2– hitsattu putkiputki, jossa on tiukemmat koostumusrajat, sitkeyskriteerit ja jäljitettävyys

API 5L kattaa sekä saumattomat että hitsatut tuotteet, mutta pitkän-etäisyyden, suuren-halkaisijan järjestelmät luottavat ylivoimaisestihitsattu X70. PSL2-hitsatun putken projektidokumenteissa yleensä mainitaan:

• Toimitustila (TMCP tai Q+T levyn/kelan reitistä riippuen)
• Vaadittu Charpy-iskulämpötila ja absorboitunut energia
• NDT:n laajuus ja taajuus hitsaussaumassa ja putken rungossa
• Jäljitettävyyssäännöt teräksen lämmöstä valmiiseen putkeen, mukaan lukien testitulokset ja pinnoitustiedot

Tehdasprosessit ja tarkastus- ja testaussuunnitelmat (ITP) muuttavat sitten nämä vaatimukset tuotantovaiheiksi ja näytteenottosuunnitelmiksi.

 

 

X70:n ominaisuus on senmääritetty vähimmäismyötölajuus (SMYS)/70 000 psi (≈ 485 MPa)API 5L:n alla. Tämän korkeamman tuottotason ansiosta suunnittelijat voivat pienentää seinämän paksuutta verrattuna X60/X65-malleihin samalla suunnittelupaineella.

Taulukko 1 – Tyypilliset mekaaniset vähimmäisominaisuudet (viite):

Luokka	PSL-taso	Min. Sadonvoimakkuus SMYS (MPa)	Min. Vetolujuus SMTS (MPa)	Tyypillinen venymä (%)
X60	PSL1 / PSL2	Suurempi tai yhtä suuri kuin 415	Suurempi tai yhtä suuri kuin 520	≈ 21
X65	PSL1 / PSL2	Suurempi tai yhtä suuri kuin 450	Suurempi tai yhtä suuri kuin 535	≈ 20–22
X70	PSL1 / PSL2	Suurempi tai yhtä suuri kuin 485	Suurempi tai yhtä suuri kuin 570	≈ 18–21

Vahvan{0}}suunnittelun huomioita:

• Korkeampi SMYS mahdollistaa ohuemmat seinät tietyllä sisäisellä paineella, mutta suunnittelutiimit kiinnittävät sitten enemmän huomiota ovaliteettiin, paikalliseen nurjahdukseen ja ulkoisiin kuormituksiin, erityisesti hautaus- ja offshore-palveluissa.
• SMTS yhdistetään murtumisen hallintalaskelmiin halkeamien pysäyttämiskäyttäytymisen arvioimiseksi, mikä on kriittistä pitkän matkan -kaasulinjoissa.
• Venymän on pysyttävä riittävänä kylmäkentän taipumiseen, kiinnitys-ja maan liikkeeseen. monet projektit hyväksyvät taivutukset ja ympäryshitsaukset edustavassa X70-putkessa ennen kuin täysi tuotantohitsaus alkaa.

PSL2 X70 -projektit yleensä määrittävätCharpy V{0}}-iskutestitmääritellyssä lämpötilassa. Raskaat-seinä- ja kaasunsiirtojohdot lisäävät useinDWTT (pudotus{0}}repäisytestit)tukemaan murtumien leviämisen hallintaa.

 

 

Valmistusreitillä on tärkeä rooli X70:n suorituskyvyssä asennuksen jälkeen. Monissa suurissa-halkaisijaltaan korkeapaineisissa-kaasu- ja öljyprojekteissaLSAW (SAWL) on ensisijainen vaihtoehto, kun taas ERW/HFW- ja SSAW-malleja käytetään silloin, kun niiden halkaisija- ja paksuusominaisuudet vastaavat suunnittelua.

1 LSAW/SAWL – pääreitti voimakkaille{1}}runkojohdoille

LSAW X70 -putki on valmistettuleveä levymuodostettu UOE- tai JCO-prosesseilla ja hitsattu käyttäenkaksipuolinen kaarihitsaus-. Tämä yhdistelmä tukeesuuret halkaisijat ja raskaat seinät, juuri se kantama, jota tarvitaan pitkille kaasun runkolinjoille ja offshore-vientilinjoille, jotka toimivat korkealla paineella. Muotoilu- ja hitsausparametrit on asetettu siten, että levyn lujuus, hitsin lujuus ja HAZ-sitkeys täyttävät X70-vaatimukset koko kehän ympärillä.

Tyypillisiä LSAW X70 -määritysominaisuuksia ovat:

• Täyspitkä -UT hitsisaumalle ja putken rungolle, RT määritetyissä paikoissa tarvittaessa
• Jännitystä-poistava lämpökäsittely paksuissa-seinäosissa jäännösjännityksen vähentämiseksi ja mittojen hallinnan parantamiseksi
• Tiukat toleranssit-epä-pyöreyden ja suoruuden suhteen tukemaan kentän taivutusta ja offshore-asennusta
• Näytteenottopaikat määritellyt epäjaloa metallia, HAZ- ja hitsausmetallia varten veto- ja iskutestejä varten

Tämä sekoitussuuri lujuus, seinä{0}}paksuus ja geometrinen tarkkuusselittää, miksi LSAW on usein ensimmäinen arvioitu valmistusreitti, kun projekti määrittelee X70:n uusille runkolinjoille.

2 ERW / HFW ja SSAW – täydentävät reitit

LSAW ei kata jokaista halkaisijan ja seinämän{0}}paksuuden yhdistelmää.ERW/HFW ja SSAWtäyttää aukot ja tukea alueellisia hakemuksia:

ERW / HFW X70

• Valmistettu kuuma{0}}kelasta, leikattu ja muotoiltu ennen pitkittäissauman suurtaajuista-hitsausta.
• Käytetään pääasiassa pienille ja keskikokoisille halkaisijoille, joiden seinämän paksuus on kohtalainen maa{0}}järjestelmissä, silmukoissa ja asemaputkissa.
• Hitsisauman laatua valvoo online NDT (UT/EC); PSL2-spesifikaatiot voivat vaatia paikallista PWHT:ta hitsauksessa ja HAZ:ssa.

SSAW / SAWH X70

• Valmistettu kelasta, joka on muodostettu kierteiseen kulmaan sisä- ja ulkokaarihitsauksilla.
• Tarjoaa hyvän materiaalin hyödyntämisen suurilla halkaisijoilla, joissa spiraalisaumat ovat hyväksyttäviä suunnittelukoodin ja projektispesifikaatioiden mukaisesti.
• Normaalisti toimitetaan täyspitkän -kierrehitsin UT:n ja RT:n kanssa, jos projekti vaatii lisävarmuutta.

Kaikki reitit on viritetty niinhitsaus- ja HAZ-ominaisuudet eivät ole heikompia kuin X70-perusmateriaali, avainkohta, kun laatua käytetään korkealla stressitasolla.

3 UOE- ja JCOE-muovaus X70 LSAW -putkelle

Levynmuovausmenetelmällä on suora vaikutus ovaalin säätelyyn, jäännösjännityksen jakautumiseen ja yleiseen mittastabiilisuuteen. X70 LSAW, molemmatUOEjaJCOElinjat ovat laajalti käytössä, ja projektitiimit kysyvät joskus, miten ne vertautuvat insinöörin näkökulmasta.

Taulukko 2 – UOE:n ja JCOE-muodostuksen vertailu X70 LSAW -linjaputkelle:

Ominaisuus	UOE-muodostus	JCOE-muodostus	Tyypillinen vaikutus X70-projekteihin
Muodostusjärjestys	U-paina → O-paina → Laajennus	J-paina (moni-askel) → C-paina → O-paina → Laajennus	Enemmän vaiheita JCOE:ssä mahdollistaa joustavan hallinnan eri seinäkokoihin
Mittojen ohjaus	Erittäin hyvä pyöreys laajenemisen jälkeen	Hyvä pyöreys, usein hieman pienempi laajeneminen	UOE suositaan usein, kun on määritelty tiukka ovaali
Seinän paksuusalue	Vahva keskiraskaille seinälevyille	Soveltuu myös raskaille seinille, joissa on monivaiheinen-muovaus	Molemmat tukevat tyypillisiä X70-runkolinjan seinämänpaksuuksia
Jäännösrasituskuvio	Laajeneminen pyrkii homogenisoimaan jännityksiä ulkopinnan ympärillä	Vaiheittainen muovaus jakaa jännityksen useisiin vaiheisiin	JCOE:tä käytetään joskus, kun alempi muodostava rasitus on edullinen
Tuotantoerän joustavuus	Tehokas suurille tonnimäärille, rajoitetut koon muutokset	Mukautuva paremmin toistuviin halkaisijan/paksuuden muutoksiin	JCOE on parempi{0}}halkaisijaltaan vaihteleviin tai vaiheittaisiin toimitusprojekteihin
Tyypillinen sovellusfokus	Pitkät, yhtenäiset päälinjan osat tiukat toleranssit	Erikokoisia hankkeita, vaiheittaisia ​​reittiosuuksia	Molemmat voivat täyttää X70-vaatimukset, kun menettelyt ovat päteviä

Valinta UOE:n ja JCOE:n välillä riippuu yleensä enemmän tehtaan kokoonpanosta ja projektiyhdistelmästä kuin perustavanlaatuisista suorituskykyeroista. Kun muovaus-, hitsaus- ja laajennustoimenpiteet on hyväksytty X70-vaatimusten mukaisesti, molemmat reitit voivat tuottaa korkean-lujuuden, matalan-ovalisaatioputken rungon, jota tarvitaan vaativaan runkolinjahuoltoon.

 

 

X70 kulkee lähellä tyypillisen putkilinjan jännityksen yläpäätä, jotenkemiallinen suunnitteluon annettava lujuutta ja sitkeyttä sulkematta hitsattavuutta. Hiiliekvivalentti (CE) ja mikroseostasot määritellään siksi kapeilla alueilla.

Taulukko 3 – Ohjeelliset koostumusalueet hitsatulle API 5L X70:lle (PSL2, viite):

Elementti	Tyypillinen alue (%)	Rooli X70 Welded Line Pipe -putkessa
C	≈ 0.06–0.12	Tarjoaa pohjalujuutta; pidetään alhaisena hitsattavuuden säilyttämiseksi
Mn	≈ 1.40–1.80	Tukee voimaa ja iskunkestävyyttä
P	Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,020–0,025	Matalampi fosfori vähentää hauraiden murtumien riskiä
S	Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,010–0,015	Matala rikkipitoisuus parantaa hitsin ja HAZ:n suorituskykyä
Nb, V, Ti (yhteensä)	≈ 0.03–0.10	Viljan jalostus ja sademäärän vahvistaminen

Tyypillisiä PSL2-vaatimuksia X70-hitsatulle putkelle ovat:

• CEIIW:n ja/tai PCM:n ylärajat pitämään esilämmitys- ja välivaiheen vaatimukset käytännöllisellä alueella
• Rajoitukset kokonais-Nb+V+Ti:lle ja yksittäisille mikroseospitoisuuksille
• Valinnaiset säätimet Cu:lle, Ni:lle, Cr:lle ja Mo:lle väliaineen ja hitsausmenetelmien mukaan
• Muut sitkeys- ja kovuuskriteerit raskailla{0}}seinäosilla tai matalan lämpötilan{1}}reiteillä

Tällainen valvonta tulee erityisen tärkeäksi, kunsuuri{0}}vahvuus X70on yhdistetty kylmään ilmastoon, kohonneisiin suunnittelutekijöihin tai offshore-integraatioon.

 

 

Hitsattu X70 voidaan toimittaa laajamittaisen kirjekuoren päällä. Tehdaskapasiteetti asettaa absoluuttiset rajat, mutta tyypilliset projektivalinnat kuuluvat alla oleviin alueisiin.

Taulukko 4 – Tyypillinen mitta-alue hitsatulle X70 linjaputkelle (ohjeellinen):

Tuote	Alue / Kuvaus
Ulkohalkaisija	Noin . 4" – 56" (≈ 114 - 1422 mm)
Seinän paksuus	Noin 6 – 35 mm, paine- ja vakavuustarkastuksista ohjattu
Pituus	SRL / DRL tai projektin-erityinen leikkaus-pituuteen-
Loppuviimeistely	Tasainen pää (PE) tai viisto pää (BE) kenttähitsaukseen
Suoruus	Yleensä rajoitettu ≈ 0,15 prosenttiin putken pituudesta

Suunnittelijatmaalla sijaitsevia korkeapaineisia{0}}kaasulinjojayhdistävät usein suuret halkaisijat kohtuulliseen seinämänpaksuuteen tasapainottaakseen tehoa ja hitsauksen tuottavuutta. X70 käytettyoffshore-vienti- tai rantautumislinjojaYleensä siinä on paksummat seinät, jotka kestävät ulkoista painetta, taivutus- ja asennuskuormia sekä tiukemmat ovaalirajoitukset ja paikalliset geometriset epätäydellisyydet.

Pinnoitejärjestelmät-esimFBE, 3LPE, 3LPP ja betonipainopinnoite-on sitten määritetty korroosioriskin,-pohjan vakauden ja lämpösuorituskyvyn poistamiseksi reitin varrella.

 

 

X70 toimii suuremmassa rasituksessa kuin alemmat arvot, joten tarkastus ja testaus ovat kattavampia. Edustava malli hitsatulle X70-putkelle voidaan tiivistää seuraavasti:

Taulukko 5 – Esimerkki tarkastus- ja testausmatriisista hitsatulle API 5L X70:lle:

Luokka	Tyypilliset vaatimukset hitsatulle X70-putkelle
Hydrostaattinen testi	100 % putkista, koepaine asetettu suunnittelukoodin mukaan
Hitsisauma NDT	100 % UT / RT / EC riippuen prosessista ja PSL-tasosta
Putken runko NDT	UT for LSAW/SSAW, lisätarkistukset projektikohtaisesti
Vetokokeet	Lämpö- ja paksuusalueen mukaan
Charpy-iskutestit	Vaaditaan PSL2:lle sovitussa lämpötilassa ja paikassa
DWTT	Usein määritetty kaasunsiirtoon ja raskaisiin seiniin
Mittatarkistukset	OD, seinä, soikea, suoruus, päätygeometria
Pinnoitteen tarkastus	Lomatesti ja visuaalinen pinnoitemäärittelyn mukaan

Rakennustyöryhmät kiinnittävät yleensä erityistä huomiotahitsausprosessin pätevyys (WPS/PQR)kun työskentelet X70:n kanssa. Yleisiä painopisteitä ovat:

• Lämmöntuoton ja välilämpötilojen rajat
• Hitsausmetallin lujuussovitus tai lievä ylisovitus vs. X70 perusmetalli
• Kovuuden ja HAZ-sitkeyden tarkastus, erityisesti koneistettua hitsausta varten
• Kohdistusvirheiden, hitsausvahvikkeiden ja ympäryshitsausten jäännösjännityksen hallinta

Hyvin-pätevät menettelyt ja koulutetut miehistöt mahdollistavat X70-liitosten asennuksen päälinjan tuotantonopeudella täyttäen silti tiukat laatuvaatimukset.

 

 

Putkilinjojen omistajat ovat usein suositeltujaAPI 5L X70 hitsattu linjaputkikun yhdessä laadussa on yhdistettävä korkea suunnittelupaine, pitkä reititys ja hallittava seinämän paksuus. Yleisiä skenaarioita ovat uudet kaasun runkolinjat syrjäisten alueiden läpi, offshore-kentille sidotut vienti- ja rantautumislinjat sekä nykyisten käytävien uusitut silmukat tai korvaavat segmentit, joissa sekä kapasiteetin että lujuusmarginaalien on lisättävä ilman liiallista putken painoa.

Octal Pipe tukee näitä projekteja hitsatulla X70:llä API 5L PSL1:een ja PSL2:een ERW/HFW-, LSAW- ja SSAW-muodoissa siten, että halkaisija, seinämän paksuus, pinnoitejärjestelmä ja tarkastuslaajuus vastaavat projektin spesifikaatioita. BV:n, DNV:n, SGS:n tai muiden nimettyjen tahojen -kolmannen osapuolen todistaminen voidaan järjestää niin, että -lujat X70-materiaalitietueet integroituvat selkeästi putkilinjan yleiseen suunnitteluun ja laadunvarmistus/laadunvalvontakehykseen.