brève introduction
Le tuyau de ligne en acier API 5L est destiné aux pipelines des industries pétrolière et gazière, développé pour différents environnements de travail. Le matériau du tuyau de ligne en acier généralement en acier au carbone et conforme aux spécifications API SPEC 5L. Appliqués pour les industries du pétrole et du gaz naturel, les exigences des industries pétrolières pour le transport et s'attendent à travailler dans des situations extrêmes, à des températures basses et élevées, une résistance à la corrosion pour les environnements corrosifs et pour les services acides dans les conditions H2S. Ces tuyaux sont disponibles en deux niveaux principaux de spécification du produit (PSL):PSL 1 (standard)etPSL 2 (exigences améliorées).
Notes
Grades d'acier: Disponible en plusieurs notes, y comprisA25, A, B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70, X80 et supérieur.
Caractéristique de note:
- Classe commune: API 5L GR.B PSL1, PSL2, tuyau de service sour
- Medium: x42, x46
- Medium: x52
- Moyen et haut: x56
- Niveau élevé: API 5L X60 PSL1, tuyau de ligne LSAW PSL2
- Haut: API 5L X65 PSL1, tuyau de ligne PSL2 LSAW / SSAW
- Premium High: API 5L X70
- Premium High: API 5L x80
Le tuyau PSL2 est livré avec une lettre de suffixe de N, Q, M, par exemple API 5L X52N, API 5L X60Q / M.
Tuyau de service aigre avec lettre de suffixe NS, QS, MS, par exemple API 5L X65QS.
Composition chimique
La composition chimique des tuyaux API 5L PSL1 varie en fonction de la note mais comprend généralement les éléments suivants:
| Composition chimique pour un tuyau PSL 1 avec T inférieur ou égal à 25,0 mm (0,984 po) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade d'acier (Nom en acier) |
Fraction de masse, basée sur les analyses de chaleur et de produit A, g % |
|||||||
| C | MN | P | S | V | NB | Ti | ||
| max b | max b | min | max | max | max | max | max | |
| Pipe sans couture | ||||||||
| L175 ou A25 | 0.21 | 0.60 | - | 0.030 | 0.030 | - | - | - |
| L175p ou a25p | 0.21 | 0.60 | 0.045 | 0.080 | 0.030 | - | - | - |
| L210 ou un | 0.22 | 0.90 | - | 0.030 | 0.030 | - | - | - |
| L245 ou B | 0.28 | 1.20 | - | 0.030 | 0.030 | c,d | c,d | d |
| L290 ou x42 | 0.28 | 1.30 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L320 ou X46 | 0.28 | 1.40 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L360 ou x52 | 0.28 | 1.40 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L390 ou x56 | 0.28 | 1.40 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L415 ou x60 | 0.28 e | 1.40 e | - | 0.030 | 0.030 | f | f | f |
| L450 ou x65 | 0.28 e | 1.40 e | - | 0.030 | 0.030 | f | f | f |
| L485 ou x70 | 0.28 e | 1.40 e | - | 0.030 | 0.030 | f | f | f |
| Tuyau soudé | ||||||||
| L175 ou A25 | 0.21 | 0.60 | - | 0.030 | 0.030 | - | - | - |
| L175p ou a25p | 0.21 | 0.60 | 0.045 | 0.080 | 0.030 | - | - | - |
| L210 ou un | 0.22 | 0.90 | - | 0.030 | 0.030 | - | - | - |
| L245 ou B | 0.26 | 1.20 | - | 0.030 | 0.030 | c,d | c,d | d |
| L290 ou x42 | 0.26 | 1.30 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L320 ou X46 | 0.26 | 1.40 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L360 ou x52 | 0.26 | 1.40 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L390 ou x56 | 0.26 | 1.40 | - | 0.030 | 0.030 | d | d | d |
| L415 ou x60 | 0.26 e | 1.40 e | - | 0.030 | 0.030 | f | f | f |
| L450 ou x65 | 0.26 e | 1.45 e | - | 0.030 | 0.030 | f | f | f |
| L485 ou x70 | 0.26 e | 1.65 e | - | 0.030 | 0.030 | f | f | f |
|
un. Cu inférieur ou égal à 0,50%; Ni inférieur ou égal à 0,50%; Cr inférieur ou égal à 0,50% et Mo inférieur ou égal à 0,15%. né Pour chaque réduction de 0,01% en dessous de la concentration maximale spécifiée pour le carbone, une augmentation de 0,05% supérieure à la concentration maximale spécifiée pour Mn est autorisée, jusqu'à un maximum de 1,65% pour les grades supérieurs ou égaux à L245 ou B, mais inférieur ou égal à L360 ou x52; Jusqu'à un maximum de 1,75% pour les notes> L360 ou x52, mais ou x70. c. Sauf accord contraire, NB + V inférieur ou égal à 0,06%. d. NB + V + TI inférieur ou égal à 0. 15%. e. Sauf convenu contraire. f. Sauf accord contraire, NB + V + TI inférieur ou égal à 0. 15%. g. Aucun ajout délibéré de B n'est autorisé et le B résiduel inférieur ou égal à 0,001%. |
||||||||
- Carbone (c) et manganèse (MN):
PSL1: Limites plus autorisées pour C et Mn. Cela augmente la force mais réduit la soudabilité et la ténacité.
Psl2: Limites plus strictes. Améliore la soudabilité et réduit le risque de fissuration dans des environnements difficiles.
- Soufre (S) et phosphore (P):
PSL1: Permet des impuretés plus élevées. Peut promouvoir la fragilité et réduire la ductilité.
Psl2: Commandes plus strictes. Améliore la ductilité et la résistance à la fracture.
- Microalloying (NB, V, TI):
Psl2Comprend souvent des éléments de micro-alliage pour le raffinement des grains, l'amélioration de la résistance et de la ténacité.
Propriétés mécaniques
| Exigences pour les résultats des tests de traction pour le tuyau PSL 1 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Grade de tuyau | Corps de tuyau de tuyau transparent et soudé | Couture de soudure de ew, Lw, scie et vache Tuyau |
||
|
Force d'élasticité RT0.5 |
Force de traction a RM |
Élongation (sur 50 mm ou 2 po.) AF % |
Résistance à la traction RM |
|
| min | min | min | min | |
| L175 ou A25 | 175 (25,400) | 310 (45,000) | c | 310 (45,000) |
| L175p ou a25p | 175 (25,400) | 310 (45,000) | c | 310 (45,000) |
| L210 ou un | 210 (30,500) | 335 (48,600) | c | 335 (48,600) |
| L245 ou B | 245 (35,500) | 415 (60,200) | c | 415 (60,200) |
| L290 ou x42 | 290 (42,100) | 415 (60,200) | c | 415 (60,200) |
| L320 ou X46 | 320 (46,400) | 435 (63,100) | c | 435 (63,100) |
| L360 ou x52 | 360 (52,200) | 460 (66,700) | c | 460 (66,700) |
| L390 ou x56 | 390 (56,600) | 490 (71,100) | c | 490 (71,100) |
| L415 ou x60 | 415 (60,200) | 520 (75,400) | c | 520 (75,400) |
| L450 ou x65 | 450 (65,300) | 535 (77,600) | c | 535 (77,600) |
| L485 ou x70 | 485 (70,300) | 570 (82,700) | c | 570 (82,700) |
|
A Pour les grades intermédiaires, la différence entre la résistance à la traction minimale spécifiée et la limite d'élasticité minimale spécifiée pour le corps du tuyau doit être donnée dans le tableau pour le grade supérieur suivant. B Pour les grades intermédiaires, la résistance à la traction minimale spécifiée pour la couture de soudure doit être la même valeur que celle déterminée pour le corps du tuyau en utilisant la note de bas de page A). C L'allongement minimum spécifié, AF, exprimé en pourcentage et arrondi au pourcentage le plus proche, doit être tel que déterminé en utilisant l'équation suivante:
où C est 1940 pour les calculs en utilisant des unités SI et 625 000 pour les calculs utilisant des unités USC AXC est la zone transversale d'essai de traction applicable, exprimée en millimètres carrés (pouces carrés), comme suit: |
||||
- Résistance à la traction et limite d'élasticité:
PSL1: Une plage plus large, une limite d'élasticité minimale potentiellement inférieure.
Psl2: Minimums garantis plus élevés, garantissant la cohérence pour les applications à forte stress.
- Résistance à l'impact:
PSL1: Pas de tests obligatoires de charpy en V à basses températures. Risque de fracture fragile dans les climats froids.
Psl2: Nécessite des tests d'impact, assurant de meilleures performances dans des conditions subzero.
- Tolérance dimensionnelle:
Psl2: Commandes plus serrées de l'épaisseur et de l'ovalité de la paroi, réduisant les risques de défaillance sous pression.
Processus de fabrication
Les tuyaux soudés API 5L sont produits en utilisant diverses techniques de soudage, notamment:
- Soudage de résistance électrique (ERW)- Pipes formées par des bobines en acier et soudant la couture en utilisant la résistance électrique.
- Soudage à l'arc submergé (scie)- Soudage longitudinal (LSAW) ou en spirale (HSAW / SSAW) avec un arc submergé sous flux.
Processus de soudage de résistance électrique (ERW)
- Débarrasser et niveler: Les bobines en acier sont déroulées et aplaties.
- Formation: La bande traverse une série de rouleaux pour former une forme cylindrique.
- Soudage: Le courant électrique à haute fréquence (HFW / ERW) chauffe les bords et les fusible de la pression sans métal de remplissage.
- Recuit de couture de soudure: La zone de soudure est traitée à la chaleur pour soulager les contraintes et améliorer la ténacité.
- Dimensionnement et redressement: Le tuyau est calibré à des dimensions précises.
- Coupe: Les tuyaux sont coupés sur des longueurs spécifiées (par exemple, 6m, 12m).
Processus de soudage à l'arc submergé (scie)
(a) scie longitudinale (tuyau LSAW / UOE)
- Moulin à bord de la plaque: Les plaques en acier sont coupées pour un soudage précis.
- Uo Forming: Les plaques sont pressées dans unEn U, alorsEn forme de Odans une presse hydraulique.
- Soudage interne et externe:
Le soudage à l'arc submergé (scie) est appliqué à l'intérieur et à l'extérieur à l'aide de machines de soudage automatiques.
Le flux protège la soudure de l'oxydation.
- Expansion (o → e): Le tuyau est élargi hydrauliquement pour améliorer la rondeur et les propriétés mécaniques.
(b) Saw en spirale (tuyau SSAW / HSAW)
- Formage en spirale: La bande d'acier est enroulée hélicoïdale à un angle.
- Soudage continu: Le soudage à l'arc submergé rejoint la couture en spirale.
- Avantages: Convient aux grands diamètres (jusqu'à 120 pouces).
Différences clés entre SAW (LSAW, SSAW) et ERW Pipe
Comme les processus de fabrication ci-dessus, nous pouvons voir les tuyaux SAW (LSAW, SSAW) et ERW sont entièrement différents de la formation, du soudage, etc. et, par conséquent, les performances des deux tuyaux diffèrent dans les aspects suivants:
1. La qualité de surface des tuyaux ERW est meilleure par rapport aux tuyaux SAW (LSAW, SSAW), car ils sont lisses et ont une meilleure finition. Dans la plupart des tuyaux de scie, il concerne principalement le renforcement de la soudure en interne et en externe.
2. Les défauts trouvés dans les tuyaux ERW sont moindres que les tuyaux SAW. Comme il y a un dépôt de solvant dans les tuyaux de scie, il se traduit par plus de défauts en dehors des défauts du volume. Les défauts trouvés dans les tuyaux ERW ne sont limités qu'aux soudures en ligne et en ligne droite et peuvent être inspectées facilement. Les défauts peuvent être remarqués facilement et la réflexion à ultrasons sur la surface facilite la détection.
3. Le rapport de stress résiduel dans ERW est inférieur aux tuyaux SAW. Comme la déformation du tuyau ERW se produit davantage dans ERW suivie d'un dimensionnement d'ovale plat, il en résulte des changements verticaux elliptiques et du rétrécissement, ce qui rend la contrainte plus petite. Le déplacement des tuyaux ERW était plus petit par rapport aux incisions axiales et transversales pour comparaison avec les tuyaux de scie construits en utilisant le même matériau et il était également facile à détecter.
4. Bien que les performances globales des tuyaux ERW et SAW soient les mêmes, une fois que les tuyaux ont un défaut, la ferraille en acier et le soudage peuvent être effectuées sur ERW, alors qu'elle n'est pas la même en cas de scie, ce qui entraînerait une fissuration ou une corrosion, ce qui rend l'ERW plus durable.
Avantages et applications
Avantages
- Ratio de force / poids élevé.
- Excellente soudabilité et formabilité.
- Options résistantes à la corrosion (par exemple, les tuyaux revêtus ou doublés).
- Performance fiable dans des températures et des pressions extrêmes.
Applications
Pour les industries du pétrole et du gaz naturel, des tuyaux d'acier pour les systèmes de transport de pipeline.
Conclusion
L'API 5L Wouded Steel tuyau est un élément essentiel de l'infrastructure énergétique, offrant une durabilité, une conformité aux normes internationales et l'adaptabilité à diverses demandes industrielles. Sa précision de fabrication et ses tests rigoureux garantissent la fiabilité dans les applications de pipeline à forte stress.
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