Основные механические и химические свойства API 5L Сталь X52 — одна из наиболее широко используемых марок в семействе линейных труб API 5L, заказываемая для сбора, транспортировки и распределения нефти и газа по всему миру. В этом руководстве объясняется, что означает обозначение марки, химические и механические свойства, лежащие в его основе, различия PSL1 и PSL2, а также практические правила выбора, которые обеспечивают безопасность и экономичность трубопроводов.
Линейная труба X52 (LL360) имеет SMYS 360 МПа — значение, используемое при расчете толщины стенки-.
PSL2 добавляет максимальный предел текучести и предел прочности, контролируемое соотношение текучести-к-растяжению и испытания на удар.
Химический состав снижает содержание углерода, поэтому сварные швы остаются пластичными в зоне термического влияния.
Бесшовные маршруты, маршруты ERW и SAW поставляют X52 в соответствии с API 5L и ISO 3183.
В каждом заказе укажите класс, PSL, условия поставки и стандартную версию.
Что означает обозначение класса?
Название марки в API 5L несет в себе прямое механическое сообщение: число представляет собой указанный минимальный предел текучести (SMYS) в килофунтах на квадратный дюйм. При этом Х52 (L-номер L360) означает минимальный предел текучести 360 МПа в состоянии PSL1, при этом предел прочности должен достигать не менее 460 МПа. В проектной документации одна и та же сталь может обозначаться как марка X- (X52) или марка L- (LL360), и оба обозначения относятся к одним и тем же свойствам материала в действующем стандарте API 5L.
Регулирующие стандарты и уровни PSL
API 5L — это отраслевая спецификация для линейных труб для транспортировки нефти и природного газа. Он определяет два уровня спецификации продукта. PSL1 охватывает основные механические требования, а PSL2 добавляет ужесточенные химические свойства, максимальный предел текучести и предел прочности, контролируемое соотношение текучести-к-растяжению и обязательные испытания на удар при-указанной в заказе температуре. Для X52 PSL2 является обычным выбором для эксплуатации в кислых средах, морских проектов и транспортировки газа под высоким-давлением, поскольку дополнительные элементы управления уменьшают разброс свойств, вызывающих разрушение и отказы сварных швов.
Химический состав
Химический состав X52 сбалансирован по свариваемости и прочности. Уровень углерода поддерживается на низком уровне, поэтому зона термического воздействия сварных швов остается пластичной, марганец повышает прочность, не ухудшая формуемость, а фосфор и сера удерживаются на максимальном уровне, чтобы защитить ударную вязкость и устойчивость к растрескиванию.
| Элемент/соотношение | Предел X52 (мас.%) |
|---|---|
| Углерод (С) | 0,22 максимум (0,24 бесшовный) |
| Марганец (Mn) | 1,40 макс. |
| Фосфор (Р) | 0,025 макс. |
| Сера (S) | 0,015 макс. |
| CE (IIW) | 0,43 макс. |
Показанные значения представляют собой типичные максимальные пределы для продуктов PSL2 в API 5L; В некоторых выпусках бесшовных труб допускается немного более высокое содержание углерода. Термический анализ в сертификате заводских испытаний является достоверной записью для каждой поставленной партии.
Механические свойства
Механическая приемлемость X52 определяется пределом текучести, пределом прочности и удлинением.
| Свойство | PSL1 (минимум) | PSL2 (диапазон) |
|---|---|---|
| Предел текучести, Rt0,5 (МПа) | 360 | 360-530 |
| Предел прочности, Rm (МПа) | 460 | 460-760 |
| Минимальное удлинение (%) | 21 | 21 (зависит от размера) |
| Установленный минимальный выход (СМИС, МПа) | 360 | |
PSL2 добавляет максимальный предел текучести и предел прочности на растяжение, а также контролирует соотношение текучести-к-растяжению, поэтому он обязателен для морских трубопроводов, газопроводов с кислыми средами и газопроводов высокого-давления. Подтвердите точные значения для версии API 5L, указанной в заказе на поставку.
При эксплуатации значение SMYS — это число, используемое в расчетном уравнении типа Барлоу- для расчета допустимой толщины стенки для заданного внутреннего давления и расчетного коэффициента.
Маршруты производства и условия поставки
Линейные трубы X52 производятся в виде бесшовных труб (SMLS) методом горячей прошивки и прокатки или в виде сварных труб методами ERW (электросварка сопротивлением), SAW (дуговая сварка под флюсом) или HFW (высокочастотная сварка). Производственный процесс вместе с термообработкой, такой как нормализация, закалка и отпуск или термомеханическая прокатка, выбирается так, чтобы достичь целевых показателей прочности и ударной вязкости при минимальных затратах. Условия поставки, такие как N (нормализованный), Q (закаленный и отпущенный), M (термомеханически прокатанный) или T (отпущенный), должны быть указаны в заказе.
Типичные применения
В послужной список X52 входят: магистральные нефтепроводы, газопроводы, системы закачки воды, обслуживание конструкций, свай и морских платформ. Этот сорт одинаково хорошо себя чувствует в наземных магистральных линиях, морских платформах, схемах нагнетания воды и в конструкциях, поскольку его уровень прочности соответствует спектру напряжений при работе при среднем и высоком давлении, не требуя при этом экзотических методов сварки.
Примечания к выбору и закупкам
При выборе X52 подтвердите четыре пункта заказа: уровень PSL, условия поставки, температуру испытаний на удар и действующую версию API 5L. Укажите, является ли услуга сладкой или кислой, поскольку кислая услуга вызывает дополнительные критерии приемлемости Приложения B API 5L. К каждой поставке должен прилагаться сертификат заводских испытаний с указанием термического анализа, результатов растяжения, значений ударной нагрузки и размеров.
Часто задаваемые вопросы
Это указанный минимальный предел текучести в тысячах фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, X52 имеет SMYS 360 МПа; соответствующее обозначение класса L- — LL360.
PSL1 устанавливает только минимальную силу. PSL2 добавляет максимальный предел текучести и предел прочности, контролируемое соотношение текучести-к-растяжению, более строгие химические свойства и обязательные испытания на удар, что делает его правильным выбором для эксплуатации в кислых средах, на море и в газопроводах высокого-давления.
Оба. X52 изготавливается как бесшовная труба или как сварная труба ERW, HFW или SAW; Выбор зависит от диаметра, толщины стенки, наличия и спецификации проекта.
PSL1 требует минимального предела текучести 360 МПа; PSL2 определяет диапазон 360–530 МПа. Предел прочности при растяжении составляет не менее 460 МПа (PSL1) или 460-760 МПа (PSL2).
ISO 3183 является международным эквивалентом API 5L и включает те же классы, включая LL360. Соответствующие стандарты на трубы, такие как ASTM A106 или A53, охватывают трубы из углеродистой стали для других классов эксплуатации и не заменяют линейные трубы.
Сертификат заводских испытаний с указанием номера плавки, химического анализа, результатов растяжения и удара, отчетов о размерах и, при необходимости, отчетов неразрушающего контроля (ультразвукового, радиографического) и сертификатов гидростатических испытаний.
