Каков предел текучести трубы API 5L L360 PSL2?

Что изменится в PSL2 для класса L360

API 5L позволяет поставлять многие марки трубопроводных труб с одним из двух уровней спецификации продукта. PSL1 является стандартным коммерческим уровнем и устанавливает минимальные значения прочности. PSL2 — более требовательный уровень: он добавляет обязательные испытания на удар, более жесткие ограничения на химический состав, обязательный неразрушающий контроль сварного шва и корпуса, а также верхний и нижний пределы прочности.

Таким образом, для марки L360 обозначение PSL2 не просто означает, что сталь более прочная. Это означает, что прочность ограничена определенным окном, и производитель должен продемонстрировать, что каждая тестовая единица попадает в это окно.

Пределы текучести API 5L L360 PSL2

Требования к механическим свойствам тела трубы кратко изложены ниже. Удлинение не является фиксированным процентом в API 5L: оно рассчитывается по формуле, основанной на площади поперечного сечения образца для испытания на растяжение, поэтому в стандарте указан расчет, а не одно число.

Потолок предела текучести — это то, что на практике отличает PSL2 от PSL1. Он существует для защиты прочности и свариваемости: слишком сильно упрочненная сталь теряет пластичность, и полученная труба может быть менее устойчивой к дефектам кольцевого сварного шва и деформации во время установки.

Химический контроль за окном прочности

Чтобы оставаться в узком диапазоне сил, требуется продуманный состав композиции. Труба L360 PSL2 изготовлена ​​из низкоуглеродистой микро-легированной стали:

Содержание углерода поддерживается на низком уровне, обычно на уровне около 0,20 процента или ниже, чтобы защитить ударную вязкость и свариваемость.

Марганец обеспечивает большую часть упрочнения твердого раствора, и его содержание обычно ограничивается максимальным значением примерно 1,40 процента.

Содержание серы контролируется на низком уровне, обычно максимум 0,015 процента для PSL2, чтобы улучшить устойчивость к растрескиванию и повысить ударную вязкость по толщине.

По той же причине содержание фосфора ограничено максимум 0,025 процента.

Ниобий, ванадий и титан добавляются в небольших количествах для измельчения зерна и повышения прочности за счет осаждения, при этом общий предел установлен спецификацией.

Углеродный эквивалент и параметры растрескивания ограничиваются пределами свариваемости, указанными в спецификации, и должны быть указаны в сертификате завода.

Маршрут обработки имеет такое же значение, как и композиция. Термо-механическая прокатка обеспечивает мелкий размер зерна и хороший баланс прочности и ударной вязкости. Нормализация или закалка и отпуск используются там, где этого требуют технические условия или условия эксплуатации. Какой бы маршрут ни использовался, цель одна: комфортно достичь минимальной силы, оставаясь при этом значительно ниже максимальной.

Тестирование, подтверждающее предел текучести

Предел текучести по API 5L определяется испытанием на растяжение в соответствии со стандартом ASTM A370. Образцы для испытаний берутся из тела трубы, и их ориентация и размеры влияют на результат измерения, поэтому сертификат всегда следует читать вместе с записанным в нем методом испытаний. Испытания на растяжение проводятся с частотой, определенной спецификацией, в зависимости от количества длин в каждой испытательной единице.

Испытания на растяжение подтверждают предел текучести, прочность на разрыв, соотношение текучести к растяжению и удлинение.

Испытание на удар по Шарпи с V-надрезом при указанной температуре подтверждает прочность и поглощенную энергию.

Для сварной трубы ПСЛ2 требуется не-неразрушающий контроль сварного шва.

Для каждой длины применяются испытания гидростатическим давлением.

При проверке размеров проверяются диаметр, толщина стенки, прямолинейность и отделка торца.

Где используется труба L360 PSL2

Эта марка используется там, где одновременно требуется умеренный уровень прочности, надежная ударная вязкость и хорошая свариваемость в полевых условиях. Типичные обязанности включают в себя линии передачи природного газа высокого давления, системы сбора нефти и газа, линии закачки воды и трубопроводы на химических и электростанциях, работающих с жидкостями под повышенным давлением. Поскольку труба PSL2 имеет проверенные ударные свойства, ее также выбирают для линий, которые должны работать при низкой температуре окружающей среды или пересекать зоны, где утечка недопустима.

К кислым продуктам применяются дополнительные требования, выходящие за рамки API 5L. Труба также должна соответствовать ограничениям по твердости и химическому составу, установленным стандартом ISO 15156, и это должно быть четко указано в спецификации на закупку, чтобы сталелитейный завод мог выбрать правильный состав и маршрут обработки.

Распространенные ошибки при заказе

Три ошибки вызывают большинство проблем при доставке. Указывая только марку без уровня спецификации продукта, поставщик может свободно поставлять трубы PSL1. Указание минимального предела текучести без максимального приводит к чрезмерному усилению и может привести к отказу от ударной вязкости. А если указать температуру испытания на удар, которая не соответствует расчетной минимальной температуре, получается труба, соответствующая требованиям на бумаге, но непригодная для трубопровода. Все три из них исключаются путем указания в заказе вместе марки, уровня технических характеристик продукта, условий поставки и условий испытаний на удар.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каков предел текучести API 5L L360 PSL2?
Требуемый диапазон составляет от 360 МПа минимум до 510 МПа максимум, измеренный путем испытания на растяжение в соответствии с ASTM A370.

Вопрос: Какова прочность на растяжение трубы L360 PSL2?
Указанный диапазон составляет от 460 МПа минимум до 760 МПа максимум.

Вопрос: Почему в PSL2 указан максимальный предел текучести?
Верхний предел защищает пластичность, вязкость и свариваемость. Неконтролируемое усиление может сделать трубу менее устойчивой к дефектам сварного шва и напряжениям во время установки.

Вопрос: Является ли удлинение фиксированным значением для L360 PSL2?
Нет. API 5L рассчитывает минимальное удлинение на основе площади поперечного сечения-испытуемого образца, поэтому требуемое значение зависит от размера испытательного образца.

Вопрос: Можно ли заменить трубу PSL1 на трубу PSL2?
Нет. PSL2 добавляет обязательные испытания на удар, более жесткие химические ограничения, максимальный предел прочности и дополнительный не-неразрушающий контроль, поэтому эти два уровня не являются взаимозаменяемыми.

Вопрос: Подходит ли труба L360 PSL2 для работы в кислых средах?
Только если он также соответствует пределам твердости и химического состава ISO 15156. Эти требования должны быть указаны отдельно в заказе на поставку.