API-5L-X52-X60-ท่อเหนี่ยวนำร้อน-Bend.gif

คู่มือข้อมูลจำเพาะอุตสาหกรรมหนัก

ท่อโค้ง API 5L & โค้งท่อเหล็ก 3D 5D เหนี่ยวนำร้อน

เอกสารข้อมูลทางเทคนิคที่ครอบคลุม: องค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, มาตรฐาน ASME B16.49, ความคลาดเคลื่อน, และเมทริกซ์มิติสำหรับส่วนโค้งของท่อที่มีอัตราผลตอบแทนสูง

ไอเอสโอ 15590-1 / ASME B16.49
อุปกรณ์ท่อเส้นที่ผ่านการรับรอง

สเปกตรัมขนาด
1/2″ ถึง 60″
DN15 – DN1500 แบบเต็มช่วง

ช่วงรัศมีโค้ง
3ดี, 5ดี, 6ดี, 12ดี
มีรัศมีที่กำหนดเอง

จุดแข็งของผลผลิต
X42 ถึง X80
PSL1, psl2 & บริการเปรี้ยว

มาตรฐานการออกแบบ
ANSI B16.49
ASME B16.25 การเชื่อมสิ้นสุด

1. ภาพรวมผู้บริหาร & เทคโนโลยีการดัดแบบเหนี่ยวนำร้อน

การโค้งงอของท่อเหล็ก API 5L เป็นส่วนประกอบของท่อทิศทางที่มีแรงดันวิกฤตซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในน้ำมันข้ามประเทศระหว่างประเทศ, แก๊ส, น้ำ, และโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งสารละลาย. ต่างจากรัศมีสั้นมาตรฐาน (1.0ดี) หรือรัศมียาว (1.5ดี) ข้อศอกที่ขึ้นรูปเย็น, การโค้งงอแบบเหนี่ยวนำนั้นผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางอย่างต่อเนื่อง. กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถเปลี่ยนทิศทางในรัศมีขนาดใหญ่ได้ (โดยทั่วไปจะเป็น 3D, 5ดี, 6ดี, 8ดี, 10ดี, สูงสุด 12D หรือรัศมีที่กำหนดเอง) ที่ลดการสูญเสียแรงเสียดทานลงอย่างมาก, การกัดเซาะการกัดกร่อน, ความปั่นป่วน, และแรงดันของเหลวตกคร่อมโครงข่ายท่อแรงดันสูง.

เทคนิคการดัดโค้งแบบเหนี่ยวนำร้อนเกี่ยวข้องกับการส่งท่อเหล็กกล้าคาร์บอน/โลหะผสมที่ไร้รอยต่อหรือแบบเชื่อมผ่านขดลวดความร้อนแบบเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า. ขดลวดให้ความร้อนกับแถบเส้นรอบวงแคบ (360 องศารอบท่อ) เพื่อเพิ่มอุณหภูมิการตีขึ้นรูป, โดยทั่วไประหว่าง 850°C ถึง 1,050°C (1562°F ถึง 1922°F). ในขณะที่ท่อถูกดันไปข้างหน้าด้วยความเร็วที่ควบคุมคงที่โดยเครื่องไฮดรอลิก, แขนกลที่หมุนได้จะยึดขอบนำไว้, การใช้โมเมนต์การดัดงอที่สร้างรูปร่างให้กับท่อรอบๆ รัศมีเส้นกึ่งกลางที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (CLR). ทันทีหลังจากออกจากคอยล์เหนี่ยวนำ, โซนร้อนดับโดยใช้สเปรย์น้ำแรงดัน, อากาศบังคับ, หรือปล่อยให้เย็นในอากาศนิ่ง ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางโลหะวิทยาและข้อกำหนดในการอบชุบด้วยความร้อน.

ข้อได้เปรียบในการปฏิบัติงานที่สำคัญ: การเหนี่ยวนำรัศมีเรียบอย่างต่อเนื่องช่วยลดความจำเป็นในการเชื่อมสนามเส้นรอบวงหลายจุด, ลดการตรวจสอบแบบไม่ทำลายลงอย่างมาก (nde) ค่าใช้จ่ายในขณะที่อนุญาตให้ผ่านหมูตรวจสอบท่ออัจฉริยะได้อย่างไม่มีอุปสรรค (ความสามารถในการเลี้ยงสุกร) ระหว่างการดำเนินการบำรุงรักษา.

2. เมทริกซ์การผลิตทั่วไป & ช่วงอุปทาน

โรงงานของเราผลิต API 5L X42 เกรดสูงถึง X80 ส่วนโค้งเหนี่ยวนำร้อนที่ออกแบบมาให้สอดคล้องกับ ANSI/ASME B16.49 อย่างเคร่งครัด, ไอเอสโอ 15590-1, และขนาดมาตรฐาน ASME B16.9. ด้านล่างนี้คือตารางภาพรวมข้อกำหนดหลักซึ่งมีรายละเอียดขนาดที่มี, ตารางเวลา, รัศมี, และบริการประมวลผลมูลค่าเพิ่ม.

คลาสพารามิเตอร์	ช่วงโค้งท่อไร้รอยต่อ	เชื่อม (แอลเอสเอ / HSAW / ERW) ช่วงโค้ง
เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด (กรมอุทยานฯ)	1/2″ ถึง 24″ (DN15 – DN600)	2″ ถึง 60″ (DN50 – DN1500)
ความหนาของผนัง / กำหนดการ	สช 20, สช 40, สช 80, สช 120, สช 160, กำหนด XXS	สช 10 ถึงสช 120, WT ขึ้นไป 60 มม (2.36 ใน)
รัศมีการดัดเส้นผ่านศูนย์กลาง	1.5ดี, 2.5ดี, 3ดี, 4ดี, 5ดี, 6ดี, 7ดี, 8ดี, 10ดี, 12ดี	3ดี, 5ดี, 6ดี, 7ดี, 8ดี, 10ดี, 12ดี, CLR แบบกำหนดเองสูงสุด 15 ม
มุมโค้ง (ฉัน)	11.25°, 22.5°, 30°, 45°, 60°, 90°, 180°หรือกำหนดเอง	11.25°, 22.5°, 30°, 45°, 60°, 90°, 180°หรือกำหนดเอง
แทนเจนต์สิ้นสุดความยาว (L1, L2)	มาตรฐาน 100 มม. ถึง 500 มม. หรือปรับให้เหมาะกับความยาวของไซต์	มาตรฐาน 150 มม. ถึง 1000 มม. หรือตัวเลือกแทนเจนต์แบบขยาย
สิ้นสุดการเตรียมการ	เอียงสิ้นสุดเป็น ASME B16.25, ตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสปลายธรรมดา	ปลายเอียง (สารประกอบเอียง / การเปลี่ยนผ่านแบบผสม)
การป้องกันพื้นผิว	หายดำ, น้ำมันป้องกันสนิม, เอฟบีอี, 3แอลพีอี, 3แอลพีพี, อีพ็อกซี่เหลว	ระเบิดทำความสะอาด (บน 2.5), 3การเคลือบแอลพีอี, FBE หนักมาก, ถ่านหินทาร์
ใบรับรองการทดสอบ	EN 10204 3.1 / 3.2, 100% ยูทาห์, RT, MPI, การทดสอบอุทกสถิต	EN 10204 3.1 / 3.2, 100% รอยเชื่อม RT/UT, แผนที่ความแข็ง

3. การคำนวณทางวิศวกรรม & สูตรค่าเผื่อการโค้งงอ

ในการออกแบบท่อแรงดันสูง, การคำนวณความยาวส่วนโค้งที่แน่นอน, ค่าเบี้ยเลี้ยงโค้ง, อัตราการทำให้ผนังบางลง, และข้อกำหนดแทนเจนต์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันความอดอยากของวัตถุและการตกไข่ที่มากเกินไป. แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ควบคุมโค้งเหนี่ยวนำร้อนของ API 5L มีดังต่อไปนี้.

สูตร 1: ค่าเบี้ยเลี้ยงโค้ง (ปริญญาตรี) การคำนวณ

ความยาวส่วนโค้งทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสร้างมุมโค้งที่ระบุ ฉัน โดยมีรัศมีเส้นผ่านศูนย์กลาง R, ความหนาของวัสดุ ที, และปัจจัยการเปลี่ยนแกนกลาง K ถูกกำหนดโดย:

บีเอ = θ × (พี / 180) × (R + เค × ที)

ที่ไหน: ปริญญาตรี = ค่าเผื่อการโค้งงอ (มม); ฉัน = มุมโค้งงอ (องศา); R = รัศมีเส้นผ่านศูนย์กลาง (มม); K = เคแฟกเตอร์ (อัตราส่วนตำแหน่งแกนกลาง, โดยทั่วไป 0.33 ถึง 0.50 สำหรับการดัดงอร้อน); ที = ความหนาของผนังที่กำหนด (มม).

สูตร 2: รัศมีเส้นผ่านศูนย์กลาง (CLR) การกำหนดมิติ

สำหรับขนาดท่อที่ระบุมาตรฐาน (กรมอุทยานฯ หรือ ดี), การกำหนดรัศมีจะปรับขนาดโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก:

R_3ดี - 3 × ด_{กรมอุทยานฯ} | R_5ดี - 5 × ด_{กรมอุทยานฯ} | R_6ดี - 6 × ด_{กรมอุทยานฯ}

ตัวอย่างการคำนวณ (6″ 5D เบนด์): เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ง = 6″ (152.4 มม). รัศมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ร = 5 × 6″ = 30″ = 762.0 มม. ความยาวส่วนโค้งรวมสำหรับการโค้งงอ 90° = 90 × (3.14159 / 180) × 762.0 มม. = 1196.9 มม (บวกกับความยาวแทนเจนต์).

สูตร 3: Extrados ความหนาของผนังหลังดัดขั้นต่ำ (ที_ต่อ)

ในระหว่างกระบวนการดัดงอ, ส่วนโค้งด้านนอก (สิ่งพิเศษ) ประสบกับความเครียดแรงดึงส่งผลให้ผนังบางลง, ในขณะที่โค้งด้านใน (อินทราโดส) ประสบกับแรงกดทับทำให้ผนังหนาขึ้น. เพื่อตอบสนอง ASME B31.4 / ข้อกำหนดด้านแรงดันการออกแบบ B31.8, ความหนาของผนังท่อเริ่มต้น ที_นาม จะต้องเลือกอย่างนั้น:

ที_ต่อ = ต_นาที × [ (2 × อาร์ + ดี) / (2 × อาร์ + 2 × ด) ]

ที่ไหน ที_นาที คือความหนาของผนังท่อขั้นต่ำที่ต้องการต่อการคำนวณแรงดันการออกแบบท่อแบบเส้น.

4. API 5L เกรด X60 (L415) โปรไฟล์ข้อมูลทางเทคนิค PSL1

API 5L เกรด X60 (เทียบเท่ากับไอเอสโอ 3183 L415) PSL1 แสดงถึงคุณภาพมาตรฐาน การดัดท่อแบบไร้รอยต่อและแบบเชื่อมที่ให้ผลตอบแทนสูง ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมการขนส่งที่ไม่เปรี้ยว. ตารางด้านล่างสรุปค่าขีดจำกัดทางเคมีและคุณสมบัติแรงดึงขั้นต่ำที่ต้องการ.

โต๊ะ 4.1: องค์ประกอบทางเคมีสำหรับ API 5L X60 PSL1 (% เศษส่วนมวล)

ประเภทการผลิต	เกรดเหล็ก	C สูงสุด	mn max	P สูงสุด	S สูงสุด	V Max	NB Max	คุณสูงสุด	หมายเหตุ
ท่อไร้รอยต่อ	L415 หรือ X60	0.28	1.40	0.030	0.030	เชิงอรรถ ฉ	เชิงอรรถ ฉ	เชิงอรรถ ฉ	ลูกบาศ์ก ≤ 0.50%, ใน ≤ 0.50%
ท่อเชื่อม	L415 หรือ X60	0.26	1.40	0.030	0.030	เชิงอรรถ ฉ	เชิงอรรถ ฉ	เชิงอรรถ ฉ	Cr ≤ 0.50%, โม ≤ 0.15%

เชิงอรรถ: (ข) สำหรับการลดแต่ละครั้งของ 0.01% ต่ำกว่าคาร์บอนสูงสุด, Mn เพิ่มขึ้นของ 0.05% สูงกว่าสูงสุดที่อนุญาตได้ถึง 1.75%. (ค) เว้นแต่จะตกลงกันไว้, ไม่มี + วี ≤ 0.06%. (ง) ไม่มี + วี + ถ้า ≤ 0.15%. (ฉ) เว้นแต่จะตกลงกันไว้, ไม่มี + วี + ถ้า ≤ 0.001%. (ก) ไม่มีการเติมโบรอนโดยเจตนา (บี ≤ 0.001%).

โต๊ะ 4.2: คุณสมบัติทางกลสำหรับตัวท่อ API 5L X60 PSL1 & รอยเชื่อม

เกรดเหล็ก	ตัวท่อ (ไร้รอยต่อ & เชื่อม)			รอยเชื่อม (อีดับบลิว, เลื่อย, วัว)
เกรดเหล็ก	ความแข็งแรงของผลผลิตอาร์_t0.5 (MPa / ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที	ความต้านแรงดึง R_ม (MPa / ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที	การยืดตัว A_ฉ (%) นาที	ความต้านแรงดึง R_ม (MPa / ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที
L415 หรือ X60	415 MPa (60,200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)	520 MPa (75,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)	สมการได้มา (ของ)	520 MPa (75,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)

หมายเหตุทางเทคนิค: สมการคำนวณการยืดตัวขั้นต่ำ

การยืดตัวขั้นต่ำที่กำหนด (ก_ฉ) เปอร์เซ็นต์สำหรับการโค้งงอ API 5L ถูกกำหนดโดยใช้สูตรเชิงประจักษ์ ISO/API โดยอิงจากพื้นที่ตัดขวางของชิ้นทดสอบ:

ก_ฉ = ค × (ก_xc^0.2 / คุณ^0.9)

ซี แฟคเตอร์: 1,940 สำหรับหน่วยเมตริก SI (มม.² / MPa) หรือ 625,000 สำหรับหน่วยตามธรรมเนียมของ USC (ใน² / ปอนด์ต่อตารางนิ้ว).
ก_xc: พื้นที่หน้าตัดของชิ้นทดสอบแรงดึงที่ใช้บังคับ (มม.² หรือ ใน²). ชิ้นหน้าตัดวงกลมมาตรฐานเท่ากัน 130 มม.² (0.20 ใน²) หรือ 65 มม.² (0.10 ใน²).
คุณ: ระบุค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุดขั้นต่ำ (MPa หรือ ปอนด์ต่อตารางนิ้ว). สำหรับ X60, ยู = 520 MPa (75,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว).

5. API 5L เกรด X60 PSL2 (L415N/คิว/เอ็ม) เอกสารข้อมูลที่ครอบคลุม

เส้นท่อ PSL2 โค้งงอบังคับใช้เกณฑ์คุณภาพที่เข้มงวด, ขีดจำกัดเทียบเท่าคาร์บอนบังคับ, ระบุจุดแข็งผลผลิตสูงสุด, การทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี, และเงื่อนไขการส่งมอบอุปทานบังคับที่ชัดเจน: ซึ่งถูกทำให้เป็นมาตรฐาน (เอ็น), ดับแล้ว & นิรภัย (ถาม), หรือแบบรีดด้วยความร้อนเชิงกล (ม).

โต๊ะ 5.1: องค์ประกอบทางเคมีสำหรับท่อโค้ง API 5L X60 PSL2

เกรดเหล็ก	เศษส่วนมวลองค์ประกอบ (%) สูงสุด									คาร์บอนเทียบเท่าสูงสุด
เกรดเหล็ก	ค	และ	มน	ป	ส	วี	ไม่มี	ของ	อื่น	ซีอี_IIW	ซีอี_{พีซีเอ็ม}
L415N หรือ X60N (เอสเอ็มแอลเอส)	0.24	0.45	1.40	0.025	0.015	0.10	0.05	0.04	ก, ชม., ล	ตามที่ตกลงกัน	ตามที่ตกลงกัน
L415Q หรือ X60Q (เอสเอ็มแอลเอส)	0.18	0.45	1.70	0.025	0.015	ก	ก	ก	ชม., ล	0.43	0.25
L415M หรือ X60M (เชื่อม)	0.12	0.45	1.60	0.025	0.015	ก	ก	ก	ชม., ล	0.43	0.25

สูตร CE: ซีอี_IIW = ค + มน/6 + (cr+mo+v)/5 + (Ni+Cu)/15 | ซีอี_{พีซีเอ็ม} = ค + และ/30 + (Mn+Cu+Cr)/20 + ใน / 60 + MO/15 + วี/10 + 5บี.

โต๊ะ 5.2: สมบัติทางกลสำหรับ API 5L X60 PSL2 โค้งเหนี่ยวนําร้อน

เกรดเหล็ก	ข้อกำหนดของตัวท่อ				รอยเชื่อม
เกรดเหล็ก	ความแข็งแรงของผลผลิตอาร์_t0.5 (MPa) นาที / สูงสุด	ความต้านแรงดึง R_ม (MPa) นาที / สูงสุด	อัตราส่วนอาร์_t0.5 / R_ม สูงสุด	การยืดตัว A_ฉ (%) นาที	ความต้านแรงดึง R_ม (MPa) นาที
L415N / X60N	415 MPa (60,200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที 565 MPa (81,900 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) สูงสุด	520 MPa (75,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที 760 MPa (110,200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) สูงสุด	0.93	ได้มาตามสูตร	520 MPa (75,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)
L415Q / X60Q
L415M / X60M

6. API 5L เกรด X60 Sour Service Bends (X60QS / X60MS)

เครือข่ายท่อส่งไฮโดรเจนซัลไฟด์แบบเปียก (H₂ส) ก๊าซหรือน้ำมันดิบต้องการท่อโค้งทนบริการพิเศษ. ส่วนโค้งบริการที่มีรสเปรี้ยวได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันการแคร็กที่เกิดจากไฮโดรเจน (hic), การแคร็กความเครียดของซัลไฟด์ (สสส), และการแคร็กแบบขั้นตอน (สวค) ภายใต้ NACE MR0175 / ไอเอสโอ 15156 การปฏิบัติตาม.

โต๊ะ 6.1: องค์ประกอบทางเคมีสำหรับบริการเปรี้ยว API 5L X60 (% เศษส่วนมวล)

เกรดเหล็ก	C สูงสุด	สูงสุด	mn max	P สูงสุด	S สูงสุด	V Max	NB Max	คุณสูงสุด	ซีอี_IIW สูงสุด	ซีอี_{พีซีเอ็ม} สูงสุด
L415QS / X60QS (เอสเอ็มแอลเอส)	0.16	0.45	1.65	0.020	0.003	0.08	0.05	0.04	0.41	0.22
L415MS / X60MS (เชื่อม)	0.10	0.45	1.45	0.020	0.002	0.08	0.08	0.06	-	0.21

การควบคุมความเปรี้ยวที่สำคัญ: ซัลเฟอร์ต่ำมาก (ส ≤ 0.002% สำหรับการเชื่อม, 0.003% เพื่อความไร้รอยต่อ). การบำบัดด้วยแคลเซียมเพื่อควบคุมรูปร่างแบบรวม (แคลเซียม/เอส ≥ 1.5). ขีดจำกัดความแข็ง: สูงสุด 22 เหล็กแผ่นรีดร้อน (238 HBW) ข้ามฐานโลหะ, โซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ), และรอยเชื่อม.

โต๊ะ 6.2: สมบัติทางกลของท่อโค้ง API 5L X60 Sour Service Line

เกรดเหล็ก	ความแข็งแรงของผลผลิตอาร์_t0.5 (MPa) นาที / สูงสุด	ความต้านแรงดึง R_ม (MPa) นาที / สูงสุด	อัตราผลตอบแทนต่อแรงดึงสูงสุด	หมวกความแข็ง (เหล็กแผ่นรีดร้อน)	hic / การทดสอบเอสเอสซี
L415QS / X60QS	415 MPa (60,200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที 565 MPa (81,900 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) สูงสุด	520 MPa (75,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นาที 760 MPa (110,200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) สูงสุด	0.93	22 เหล็กแผ่นรีดร้อน (238 HBW)	เนซ TM0284 (hic) เนซ TM0177 (สสส)
L415MS / X60MS			0.93	22 เหล็กแผ่นรีดร้อน (238 HBW)	เนซ TM0284 (hic) เนซ TM0177 (สสส)

7. ASME B16.49 มาตรฐานท่อโค้งที่ผลิตจากโรงงาน

ASME B16.49 เป็นมาตรฐานขั้นสุดท้ายที่ควบคุมการออกแบบ, คุณสมบัติของวัสดุ, กระบวนการผลิต, การทดสอบ, การทำเครื่องหมาย, และข้อกำหนดในการตรวจสอบท่อโค้งที่ผลิตจากโรงงานซึ่งทำจากวัสดุคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำที่มีคุณสมบัติทางเคมีและทางกลที่ควบคุมได้. โดยครอบคลุมถึงการโค้งงอแบบเหนี่ยวนำสำหรับการขนส่งทางท่อและระบบท่อจำหน่ายที่สอดคล้องกับ ASME B31.4 โดยเฉพาะ (ไฮโดรคาร์บอนเหลว) และ ASME B31.8 (การส่งก๊าซ).

โต๊ะ 7.1: ASME B16.49 ขีดจำกัดองค์ประกอบทางเคมี (% สูงสุด)

องค์ประกอบ	คาร์บอน [ค]	แมงกานีส [มน]	ฟอสฟอรัส [ป]	กำมะถัน [ส]	ซิลิคอน [และ]	โครเมียม [Cr]	โมลิบดีนัม [โม]
เนื้อหาสูงสุด (%)	0.30	1.60	0.025	0.015	0.50	0.30	0.25
องค์ประกอบ	วาเนเดียม [วี]	ทองแดง [ลูกบาศ์ก]	นิกเกิล [ใน]	ไนโอเบียม [ไม่มี]	สูตรเทียบเท่าคาร์บอน (ส.ศ.)
เนื้อหาสูงสุด (%)	0.10	0.50	1.00	0.10	ส.ศ. = ค + มน/6 + (cr+mo+v)/5 + (คิว+นิ)/15 ≤ 0.45%

8. ASME B16.49 เกรดคุณสมบัติทางกล (P241 ถึง P552)

ภายใต้ ASME B16.49, การโค้งงอแบบเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์เกรดมาตรฐานที่ตรงกับความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำในหน่วยเมกะปาสคาล (MPa). ตารางด้านล่างแสดงรายการคุณสมบัติพื้นฐานทางกล, เกณฑ์ความแข็ง, และชาร์ปี วี-นอทช์ (CVN) ค่าความเหนียวกระแทกที่ต้องการหลังการดัด.

โต๊ะ 8.1: ASME B16.49 เกรดการกำหนด & เมทริกซ์พื้นฐานทางกล

สัญลักษณ์เกรด	เกรด API เทียบเท่า 5L	ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ		ความต้านแรงดึงต่ำสุด		การยืดตัวขั้นต่ำ	ความแข็งสูงสุด		การทดสอบแรงกระแทก (ค_{โวลต์})
สัญลักษณ์เกรด	เกรด API เทียบเท่า 5L	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HBW	เหล็กแผ่นรีดร้อน	สิ่งที่ดี (ค่าเฉลี่ยของฉัน)
หน้า 241 (X241)	เกรดบี / L245	35	241	60	414	20	238	22	27 D @ -20°C
290.- (X290)	X42 / L290	42	290	60	414	20	238	22	27 D @ -20°C
P317 (X317)	X46 / L320	46	317	63	434	20	238	22	27 D @ -20°C
P359 (X359)	X52 / L360	52	359	66	455	20	238	22	27 D @ -20°C
หน้า 386 (X386)	X56 / L390	56	386	71	490	20	238	22	27 D @ -20°C
P414 (X414)	X60 / L415	60	414	75	517	20	238	22	54 D @ -20°C
หน้า 448 (X448)	X65 / L450	65	448	77	531	18	238	22	54 D @ -20°C
หน้า 483 (X483)	X70 / L485	70	483	82	565	16	247	24	54 D @ -20°C
หน้า552 (X552)	X80 / L555	80	552	90	621	16	247	24	54 D @ -20°C

9. ข้อบังคับการรักษาความร้อนหลังการดัด

เนื่องจากการดัดงอด้วยการเหนี่ยวนำความร้อนจะทำให้ท่อเหล็กเกิดวงจรความร้อนเฉพาะที่อย่างรวดเร็ว, การรักษาความร้อนหลังการดัดเต็มรูปแบบ (PBHT) เป็นสิ่งจำเป็นในการฟื้นฟูโครงสร้างจุลภาคที่ละเอียด, บรรเทาความเค้นดัดที่ตกค้าง, และรับประกันความทนทานของรอยบากบนโลหะฐาน, โซนโค้ง, และรอยเชื่อม.

1. คลายเครียด / อารมณ์

อุ่นส่วนโค้งอย่างสม่ำเสมอระหว่าง 480°C (900°F) และ 675°C (1250°F). เก็บไว้ที่อุณหภูมิอย่างน้อย 30 นาทีต่อ 25 มม (1 ใน.) ของความหนาของผนัง, แต่ไม่น้อยกว่า 30 รวมนาที. อากาศเย็นสบายในอากาศนิ่ง.

2. การทำให้เป็นมาตรฐาน (เอ็น)

ให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงด้านบนอย่างสม่ำเสมอ (เครื่องปรับอากาศ₃, โดยทั่วไปคือ 880°C–930°C). ถือไว้ขั้นต่ำ 20 นาทีต่อ 25 มม (1 ใน.) ของความหนา, จากนั้นทำให้เย็นอย่างอิสระในอากาศนิ่งเพื่อให้ได้โครงสร้างเฟอร์ไรต์-เพิร์ลไลท์ที่สม่ำเสมอ.

3. ดับ & อารมณ์ (ถาม&ต)

ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลง, ถือไว้ 20 ต่ำสุด/25 มม, แล้วรีบดับในน้ำ, น้ำมัน, หรือการทำให้พอลิเมอร์ดับลง. อุ่นซ้ำเพื่ออบที่อุณหภูมิสูง (550°ซ–650°ซ) เพื่อให้ได้ผลผลิตที่เหมาะสมที่สุดและความเหนียวทนแรงกระแทก.

10. เอกสารข้อมูลมิติหลักของท่อโค้ง API 5L

ตารางด้านล่างแสดงตรงกลางถึงปลาย (ก, บี) และหันหน้าเข้าหากัน (โอ, K) ขนาดสำหรับ 3D มาตรฐานและรัศมียาว (แอลอาร์) ท่อโค้งงอตามขนาดท่อที่ระบุ DN15 (1/2-) ถึง DN400 (16-) ตามมาตรฐาน ASME B16.49 และ ASME B16.9.

โต๊ะ 10.1: เมทริกซ์มิติสำหรับ 90°, 45° โค้งงอและคืนกลับ 180° (มม)

ดีเอ็น	กรมอุทยานฯ	นอก Dia (ของ)	ศูนย์ถึงจุดสิ้นสุด (90°โค้งงอ) ก		ศูนย์ถึงจุดสิ้นสุด (45°โค้งงอ) บี		กลับสู่หน้า (180° กลับ) โอ		ศูนย์กลางสู่ศูนย์กลาง (180° กลับ) K
ดีเอ็น	กรมอุทยานฯ	นอก Dia (ของ)	3ดี เบนด์	แอลอาร์ เบนด์	3ดี เบนด์	แอลอาร์ เบนด์	3ดี เบนด์	แอลอาร์ เบนด์	3ดี เบนด์	แอลอาร์ เบนด์
15	1/2-	21.3	76	38	48	22	203	102	76	38
20	3/4-	26.7	76	38	57	25	247	127	76	38
25	1-	33.4	76	38	63	29	176	102	76	51
32	1 1/4-	42.2	95	48	39	24	95	102	64	64
40	1 1/2-	48.3	114	57	47	29	114	127	76	76
50	2-	60.3	152	76	63	35	152	152	102	102
65	2 1/2-	73.0	190	95	79	44	190	190	127	127
80	3-	88.9	229	114	95	51	229	229	152	152
90	3 1/2-	101.6	267	133	111	57	267	267	178	178
100	4-	114.3	305	152	127	64	305	305	203	203
125	5-	141.3	381	190	157	79	381	381	254	254
150	6-	168.3	457	229	189	95	457	457	305	305
200	8-	219.1	610	305	252	127	610	610	406	406
250	10-	273.0	762	381	316	159	762	762	508	508
300	12-	323.8	914	457	378	191	914	914	609	609
350	14-	355.6	1067	533	441	222	1067	1067	711	711
400	16-	406.4	1219	610	505	254	1219	1219	813	813

11. การเปรียบเทียบเกรดผลผลิตสูง (X52, X56, X60, X65, X70)

การเลือกเกรดเหล็กที่เหมาะสมสำหรับการโค้งงอของท่อข้ามประเทศจำเป็นต้องรักษาสมดุลของแรงดันในการปฏิบัติงาน, ความสามารถในการเชื่อมภาคสนาม, ความเหนียวแตกหัก, และประสิทธิผลด้านต้นทุน. ตารางเปรียบเทียบด้านล่างจะประเมินขีดจำกัดทางเคมีและเกณฑ์ทางกลของสเปกตรัม API 5L ที่ให้ผลตอบแทนสูง.

โต๊ะ 11.1: การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีระหว่างส่วนโค้งที่ให้ผลตอบแทนสูงของ API 5L (% สูงสุด)

ระดับ	คาร์บอน [ค]	ซิลิคอน [และ]	แมงกานีส [มน]	ฟอสฟอรัส [ป]	กำมะถัน [ส]	วาเนเดียม [วี]	ไนโอเบียม [ไม่มี]	ไทเทเนียม [ของ]
เอพีไอ 5L X52	0.16	0.45	1.65	0.020	0.010	0.07	0.05	0.04
เอพีไอ 5L X56	0.16	0.45	1.65	0.020	0.010	0.07	0.05	0.04
เอพีไอ 5L X60	0.16	0.45	1.65	0.020	0.010	0.08	0.05	0.04
API 5L x65	0.16	0.45	1.65	0.020	0.010	0.09	0.05	0.06
เอพีไอ 5L X70	0.17	0.45	1.75	0.020	0.010	0.10	0.05	0.06

โต๊ะ 11.2: การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลระหว่าง API 5L High-Yield Bends

ระดับ	ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ (เคเอสไอ / MPa)	ความต้านแรงดึงต่ำสุด (เคเอสไอ / MPa)	อัตราผลตอบแทนต่อแรงดึงสูงสุด	การยืดตัวขั้นต่ำ (%)
เอพีไอ 5L X52	52 เคเอสไอ / 359 MPa	66 เคเอสไอ / 455 MPa	0.93	21 %
เอพีไอ 5L X56	56 เคเอสไอ / 386 MPa	71 เคเอสไอ / 490 MPa	0.93	19 %
เอพีไอ 5L X60	60 เคเอสไอ / 414 MPa	75 เคเอสไอ / 517 MPa	0.93	19 %
API 5L x65	65 เคเอสไอ / 448 MPa	77 เคเอสไอ / 531 MPa	0.93	18 %
เอพีไอ 5L X70	70 เคเอสไอ / 483 MPa	82 เคเอสไอ / 565 MPa	0.93	17 %

12. การตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (nde) & โปรโตคอลการควบคุมคุณภาพ

เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้แรงกดดันของวงจรที่รุนแรงและภาระด้านสิ่งแวดล้อม, 100% ของส่วนโค้งเหนี่ยวนําร้อนที่ผลิตขึ้นจะต้องได้รับการตรวจสอบโดยไม่ทําลายอย่างละเอียดถี่ถ้วน (nde) และการทดสอบโลหะวิทยาแบบทำลายล้างตามข้อกำหนด ASME B16.49 10 และ ISO 15590-1.

วิธีการทดสอบ	มาตรฐาน / ข้อมูลจำเพาะ	เกณฑ์การยอมรับ & ขอบเขตการตรวจสอบ
การทดสอบอัลตราโซนิก (ยูทาห์)	มาตรฐาน ASTM A388 / ASME Sec V ศิลปะ 4	100% การวัดความหนาของผนังทั้งตัวหลังการดัด; 100% คลื่นเฉือน UT ของส่วนโค้งภายใน/ส่วนพิเศษและรอยเชื่อม.
การทดสอบด้วยรังสี (RT)	ASME Sec V ศิลปะ 2 / เอพีไอ 1104	100% การตรวจเอ็กซ์เรย์รอยเชื่อมเส้นรอบวงและแนวยาวบนท่อเชื่อมหลังการขึ้นรูป.
การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI)	มาตรฐาน ASTM E709 / ASME Sec V ศิลปะ 7	100% การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็กเปียกของปลายเอียง, อินทราโดส, สิ่งพิเศษ, และตัวเครื่องเพื่อตรวจจับรอยแตกบนพื้นผิว/ใต้พื้นผิว.
การทดสอบความแข็ง & การทำแผนที่	มาตรฐาน ASTM E10 (บริเนล) / มาตรฐาน ASTM E18 (ร็อคเวลล์)	การทำแผนที่ตารางข้ามรัศมีภายนอก, รัศมีภายใน, แกนกลาง, และโซนการเชื่อม/HAZ. สูงสุด 238 HBW (22 HRC สำหรับบริการเปรี้ยว).
ชาร์ปี วี-น็อตช์ (CVN) ผลกระทบ	มาตรฐาน ASTM A370 / ไอเอสโอ 148-1	การทดสอบแรงกระแทกที่ -20°C (-4°F) หรือ -46°C (-51°F). พลังงานขั้นต่ำส่วนบุคคลต่อตารางพื้นฐาน ASME B16.49.
การทดสอบอุทกสถิต	ข้อ API 5L 10.2 / ASME B31.8	ทดสอบแรงดันให้น้อยที่สุด 10 วินาทีโดยไม่มีการรั่วซึมของร่างกายหรือตะเข็บเมื่อคำนวณความเค้นของห่วง (90% สมีส์).

13. ระบบเคลือบป้องกันการกัดกร่อน

ส่วนโค้งเหนี่ยวนําร้อนวางอยู่ใต้ดิน, ใต้ทะเล, หรือสภาพแวดล้อมท่อเหนือพื้นดินต้องใช้ระบบเคลือบป้องกันการกัดกร่อนแบบพิเศษที่สามารถปรับให้เข้ากับรูปทรงโค้งงอได้โดยไม่ต้องแยกตัว.

อีพ็อกซี่บอนด์ฟิวชั่น (เอฟบีอี)
เคลือบผงอีพ็อกซี่เทอร์โมเซตติงชั้นเดียว / สองชั้น (400–600 ไมโครเมตร). ต้านทานการแยกตัวของแคโทดได้ดีเยี่ยมถึง 110°C.

3-ชั้นโพลีเอทิลีน (3แอลพีอี)
ไพรเมอร์ FBE + กาวโคโพลีเมอร์ + เอทิลีนความหนาแน่นสูงด้านนอก (เอชดีพีอี) ฝัก. การป้องกันแรงกระแทกทางกลที่เหนือกว่าสำหรับท่อฝัง.

อีพ็อกซี่เหลว / โพลียูรีเทน
100% เคลือบอีพ็อกซี่เหลวชนิดแข็งทั้งภายในและภายนอก. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับรูปทรงโค้งงอที่ซับซ้อนและข้อต่อสนาม.

การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน / วานิช
น้ำยาเคลือบเงาป้องกันสนิมสีดำหรือการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน ASTM A123 สำหรับท่อโรงกลั่นอุตสาหกรรมและโรงงานแปรรูป.

14. ASME B16.49 สรุปความคลาดเคลื่อนมิติ

ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตที่แคบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาความพอดีของท่อ, ลดการชดเชยระหว่างการเชื่อมเส้นรอบวงอัตโนมัติของสนาม, และหลีกเลี่ยงจุดรวมความเครียด.

โต๊ะ 14.1: การเปลี่ยนแปลงทางเรขาคณิตที่อนุญาตต่อ ASME B16.49

คุณสมบัติมิติ	ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด	ขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนที่อนุญาต
มุมโค้ง (ฉัน) ความอดทน	ทุกขนาด (1/2″ ถึง 60″)	±0.5° ของมุมโค้งที่ระบุ
รัศมีเส้นผ่านศูนย์กลาง (CLR) ความอดทน	ทุกขนาด	±1.0% ของรัศมีเส้นกึ่งกลางที่ระบุ R
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ) ที่จุดสิ้นสุด	กรมอุทยานฯ ≤ 4″ NPS 5″ ถึง 12″ กรมอุทยานฯ ≥ 14″	+1.6 มม / -0.8 มม ±1.6 มม +2.4 มม / -1.6 มม
ไข่ (ความไม่กลม) ในเบนด์	ทุกขนาด	สูงสุด 3.0% [(ของ_{สูงสุด} – ของ_นาที) / ของ_นาม × 100]
สิ้นสุดความเหลี่ยม / มุมเอียง	ทุกขนาด	มุมเอียง 37.5° ± 2.5°; หน้าราก 1.6 มม. ± 0.8 มม; นอกสี่เหลี่ยม ≤ 1.6 มม
ความยาวแทนเจนต์ (L1, L2) ความอดทน	ทุกขนาด	±5.0 มม. หรือตามที่ตกลงกันระหว่างผู้ซื้อและผู้ผลิต

15. แนวทางการจัดซื้อจัดจ้าง: วิธีสั่งซื้อ API 5L Induction Bends

เพื่อเร่งรัดการเสนอราคาและรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่ไร้ที่ติ, สัญญาจัดซื้อจัดจ้างทางวิศวกรรม (อีพีซี) ควรรวมโปรไฟล์ทางเทคนิคทั้งหมดเมื่อขอใบเสนอราคาสำหรับการโค้งงอแบบเหนี่ยวนำร้อน.

ตัวอย่างการกำหนดคำสั่งซื้อมาตรฐาน:

90° โค้งงอเหนี่ยวนำร้อน, ASME B16.49, ASTM A234 ดับบลิวพีบี / API 5L เกรด X60 PSL2 (L415N), ไร้รอยต่อ, ร=5D, ขนาด 8″ SCH40 (ของ 219.1 มม, วท 8.18 มม), ความยาวแทนเจนต์ L1=L2=150 มม, ปลายเอียงตาม ASME B16.25, ดับแล้ว & นิรภัย (คิวที), 3การเคลือบภายนอก LPE, 100% ได้รับการรับรอง UT/RT/MPI.

รายการตรวจสอบพารามิเตอร์การสั่งซื้อที่จำเป็น:

มาตรฐานการผลิต: ASME B16.49, ไอเอสโอ 15590-1, หรือ MSS-SP-75
เกรดเหล็ก & ระดับ: API 5L X42 ถึง X80 (PSL1, psl2, หรือบริการเปรี้ยว)
ประเภทท่อ: ไร้รอยต่อ (เอสเอ็มแอลเอส) หรือรอย (แอลเอสเอ, HSAW, ERW)
ขนาดที่กำหนด & ความหนา: กรมอุทยานฯ, ของ (มม), กำหนดการหรือความหนาของผนัง (มม)

มุมโค้ง & รัศมี: 90°, 60°, 45°, 30° (CLR = 3 มิติ, 5ดี, 6ดี, 12ดี)
ความยาวปลายแทนเจนต์: ปลายตรงแบบมาตรฐานหรือแบบกำหนดเอง (L1 / L2)
สภาวะการรักษาความร้อน: คลายเครียด, ซึ่งถูกทำให้เป็นมาตรฐาน, หรือดับแล้ว & นิรภัย
การเคลือบผิว & การทดสอบ: เอฟบีอี, 3แอลพีอี, NACE MR0175, 100% การรับรอง UT/RT