API 5L PSL2 BNS LSAW ÇELİK BORU
API 5L PSL2 BNS LSAW ÇELİK BORU 914.4 X 12.7 mm
API 5L PSL2 BNS LSAW Çelik Borusuna Giriş
API 5L PSL2 BNS LSAW ÇELİK BORU, dış çapı ile 914.4 mm (36 inç) ve duvar kalınlığı 12.7 mm, yüksek kaliteli uzunlamasına batık bir ark kaynaklı (LSAW) Petrol ve gaz endüstrisinde boru hattı taşıma sistemleri için tasarlanmış karbon çelik borusu. Amerikan Petrol Enstitüsü'ne uygun (API'si) 5L Belirtme, Ürün spesifikasyon seviyesi 2 (PSL2), ve sınıf BNS olarak belirlenir (Ekşi Servis İçin B Sınıfı), Bu boru, gelişmiş mekanik özellikler için tasarlanmıştır, sıkı test, ve sülfür stres çatlamasına direnç (SSC) hidrojen sülfürde (H2S)-İçeren ortamlar. LSAW üretim işlemi, sağlam bir kaynak dikişini sağlar, büyük çaplı için uygun hale getirmek, Ana iletim bagaj hatları ve açık deniz boru hatları gibi yüksek basınçlı uygulamalar.
Borunun minimum akma mukavemeti 245 MPa (35,500 psi) ve ekşi hizmet için NACE MR0175'e uyum, zorlu koşullar için ideal hale getirir. Maliyet etkinliği, Inconel® gibi yüksek performanslı alaşımlarla karşılaştırıldığında 718, ve cüruf ve toz taşıma boru hatları gibi uygulamalarda çok yönlülük, İspanyol cüruf taşıma boru hattı gibi projelerde görüldüğü gibi, Pratik değerini vurgulayın. Bu makale borunun kimyasal bileşimini araştırıyor, mekanik özellikler, korozyon direnci, üretim süreçleri, uygulamalar, ve boyutsal toleranslar, Mühendislik referansı için ayrıntılı tablolarla. Inconel ile Karşılaştırmalar 718, Incoloy 901, ASTM A671 CC60 CL22, ve API 5L X70, kritik altyapıdaki özel rolü için bağlam sağlar.
Kimyasal bileşim ve malzeme analizi
API 5L PSL2 BNS LSAW çelik borusunun kimyasal bileşimi mukavemet için optimize edilmiştir, kaynaklanabilirlik, ve ekşi servis ortamlarına direnç. API 5L PSL2 başına, Sınıf BN'ler tipik olarak karbon içerir (≤0.12), manganez (≤1.20), fosfor (≤0.025), sülfür (≤0.015), silikon (≤0.45), ve vanadyum gibi eser unsurlar, niyobyum, ve titanyum (V+nb+ti ≤0.15%). Ekşi hizmet için (BNS), karbon eşdeğeri (CEPCM) CEPCM = C olarak hesaplanır + Ve/30 + MN/20 + CU/20 + İçinde / 60 + CR/20 + MO/15 + V/15 + 5B, Kaynaklanabilirliği ve SSC direncini artırmak için tipik olarak ≤ %.25. Düşük kükürt ve fosfor seviyeleri inklüzyonları azaltır, H2S ortamlarında tokluk ve korozyon direncinin iyileştirilmesi.
Inconel ile karşılaştırıldığında 718 (50–55 nikel, 4.75–5.50% niyobyum), API 5L BNS, güç için karbon ve manganeze güvenir, Inconel’in üstün korozyon direncini sağlayan yüksek alaşım içeriğinden yoksun. Incoloy 901 (40–45 nikel, 2.35–3.10% Titanyum) ayrıca daha zengin bir kompozisyona sahiptir, Yüksek sıcaklık performansının arttırılması, ancak ekşi hizmet uygunluğunun arttırılması. ASTM A671 CC60 CL22 (0.04–0.27 karbon, 0.85–1.20 manganez) Benzer bir karbon çelik tabanına sahiptir, ancak düşük sıcaklık hizmeti için tasarlanmıştır (-46°C), Daha az sıkı ekşi servis gereksinimleri ile. API 5L X70 PSL2 (≤0.26 Karbon, ≤1.65 manganez) daha yüksek karbon eşdeğeri var, BNS'ye kıyasla kaynak kabiliyetini azaltmak. BNS sınıfının ince tahılları, Öldürülen Çelik Mikroyapı, PSL2 başına, Ekşi gaz boru hatlarında güvenilirliği sağlar, NACE MR0175 Sertlik Sınırları Toplantı (≤22 HRC).
Mekanik Özellikler
API 5L PSL2 BNS LSAW Çelik Boru, Petrol ve Gaz Boru Hatları için Tasarlanmış Sağlam Mekanik Özellikler sergiler. Minimum akma mukavemeti 245 MPa (35,500 psi), 415-760 MPa gerilme mukavemeti ile (60,200–110.200 psi) ve minimum uzaması 23% için 914.4 mm od ve 12.7 mm duvar kalınlığı, API 5L PSL2 başına. PSL2 Charpy V-Notch gerektirir (CVN) 0 ° C'de darbe testi, minimum ortalama enerji emilimi ile 41 J (boylamasına) Ve 27 J (enine) Sınıflar için ≤x60, Soğuk ortamlarda tokluğun sağlanması. Ekşi hizmet için (BNS), NACE MR0175 başına ek test, SSC'ye karşı direnci doğrular, ≤22 HRC'ye göre sertlik ile.
Inconel ile karşılaştırıldığında 718 (akma dayanımı 1035 MPa, çekme mukavemeti 1275 MPa), API 5L BNS daha düşük güç sunar, ancak büyük ölçekli boru hatları için daha uygun maliyetlidir. Incoloy 901 (Verim mukavemeti ~ 900 MPa) daha yüksek güç sağlar ancak ekşi servis optimizasyonundan yoksundur. ASTM A671 CC60 CL22 (akma dayanımı 220 MPa, gerilme mukavemeti 415-550 mpa) mukavemetle karşılaştırılabilir, ancak -46 ° C'de düşük sıcaklıklı tokluk için test edilir, Ekşi Hizmet Değil. API 5L X70 PSL2 (akma dayanımı 485 MPa, gerilme mukavemeti 570-760 mpa) BNS'yi güçte aşar, ancak ekşi hizmet için daha katı işlemeyi gerektirir. Boru hidrostatik geçirir, çekme, ve viraj testleri, PSL2, tahribatsız muayeneyi zorunlu kılar (NDE) Ultrasonik test gibi, Yüksek basınçlı uygulamalar için kaynak bütünlüğünün sağlanması.
Korozyon direnci ve ekşi servis uyumluluğu
API 5L PSL2 BNS LSAW Çelik Boru, H2S içeren ekşi servis ortamları için tasarlanmıştır, NACE MR0175/ISO'ya uymak 15156. Düşük karbon (≤0.12) ve kükürt (≤0.015) içerik, kontrollü bir mikroyapı ile birleştirildiğinde (Sertlik ≤22 HRC), Sülfür stres çatlamasına duyarlılığı en aza indirin (SSC) ve hidrojen kaynaklı çatlak (Hic). Füzyon-bağlı epoksi gibi harici kaplamalar (FBE), üç katmanlı polietilen (3LPE), veya polipropilen (3LPP) Toprak ve deniz korozyonuna karşı direnci arttırın, iç kaplamalar veya astarlar sıvıya bağlı korozyona karşı koruma sağlarken. Ek koruma için galvanizleme veya korozyon önleyici yağ da uygulanabilir.
Inconel'in aksine 718, Klorür ve yüksek sıcaklık ortamlarında olağanüstü korozyon direnci için% 50-55 nikel ve% 2.8-3.3 molibdenum ile, API 5L BNS, korozyon koruması için kaplamalara ve malzeme kontrollerine dayanır, Karbon çelik tabanı daha az doğal olarak dirençli olduğundan. Incoloy 901 BNS'den daha iyi korozyon direnci sunar, ancak ekşi hizmet için optimize edilmez. ASTM A671 CC60 CL22, Ayrıca NACE uyumlu, düşük sıcaklık hizmetine odaklanır, benzer kaplama gereksinimleriyle. API 5L X70 PSL2 ekşi hizmet için ek işlem gerektirir (örneğin, X70QS), BNS’nin doğal uygunluğunun aksine. Borunun H2S ortamlarına dayanma yeteneği, İspanyol cüruf taşıma boru hattı gibi projelerde gösterildiği gibi, Ekşi gaz boru hatları için uygun maliyetli bir seçim yapar.
İmalat ve işleme
API 5L PSL2 BNS LSAW çelik borusunun üretimi, ASTM A516 veya eşdeğer plakaların JCOE işlemi kullanılarak silindirik bir şekle oluşturulmasını içerir. (J-şekil, Chape, Obra, genleşme), ardından uzunlamasına batık ark kaynağı (TESTERE) iç ve dış yüzeylerde. İşlem plaka beslemesini içerir, kenar frezeleme, kıvırma, şekillendirme, ön yarma, iç/harici kaynak, cüruf çıkarma, Ultrasonik ve X-ışını muayenesi, mekanik genişleme, hidrostatik test, ve bitiş. Kaynak dikişi güçlendirildi, maksimum yüksekliğe sahip 3.2 mm, ve geçiyor 100% Tahribatsız sınav (NDE) PSL2 başına, ultrasonik ve radyografik testler dahil, kusursuz kaynakları sağlamak için.
Inconel ile karşılaştırıldığında 718, vakum indüksiyon erimesi ve karmaşık ısı tedavileri gerektirir, API 5L BNS'nin üretilmesi daha kolaydır, İnce tane için kepçe rafineri ile temel oksijen veya elektrikli fırın çelik üretimi kullanma, Öldürülen Çelik. Incoloy 901 ve ASTM A671 CC60 CL22, benzer karbon çelik işleme içerir, ancak PSL2’nin katı NDE gereksinimlerinden yoksun. API 5L X70 PSL2 benzer bir LSAW işlemini takip eder, ancak daha yüksek mukavemet için termomekanik yuvarlanma gerektirebilir. Borunun boyutları (914.4 mm, 12.7 mm ağırlık) kesin biçimlendirme ile elde edilir, API 5L Toleransları Toplama. Ekşi Servis Uyumluluğu, sertliği korumak için kontrollü ısıl işlemi içerir ≤22 HRC, H2S ortamlarında güvenilirliği sağlamak.
Uygulamalar
API 5L PSL2 BNS LSAW Çelik Boru Petrol ve Gaz Boru Hattı Taşımacılık Sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır, özellikle ekşi servis ortamlarında. Uygulamaları arasında ana iletim bagaj hatları, açık deniz boru hatları, ve İspanyol cürufu ve toz taşıma boru hattı gibi özel projeler (914.4 X 12.7 mm, 11 borular, 12 m uzunluğu). Borunun büyük çapı ve ekşi servis uyumluluğu, yüksek basınçlı gaz ve petrol taşımacılığı için uygun hale getirir, Atıksu arıtma boru hatları, ve köprü inşaat projeleri, Şili'nin 3. Sokak Köprüsü'nde görüldüğü gibi (API 5L B PSL1, 1016 X 25.4 mm). Çok yönlülüğü hem karada hem de açık deniz altyapısını destekler.
Inconel'in aksine 718, Yüksek sıcaklık havacılık ve ekşi gaz kuyusu bileşenlerinde kullanılır, API 5L BNS, uygun maliyetli için optimize edilmiştir, büyük ölçekli boru hatları. Incoloy 901 havacılık uygulamaları için ayrılmıştır, Ekşi servis odağından yoksun. ASTM A671 CC60 CL22 (1066.8 X 12.7 mm) Kazan boruları gibi düşük sıcaklık uygulamalarında kullanılır, API 5L X70 PSL2 daha yüksek basınçlı boru hatlarını destekler, ancak ekşi hizmet için özelleştirme gerektirir. Borunun sonu biter (eğimli, ova) ve kaplamalar (FBE, 3LPE) Sıvı taşınması için uyarlanabilirliği arttırın, zorlu ortamlarda kritik altyapı için tercih edilen bir seçim yapmak.
Boyutsal Toleranslar
API 5L PSL2 BNS için Boyutsal Toleranslar LSAW çelik boru API 5L tarafından belirtilmiştir, Büyük çaplı boru hatları için hassasiyetin sağlanması. İçin 914.4 mm (36-inç) İLE İLGİLİ, Tolerans ±% 0.75 (± 6.86 mm). Duvar kalınlığı toleransı 12.7 MM ±% 10 (± 1.27 mm), Tutarlı mukavemet sağlamak. Düzlük sapması boru uzunluğunun ≤% 0,2'sidir (≤24 mm 12 M), Hizalama için kritik. Kaynak dikiş yüksekliği ≤3,2 mm'dir, ve son eğimler (30–35 °, Kök yüz 0.8-2.4 mm) Kaynak için ASME B16.25'e uyun. Ağırlık toleransı ±% 10'dur, Tekdüzelik sağlamak.
Inconel ile karşılaştırıldığında 718 ihtişam (ASTM B637: Küçük çaplar için ± 0.25 mm), API 5L BNS, büyük boyutu nedeniyle daha gevşek toleranslara sahiptir. Incoloy 901 benzer hassasiyet standartlarını takip eder, ASTM A671 CC60 CL22 (1066.8 mm: ±% 0.5, ± 5.33 mm) daha sıkı OD toleransları var. API 5L X70 PSL2, BNS ile benzer toleransları paylaşır, ancak daha yüksek dereceler için daha katı kontroller gerektirebilir. Borunun boyutları ultrasonik ve hidrostatik testlerle doğrulanır, Gaz iletim boru hatları gibi uygulamalar için güvenilirliğin sağlanması.
Teknik özellikler ve parametre tablosu
Aşağıdaki tabloda API 5L PSL2 BNS LSAW çelik borusunun temel parametrelerini özetlemektedir. (914.4 X 12.7 mm), Mühendisler için bir referans sağlamak.
Ürün Özellikleri Levelpsl2
| Parametre | Şartname |
|---|---|
| Standart | API5L / ISO 3183 |
| Seviye | BNS (B sınıfı, Ekşi Servis) |
| Dış Çap | 914.4 mm (36 inç) |
| Duvar Kalınlığı | 12.7 mm |
| Kimyasal Bileşim | C: ≤0.12, Mn: ≤1.20, P: ≤0.025, S: ≤0.015, Ve: ≤0.45, V+nb+ti: ≤0.15, CEPCM: ≤0.25 |
| Akma Dayanımı (Min.) | 245 MPa (35,500 psi) |
| Çekme Dayanımı | 415–760 MPa (60,200–110.200 psi) |
| Uzama (Min.) | 23% |
| Darbe Testi (PSL2) | 0°C, 41 J (boylamasına), 27 J (enine) |
| NACE MR0175 | Sertlik ≤22 HRC, SSC/HIC direnci |
| Kaynak Yöntemi | LSAW (JCOE, Tozaltı Ark Kaynağı) |
| Test | 100% NDE (ultrasonik, radyografik), hidrostatik, çekme, bükülmek, CVN |
| Kaplamalar | FBE, 3LPE, 3LPP, korozyon önleme yağı, galvanizleme |
| Bitiş Sonu | Eğimli (30–35 °, Kök yüz 0.8-2.4 mm), ova |
| Uygulamalar | Petrol/gaz boru hatları, savaş, atık su arıtma, köprü inşaatı |
Bu tablo, borunun özelliklerine öz bir bakış sağlar, Tasarım ve tedarik kararlarında yardımcı olmak.
Inconel ile karşılaştırma 718, Incoloy 901, ASTM A671 CC60, ve API 5L X70
API 5L PSL2 BNS Inconel'den önemli ölçüde farklıdır 718, Incoloy 901, ASTM A671 CC60 CL22, ve API 5L X70. İnkonel 718 (akma dayanımı 1035 MPa, 50–55 nikel) yüksek sıcaklıkta mükemmel, Havacılık ve uzay gibi aşındırıcı ortamlar, Üstün korozyon direnci sunmak ancak yüksek maliyetle. API 5L BNS (akma dayanımı 245 MPa) ekşi servis boru hatları için optimize edilmiş, korozyon koruması için kaplamalara güvenmek. Incoloy 901 (Verim mukavemeti ~ 900 MPa, 40–45 nikel) havacılık için uygundur ancak ekşi servis optimizasyonundan yoksundur. ASTM A671 CC60 CL22 (akma dayanımı 220 MPa) düşük sıcaklık için tasarlanmıştır (-46°C) uygulamalar, benzer NACE uyumluluğu ancak daha düşük güçle. API 5L X70 PSL2 (akma dayanımı 485 MPa) Yüksek basınçlı boru hatları için daha yüksek güç sunar, ancak ekşi hizmet için ek işlem gerektirir (örneğin, X70QS).
API 5L BNS’nin düşük CEPCM ve PSL2 testi, x70'e kıyasla üstün kaynaklanabilirlik ve ekşi servis performansı sağlar, Maliyet etkinliği Inconel'i aşarken 718 ve Incoloy 901. ASTM A671 CC60 ekşi hizmet için karşılaştırılabilir, ancak düşük sıcaklıklı sertliğe öncelik verir. Seçim proje ihtiyaçlarına bağlıdır: Ekşi servis boru hatları için BNS, İnkonel 718 aşırı koşullar için, Incoloy 901 havacılık için, Soğuk iklimler için CC60, ve yüksek basınçlı taşıma için x70.
Zorluklar ve sınırlamalar
API 5L PSL2 BNS LSAW Çelik Boru Karbon Çelik ve Ekşi Servis Uygulamalarına Doğuşta Zorluklar. Korozyon koruması için kaplamalara güvenmesi, Inconel 718’in doğal direncinin aksine, Toprak veya deniz ortamlarında dış korozyonu önlemek için titiz uygulama ve bakım gerektirir. Ekşi Servis Uyumluluğu Sertliğin Kesinlikle Kontrolü talep ediyor (≤22 HRC) ve mikro yapı, hassas ısıl işlem ve nde gerektiren, bu da üretim maliyetlerini artırır. LSAW işlemi yüksek kaliteli kaynaklar sağlar, ancak 100% radyografik ve ultrasonik test, Kesintisiz borulara kıyasla karmaşıklık eklemek.
API 5L X70 PSL2 ile karşılaştırıldığında, BNS'nin daha düşük mukavemeti var, Ultra yüksek basınçlı boru hatlarında kullanımını sınırlamak. ASTM A671 CC60 CL22 benzer kaplama ve NACE gereksinimlerini paylaşır, ancak yüksek basınçlı ekşi gaz taşımacılığı için daha az uygundur. İnkonel 718 ve Incoloy 901 büyük ölçekli boru hatları için maliyet kârlıdır. Alan kaynağı NACE uyumluluğunu korumalıdır, ve büyük çaplı borular (914.4 mm) Kurulum için özel ekipman gerektirir. Bu zorluklar gelişmiş kaplamalarla hafifletilir, Sıkı Kalite Kontrolü, ve uygun tasarım, Ekşi gaz boru hatlarında ve altyapı projelerinde güvenilirliğin sağlanması.
Geleceğin Trendleri ve Yenilikleri
API 5L PSL2 BNS LSAW çelik borusunun geleceği, imalattaki gelişmelerden kaynaklanmaktadır, kaplamalar, ve sürdürülebilirlik. Batık ark kaynağındaki yenilikler ve gerçek zamanlı kaynak izlemesi kusurları azaltır, Dikiş kalitesini artırma, ve maliyetleri düşürme. Gelişmiş kaplamalar, nanoteknoloji tabanlı FBE ve 3LPE gibi, korozyon direncini iyileştiriyor, Ekşi ortamlarda hizmet ömrünü uzatmak. Dijital araçlar, Boru hattı izleme ve öngörücü bakım gibi, petrol ve gaz uygulamalarında operasyonel verimliliği ve güvenliği artırıyor, Güvenilirlik için endüstri talepleriyle uyum sağlamak.
Ekşi gaz altyapısına artan ihtiyaç, özellikle deniz ve uzak bölgelerde, API 5L BNS gibi NACE uyumlu borulara olan talebi artırıyor. Sürdürülebilir uygulamalar, Geri dönüştürülmüş çelik ve düşük karbonlu üretim gibi, çevresel endişeleri ele alıyor. Inconel ile karşılaştırıldığında 718 ve Incoloy 901, niş uygulamalar için katkı üretimine odaklanmak, BNS, büyük çaplı boru hatları için ölçeklenebilirliğe öncelik verir. Enerji geçişleri verimliliği ve dayanıklılığı vurgularken, API 5L BNS kritik bir bileşen olarak kalacak, Zorlu koşullarda güvenilir sıvı taşınmasını desteklemek.
Çözüm
API 5L PSL2 BNS LSAW ÇELİK BORU (914.4 X 12.7 mm) yüksek performanslıdır, Ekşi servis petrol ve gaz boru hatları için uygun maliyetli çözüm. Kimyasal bileşimi (≤0.12 Karbon, CEPCM ≤0.25%) Kaynaklanabilirlik ve SSC direncini sağlar, PSL2’nin sıkı testleri (0 ° C'de CVN, 100% NDE) mekanik güvenilirliği garanti eder. Verim gücü ile 245 MPA ve NACE MR0175 uyumluluğu, H2S ortamlarında mükemmeldir, İspanyol cüruf taşıma boru hattı gibi projelerde gösterildiği gibi. LSAW işlemi ve FBE ve 3LPE gibi kaplamalar, büyük çaplı uygulamalar için dayanıklılık sağlar.
Boyuna Tozaltı Ark Kaynak Borusu UOE'ye bölünmüştür, RBE, Farklı şekillendirme yöntemlerine göre JCOE çelik boru. Boyuna yüksek frekanslı kaynaklı çelik boru, nispeten basit işlem ve hızlı sürekli üretim özelliklerine sahiptir., ve sivil inşaatta geniş kullanıma sahiptir,petrokimya, hafif sanayi ve diğer sektörler. Çoğunlukla düşük basınçlı sıvıların taşınmasında kullanılır veya çeşitli mühendislik bileşenlerine ve hafif endüstriyel ürünlere dönüştürülür..
API5L: Çelik Boruların Özellikleri ve Toleransları API 5L, petrol ve doğal gaz endüstrilerindeki boru hattı taşıma sistemlerinde kullanılan dikişsiz ve kaynaklı çelik borulara yönelik standartları belirtir..
LSAW çelik borular, UOE aracılığıyla üretilip üretilmediği, JCOE (Pres Bükme), veya JCOE (Rulo Bükme) yöntemler, Yüksek mukavemetleri nedeniyle çeşitli endüstriyel uygulamaların ayrılmaz bir parçasıdır, boyutsal doğruluk, ve çok sayıda uluslararası standartla uyumluluk. Her üretim sürecinin kendine özgü avantajları vardır, bu boruların sıvı ve gazların taşınmasına uygun hale getirilmesi, yanı sıra yapısal ve mühendislik projelerinde kullanım için.
DSAW boruları, üretim hassasiyeti nedeniyle zorlu uygulamalar için mükemmel bir seçimdir, kuvvet, ve çok yönlülük. İster düz ister spiral kaynaklı, Bu borular sıkı endüstri standartlarını karşılar ve sıvıların ve gazların yüksek basınç altında taşınması için güvenilir bir çözümdür.
ASTM A53 LSAW çelik borular, dayanıklılıkları nedeniyle çeşitli endüstriyel uygulamalar için güvenilir bir seçimdir, dayanıklılık, ve yüksek kaliteli üretim süreci. Sıvıların taşınmasında kullanılıp kullanılmadığı, yapısal projeler, veya mekanik sistemler, bu borular mükemmel performans ve uzun vadeli güvenilirlik sağlar.
ASTM A252 LSAW ve DSAW çelik borular, sağlamlıkları nedeniyle temellerin ve yapısal desteklerin çakılması için mükemmel seçimlerdir, dayanıklılık, ve yüksek kaliteli üretim süreçleri.
