API 5L X70 suvirintų linijų vamzdžių specifikacija

 

API 5L linijos vamzdžių rūšys apima platų stiprumo diapazoną;X70užima viršutinę juostą, kurioje dizaineriai vis dar gali kvalifikuoti praktines lauko suvirinimo procedūras. Daugelis tolimojo susisiekimo dujų linijų ir eksporto vamzdynų perkeliami į X70, daugiausia įpjūvio sienelės storis ir plieno tonažasnesumažinant projektinio slėgio. Šis didelio stiprumo ir valdomo suvirinamumo derinys paaiškina, kodėl X70 dažnai pakeičia X60/X65 naujuose, didelės talpos maršrutuose. Įprasti dizaino veiksniai:

• Didesnis darbinis slėgis dujų perdavimui dideliais atstumais
• Mažesnis dujotiekio svoris minkštoje žemėje arba sudėtingoje vietovėje
• Eksporto linijos, susijusios su plėtra atviroje jūroje, kur maršruto ilgis padidina plieno kainą
• Esamų koridorių kilpos arba aukštinimas, išlaikant sienų storį konstrukcijų ribose

Kai projektas užsifiksuoja X70, paprastai apibrėžiama medžiagos specifikacijaPSL lygis, suvirinto gaminio forma ir dangos koncepcijakartu, tada prie pagrindinio pasirinkimo pridedami NDT, dokumentacijos ir konstrukcijos reikalavimai.

 

 

Nuorodinis dokumentas, skirtasAPI 5L X70 suvirintas vamzdisyra API 5L standartas, suderintas su ISO 3183. Projekto specifikacijose dažniausiai reikia vieno iš šių derinių:

• X70 PSL1– suvirintas vamzdis bendrajai perdavimo tarnybai
• X70 PSL2– suvirintas vamzdis su griežtesnėmis sudėties ribomis, kietumo kriterijais ir atsekamumu

API 5L apima tiek besiūlius, tiek suvirintus gaminius, tačiau didelio atstumo, didelio skersmens sistemos didžiąja dalimi priklauso nuosuvirintas X70. PSL2 suvirintų vamzdžių projekto dokumentuose paprastai nurodoma:

• Pristatymo būklė (TMCP arba Q+T, priklausomai nuo plokštės / ritės maršruto)
• Reikalinga Charpy smūgio temperatūra ir sugerta energija
• NDT taikymo sritis ir dažnis suvirinimo siūlei ir vamzdžio korpusui
• Atsekamumo taisyklės nuo plieno karščio iki gatavo vamzdžio, įskaitant bandymų rezultatus ir dangos įrašus

Malūnų procedūros ir tikrinimo bei bandymų planai (ITP) paverčia šiuos reikalavimus gamybos etapais ir mėginių ėmimo planais.

 

 

Būdingas X70 bruožas yra jonurodyta minimali takumo riba (SMYS)iš70 000 psi (≈ 485 MPa)pagal API 5L. Dėl šio didesnio išeigos lygio dizaineriai gali sumažinti sienelių storį, palyginti su X60/X65, esant tokiam pačiam projektiniam slėgiui.

1 lentelė. Tipinės minimalios mechaninės savybės (nuoroda):

Įvertinimas	PSL lygis	Min. Išeigos stiprumas SMYS (MPa)	Min. Tempimo stipris SMTS (MPa)	Tipinis pailgėjimas (%)
X60	PSL1 / PSL2	Didesnis arba lygus 415	Didesnis arba lygus 520	≈ 21
X65	PSL1 / PSL2	Didesnis arba lygus 450	Didesnis arba lygus 535	≈ 20–22
X70	PSL1 / PSL2	Didesnis arba lygus 485	Didesnis arba lygus 570	≈ 18–21

Didelio stiprumo dizaino pastabos:

• Didesnis SMYS leidžia plonesnes sienas esant tam tikram vidiniam slėgiui, tačiau projektuotojų komandos daugiau dėmesio skiria ovalumui, vietiniam lenkimui ir išorinėms apkrovoms, ypač palaidotoms ir atviroje jūroje teikiamoms paslaugoms.
• SMTS derinamas su lūžių kontrolės skaičiavimais, siekiant įvertinti įtrūkimų sulaikymo elgesį, kuris yra labai svarbus tolimojo atstumo dujų linijose.
• Pailgėjimas turi išlikti pakankamas šalto lauko lenkimui, surišimams ir žemės judėjimui; daugelis projektų kvalifikuoja tipinio X70 vamzdžio lenkimus ir suvirinimo siūles prieš pradedant visą gamybinį suvirinimą.

PSL2 X70 projektai paprastai nurodoCharpy V formos smūgio bandymainustatytoje temperatūroje. Dažnai pridedamos sunkiasienės ir dujų perdavimo linijosDWTT (plyšimo svorio testai)lūžių plitimo kontrolei palaikyti.

 

 

Gamybos maršrutas vaidina svarbų vaidmenį nustatant, kaip X70 veikia įdiegus. Daugelyje didelio skersmens aukšto slėgio dujų ir naftos projektų,LSAW (SAWL) laikomas pagrindiniu pasirinkimu, o ERW/HFW ir SSAW naudojami ten, kur jų skersmuo ir storis atitinka projektinį apvalkalą.

1 LSAW / SAWL – pagrindinis didelio stiprumo magistralinių linijų maršrutas

LSAW X70 vamzdis gaminamas išplati lėkštėformuojami UOE arba JCO procesais ir suvirinami naudojantdvipusis panardinamas lankinis suvirinimas. Šis derinys palaikodideli skersmenys ir sunkios sienos, tiksliai tiek, kiek reikia ilgoms dujų magistralinėms linijoms ir jūrinėms eksporto linijoms, veikiančioms aukštu slėgiu. Formavimo ir suvirinimo parametrai nustatomi taip, kad plokštės stiprumas, suvirinimo stipris ir HAZ kietumas atitiktų X70 reikalavimus visame perimetre.

Įprastos LSAW X70 specifikacijos funkcijos apima:

• Viso ilgio UT suvirinimo siūlei ir vamzdžio korpusui su RT nustatytose vietose, kur reikia
• Įtempių mažinimo terminis storasienių dalių apdorojimas, siekiant sumažinti liekamąjį įtempį ir pagerinti matmenų valdymą
• Griežtos apvalumo ir tiesumo tolerancijos, kad būtų palaikomas lauko lenkimas ir montavimas atviroje jūroje
• Mėginių ėmimo vietos, nustatytos netauriųjų metalų, HAZ ir suvirintų metalų tempimui ir smūgio bandymams

Šis mišinys išdidelis stiprumas, sienelės storio galimybė ir geometrinis tikslumaspaaiškina, kodėl LSAW dažnai yra pirmasis gamybos būdas, įvertinamas, kai projekte nurodoma X70 naujoms magistralinėms linijoms.

2 ERW / HFW ir SSAW – papildomi maršrutai

LSAW neapima visų skersmens ir sienelės storio derinių.ERW/HFW ir SSAWužpildyti spragas ir paremti regionines programas:

ERW / HFW X70

• Pagaminta iš karšto valcavimo ritės, perpjauta ir suformuota prieš aukšto dažnio išilginės siūlės suvirinimą.
• Taikoma daugiausia mažo ir vidutinio skersmens su vidutinio storio sienelėmis antžeminėse sistemose, kilpose ir stoties vamzdynuose.
• Suvirinimo siūlių kokybę stebi internetinis NDT (UT/EC); PSL2 specifikacijose gali prireikti vietinio PWHT suvirinimo siūlėje ir HAZ.

SSAW / SAWH X70

• Pagaminta iš ritės, suformuotos sraigtiniu kampu su vidinėmis ir išorinėmis panardinamomis lankinėmis siūlėmis.
• Siūlo gerą medžiagų panaudojimą esant dideliam skersmeniui, kur spiralinės siūlės atitinka projektavimo kodą ir projekto specifikacijas.
• Paprastai pristatoma su viso ilgio spiralinės siūlės UT ir RT, kai projektui reikia papildomos garantijos.

Visi maršrutai sureguliuoti taipsuvirinimo ir HAZ savybės nėra silpnesnės nei X70 pradinės medžiagos, pagrindinis dalykas, kai pažymys naudojama esant dideliam įtempimo lygiui.

3 UOE ir JCOE formavimas X70 LSAW vamzdžiui

Plokštelių formavimo metodas turi tiesioginės įtakos ovalumo kontrolei, liekamajam įtempių pasiskirstymui ir bendram matmenų stabilumui. X70 LSAW, abuUOEirJCOElinijos yra plačiai naudojamos, o projektų komandos kartais klausia, kaip jas palyginti inžineriniu požiūriu.

2 lentelė. X70 LSAW linijos vamzdžio UOE ir JCOE formavimo palyginimas:

Funkcija	UOE formavimas	JCOE formavimas	Tipiškas poveikis X70 projektams
Formavimo seka	U-paspaudimas → O-paspaudimas → Išplėtimas	J-press (daugiapakopis) → C-press → O-press → Išplėtimas	Daugiau JCOE žingsnių suteikia galimybę lanksčiai valdyti skirtingus sienų dydžius
Matmenų valdymas	Labai geras apvalumas po išsiplėtimo	Geras apvalumas, dažnai šiek tiek mažesnis išsiplėtimas	UOE dažnai teikia pirmenybę, kai nurodomas griežtas ovalumas
Sienelės storio diapazonas	Tvirtas vidutinėms ir sunkioms sieninėms plokštėms	Taip pat tinka sunkioms sienoms su kelių pakopų formavimu	Abi gali palaikyti tipinius X70 magistralinių sienelių storius
Liekamojo streso modelis	Išsiplėtimas linkęs homogenizuoti įtempius aplink OD	Laipsniškas formavimas paskirsto įtampą keliais etapais	JCOE kartais naudojamas, kai pirmenybė teikiama mažesnei formavimo deformacijai
Gamybos partijos lankstumas	Veiksmingas dideliems tonažams, ribotiems dydžio pokyčiams	Labiau prisitaiko prie dažnų skersmens/storio pokyčių	JCOE geriau tinka mišraus skersmens arba etapinio pristatymo projektams
Tipiškas taikymo dėmesys	Ilgos, vienodos pagrindinės linijos sekcijos su nedideliais nuokrypiais	Įvairių dydžių projektai, suplanuotos trasos atkarpos	Abu gali atitikti X70 reikalavimus, kai procedūros yra kvalifikuotos

UOE ir JCOE pasirinkimas dažniausiai labiau priklauso nuo malūno konfigūracijos ir projekto derinio, o ne nuo esminių veikimo skirtumų. Kai formavimo, suvirinimo ir išplėtimo procedūros atitinka X70 reikalavimus, abiem maršrutais galima pristatyti didelio stiprumo, mažos ovalizacijos vamzdžio korpusą, reikalingą sudėtingam magistralinių linijų aptarnavimui.

 

 

X70 yra arti viršutinio tipinio dujotiekio įtempio galo, todėlcheminis dizainasturi užtikrinti tvirtumą ir tvirtumą, neužkertant kelią suvirinamumui. Todėl anglies ekvivalento (CE) ir mikro legiravimo lygiai apibrėžiami siaurose juostose.

3 lentelė. Orientaciniai suvirinto API 5L X70 (PSL2, nuoroda) sudėties diapazonai:

Elementas	Tipinis diapazonas (%)	Vaidmuo X70 suvirintos linijos vamzdyje
C	≈ 0.06–0.12	Suteikia pagrindo stiprumą; išlaikomas žemas, kad būtų išsaugotas suvirinamumas
Mn	≈ 1.40–1.80	Palaiko stiprumą ir atsparumą smūgiams
P	Mažesnis arba lygus 0,020–0,025	Mažesnis fosforo kiekis sumažina trapių lūžių riziką
S	Mažesnis arba lygus 0,010–0,015	Mažas sieros kiekis pagerina suvirinimo ir HAZ efektyvumą
Nb, V, Ti (iš viso)	≈ 0.03–0.10	Grūdų rafinavimas ir kritulių stiprinimas

Tipiški PSL2 reikalavimai X70 suvirintam vamzdžiui yra šie:

• Viršutinės CEIIW ir (arba) PCM ribos, kad išankstinio pašildymo ir tarpinio praėjimo reikalavimai būtų praktiškame diapazone
• Bendro Nb+V+Ti ir atskiro mikrolydinio kiekio ribos
• Pasirenkami Cu, Ni, Cr ir Mo valdikliai, kad atitiktų terpės ir suvirinimo procedūras
• Papildomi tvirtumo ir kietumo kriterijai sunkių sienų ruožuose arba žemos temperatūros maršrutuose

Tokia kontrolė tampa ypač svarbi, kaididelio stiprumo X70derinamas su šaltu klimatu, aukštesniais dizaino veiksniais arba integracija atviroje jūroje.

 

 

Suvirintas X70 gali būti tiekiamas per platų voką. Malūno galimybės nustato absoliučias ribas, tačiau tipiniai projektų pasirinkimai patenka į toliau nurodytus diapazonus.

4 lentelė. Tipinis suvirinto X70 vamzdžio matmenų diapazonas (orientacinis):

Prekė	Diapazonas / Aprašymas
Išorinis skersmuo	Apytiksliai . 4"–56" (≈ 114–1422 mm)
Sienelės storis	Apie 6–35 mm, nulemta slėgio ir stabilumo patikrinimų
Ilgis	SRL / DRL arba konkrečiam projektui iškirpti
Pabaigos apdaila	Lygus galas (PE) arba nuožulnus galas (BE) lauko suvirinimui
Tiesumas	Paprastai ribojamas iki ≈ 0,15 % vamzdžio ilgio

Dizaineriaisausumos aukšto slėgio dujų linijosdažnai derina didelius skersmenis su vidutinio storio sienelėmis, kad subalansuotų pajėgumą ir suvirinimo našumą. X70 naudotasatviroje jūroje esančios eksporto arba pakrantės linijospaprastai turi storesnes sienas, kad būtų atsparios išoriniam slėgiui, lenkimui ir montavimo apkrovoms, taip pat griežtesnėmis ovalumo ir vietinių geometrinių netobulumų ribomis.

Dengimo sistemos, pvzFBE, 3LPE, 3LPP ir betono svorio dangaTada nurodomi, kad būtų pašalinta korozijos rizika, dugno stabilumas ir šiluminės savybės maršrute.

 

 

X70 veikia esant didesniam įtempimui nei žemesnės kokybės, todėl patikrinimas ir bandymai yra išsamesni. Tipišką suvirintų X70 vamzdžių schemą galima apibendrinti taip:

5 lentelė. Suvirinto API 5L X70 tikrinimo ir bandymo matricos pavyzdys:

Kategorija	Tipiniai X70 suvirintų vamzdžių reikalavimai
Hidrostatinis bandymas	100 % vamzdžių, bandomasis slėgis nustatytas pagal konstrukcijos kodą
Suvirinimo siūlė NDT	100 % UT / RT / EC, priklausomai nuo proceso ir PSL lygio
Vamzdžio korpusas NDT	UT LSAW / SSAW, papildomos patikros pagal projekto specifikaciją
Tempimo bandymai	Pagal šilumos ir storio diapazoną
Charpy smūgio testai	Reikalingas PSL2 sutartoje temperatūroje ir vietoje
DWTT	Dažnai nurodomas dujų perdavimui ir sunkioms sienoms
Matmenų patikrinimai	OD, siena, ovalumas, tiesumas, galo geometrija
Dangos patikrinimas	Atostogų testas ir vizualinis vaizdas pagal dangos specifikaciją

Statybos komandos dažniausiai skiria ypatingą dėmesįsuvirinimo procedūrų kvalifikacija (WPS/PQR)dirbant su X70. Įprasti fokusavimo taškai yra šie:

• Šilumos įėjimo ir tarpo temperatūros ribos
• Suvirinimo metalo stiprumo atitikimas arba nedidelis sutapimas su X70 netauriuoju metalu
• Kietumo ir HAZ atsparumo patikra, ypač mechanizuotam suvirinimui
• Nelygybės, suvirinimo sutvirtinimo ir liekamųjų įtempių valdymas suvirinimo siūlėse

Kvalifikuotos procedūros ir apmokytos brigados leidžia X70 jungtis montuoti pagrindinėmis gamybos tempais, tuo pačiu laikantis griežtų kokybės reikalavimų.

 

 

Vamzdynų savininkai dažnai įtraukiami į trumpąjį sąrašąAPI 5L X70 suvirintas vamzdiskai viena klasė turi derinti didelį projektinį slėgį, ilgą maršrutą ir valdomą sienelės storį. Įprasti scenarijai apima naujus dujų magistralinius vamzdynus per atokius regionus, eksporto ir pakrantės linijas, susietas su atviroje jūroje esančiais laukais, ir patobulintas kilpas arba pakaitinius segmentus esamuose koridoriuose, kur reikia padidinti ir pajėgumo, ir stiprumo ribas be per didelio vamzdžio svorio.

„Octal Pipe“ palaiko šiuos projektus su suvirintais X70 į API 5L PSL1 ir PSL2 ERW/HFW, LSAW ir SSAW formomis, atitinkančiais skersmenį, sienelės storį, dangos sistemą ir patikros apimtį pagal projekto specifikaciją. Trečiųjų šalių BV, DNV, SGS ar kitų paskirtų įstaigų liudijimas gali būti organizuojamas taip, kad didelio stiprumo X70 medžiagos įrašai būtų aiškiai integruoti į bendrą dujotiekio projektą ir QA/QC sistemą.