Ống hàn hồ quang chìm dọc (LSAW) API 5L X90

Tổng quan cơ bản

Một đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn chođường ống thép hàn hồ quang chìm-theo chiều dọcdướiAPI 5Lđặc điểm kỹ thuật.Lớp X90đại diện cho mộtthép đường ống có độ bền-rất caonằm giữa X80 và X100, mang lại cường độ năng suất tối thiểu là90.000 psi (620 MPa). Nó đại diện cho ngành luyện kim thép tiên tiến và được sử dụng trong các ứng dụng-truyền khí đường dài và-áp suất cao có yêu cầu cao, trong đó yêu cầu tỷ lệ cường độ-trên-trọng lượng tối đa.

Tên Giải thích

Các tính năng chính của ống LSAW API 5L X90

Thành phần hóa học (API 5L X90 PSL2)

X90 yêu cầu kiểm soát hóa học chính xác để đạt được độ bền trong khi vẫn duy trì khả năng hàn và độ bền. Mặc dù các giới hạn API 5L cụ thể cho X90 tuân theo các yêu cầu chung của PSL2, thành phần điển hình bao gồm:

Ghi chú:Nb + V Nhỏ hơn hoặc bằng 0,06% và Nb + V + Ti Nhỏ hơn hoặc bằng 0,15% theo yêu cầu API 5L PSL2.

Tính chất cơ học (PSL2)

Nghiên cứu hành vi ăn mòn:Các nghiên cứu về thép ống dẫn X90 trong môi trường đất mô phỏng (dung dịch NS4) cho thấy vật liệu cơ bản thể hiện sự hòa tan anốt mà không thụ động. Vật liệu cơ bản ổn định về mặt nhiệt động hơn vật liệu đường hàn và khả năng chống ăn mòn của kim loại cơ bản tốt hơn đường hàn.

PSL1 so với PSL2 cho ống X90 LSAW

Ghi chú:Đối với X90, PSL2 có hiệu quảbắt buộc đối với tất cả các ứng dụng truyền tải đường ống .

Phương pháp sản xuất LSAW cho X90

Phương pháp hình thành

Các bước xử lý

Lựa chọn tấm:Các tấm thép-chất lượng cao được sản xuất thông qua TMCP (Xử lý điều khiển cơ học-nhiệt) với cấu trúc hạt siêu-mịn và hợp kim vi mô-chính xác

Chuẩn bị đĩa:Phay cạnh để vát chính xác, kiểm tra siêu âm cho các lớp mỏng

Hình thành:Ép thủy lực lũy tiến (JCOE hoặc UOE) tạo độ tròn đều; đối với JCOE, các cạnh của tấm được uốn trước tiên, sau đó được tạo thành theo các bước tăng dần

Hàn dính:Bảo vệ đường may tạm thời

Hàn hồ quang chìm:SAW nhiều dây (tối đa 5 dây) áp dụng mối hàn bên trong, sau đó là mối hàn bên ngoài để có độ xuyên hoàn toàn dưới dòng chảy. Quá trình hàn và vật liệu hàn ảnh hưởng đáng kể đến hành vi ăn mòn và tính chất cơ học

Mở rộng cơ học:Ống được mở rộng theo kích thước chính xác để đạt được dung sai chặt chẽ và giảm ứng suất dư

NDT & Kiểm tra:100% kiểm tra siêu âm, kiểm tra chụp X quang, kiểm tra thủy tĩnh

hoàn thiện:Vát mép cuối (theo ANSI B16.25), ứng dụng lớp phủ theo quy định

Kích thước sẵn có

Ghi chú:Đối với sản xuất X90, UOE và JCOE (uốn ép) là các quy trình liên quan. Độ dày thành của X90 thường nằm ở mức thấp nhất trong phạm vi hiện có do những hạn chế trong quá trình sản xuất vật liệu có độ bền-cao.

Phạm vi độ dày tường điển hình theo đường kính (Ngoại suy từ dữ liệu X80)

Dựa trên dữ liệu X80 có sẵn, X90 có thể sẽ có khả năng về độ dày tối đa tương tự hoặc giảm đi một chút:

Ghi chú:Phạm vi độ dày giảm khi độ bền tăng – đối với X90, độ dày thực tế tối đa thấp hơn so với X80 do những hạn chế trong sản xuất với vật liệu có độ bền-cao hơn.

Đặc điểm hành vi ăn mòn

Nghiên cứu về thép linepipe X90 đã xác định được các hành vi ăn mòn cụ thể:

Yêu cầu kiểm tra và kiểm tra đối với X90 PSL2

Giấy chứng nhận kiểm tra nhà máy:tiêu chuẩn EN 10204/3.1; 3.2 cho các dự án quan trọng.

Tùy chọn lớp phủ & bảo vệ

Bảng so sánh: X90 so với các lớp liền kề

Ghi chú:X90 nằm giữa X80 và X100 trong thang cấp API 5L, đại diện chotùy chọn cường độ-rất caodành cho các ứng dụng có yêu cầu khắt khe trong đó X80 chưa đủ nhưng X100 đã được-chỉ định quá mức hoặc chưa được áp dụng rộng rãi.

X90 phù hợp ở đâu trong số các cấp API 5L

X90 đại diện cho ưu thế hàng đầu của vật liệu đường ống có độ bền cao-có sẵn trên thị trườngvà là chủ đề của nghiên cứu liên tục về hành vi ăn mòn và hiệu suất hàn.

Ứng dụng phổ biến

Sẵn có & Tình trạng thương mại

Mặc dù X90 được đưa vào danh sách cấp API 5L và được cung cấp bởi một số nhà sản xuất, nhưng nó vẫnít phổ biến hơn X80vì một số lý do:

Danh sách nhà sản xuất:X90 được bao gồm trong các dịch vụ cấp độ dành cho:

Ống LSAW UOE (508-1118mm, 6.0-25.4mm)

Ống JCOE LSAW (406-1626mm, 6.0-75mm)

Nhiều nhà cung cấp khác nhau bao gồm PCK, Octal, Lefin, Ruixing, Kelly và United Steel

Ghi chú lựa chọn quan trọng

1. X90 so với các lớp thấp hơn

X90được chỉ định chođường ống có áp suất cực cao-và các dự án đường ống thế hệ tiếp theo{2}}nơi yêu cầu tỷ lệ sức mạnh-trên-trọng lượng tối đa

Đối với hầu hết các dự án,X70 hoặc X80vẫn là lựa chọn tiêu chuẩn với lịch sử lĩnh vực rộng lớn

Ưu đãi X90~12% cường độ cao hơn X80, cho phép các bức tường mỏng hơn hoặc áp suất vận hành cao hơn

2. PSL2 là bắt buộc đối với X90

PSL2 thực sự cần thiếtcho tất cả các ứng dụng đường ống X90

Yêu cầu bắt buộc bao gồm:

Thử nghiệm tác động ở rãnh khía Charpy V-ở nhiệt độ xác định

Giới hạn năng suất và độ bền kéo tối đa

Kiểm soát tương đương carbon

Truy xuất nguồn gốc đầy đủ

3. Cân nhắc ăn mòn

Nghiên cứu chỉ ra kim loại cơ bản X90 có khả năng chống ăn mòn tốt hơn đường hàn

Không thụ động trong môi trường-gần trung tính; sự hòa tan anốt là cơ chế ăn mòn chính

Hiệu quả bảo vệ catốt đã được nghiên cứu; phân cực ở -850 mV cải thiện khả năng chống ăn mòn theo thời gian

4. Cân nhắc hàn

Đặc tính đường hàn đòi hỏi phải được thẩm định cẩn thận; nghiên cứu xác nhận vùng hàn có thể có hành vi ăn mòn khác nhau

Nhiệt đầu vào phải được kiểm soát chính xác để duy trì độ bền HAZ

Cần phải có-quy trình hàn đủ tiêu chuẩn trước

5. Lựa chọn quy trình sản xuất

UOE:Thích hợp cho X90 có đường kính 20-44"

JCOE (Uốn ép):Được ưu tiên cho phạm vi đường kính rộng hơn và cấp độ-cường độ cao lên tới X100

Độ dày của tường:Sẽ ở mức thấp hơn trong phạm vi có sẵn do hạn chế về sản xuất

6. Kiểm tra & Chứng nhận

Chứng nhận tiêu chuẩn:VN 10204 3.1(thử nghiệm độc lập của nhà sản xuất)

Đối với các dự án quan trọng:VN 10204 3.2(thử nghiệm có sự chứng kiến ​​của bên thứ-thứ ba)

Chứng chỉ Kiểm tra Nhà máy Đảm bảo bao gồm: thành phần hóa học, tính chất cơ học, kết quả NDT, kết quả kiểm tra thủy tĩnh,kết quả thử va đập ở nhiệt độ quy định

Sự kiểm tra của bên thứ-thứ ba bởiSGS, BV, Lloydsthường được chấp nhận

7. Ứng dụng phù hợp

Truyền khí thế hệ-tiếp theo:X90 PSL2 với thử nghiệm va đập ở nhiệt độ yêu cầu

Đường ống ngoài khơi:Đánh giá xem lợi ích của X90 có lớn hơn lịch sử trường giới hạn so với X80 hay không

Dịch vụ Bắc Cực:Chỉ định thử nghiệm tác động ở -45 độ hoặc thấp hơn; nghiên cứu xác nhận các đặc tính của mối hàn/kim loại cơ bản đang được nghiên cứu cho các ứng dụng đó

Dịch vụ chua:Tham khảo ý kiến ​​​​của các kỹ sư vật liệu; thép cường độ-cao có thể có những hạn chế trong môi trường H₂S

Bài học cuối cùng: Ống LSAW API 5L X90đại diện cho mộtthép đường ống có độ bền-rất caovới cường độ năng suất tối thiểu là90.000 psi (620 MPa) – Cao hơn 12% so với X80VàCao hơn 28% so với X70. Nó được định vị giữa X80 và X100 trong thang cấp API 5L và có sẵn từ các nhà sản xuất lớn thông qua quy trình UOE và JCOE với đường kính từ20" đến 64". X90 là đối tượng của nghiên cứu liên tục về hành vi ăn mòn, với các nghiên cứu cho thấy kim loại cơ bản có khả năng chống ăn mòn tốt hơn đường hàn và bảo vệ ca-tốt ở -850 mV cải thiện khả năng chống ăn mòn lâu dài. Mặc dù có sẵn trên thị trường, X90 có lịch sử trường ít hơn X70 hoặc X80 và thường được chỉ định chođường trục áp suất cực-cao{1}}, các dự án truyền khí-thế hệ tiếp theo và các ứng dụng mà cường độ X80 không đủ. Đối với tất cả các ứng dụng quan trọng,PSL2với thử nghiệm tác động Charpy ở nhiệt độ sử dụng yêu cầu làbắt buộc. Quá trình hàn và vật tư tiêu hao yêu cầu phải được thẩm định cẩn thận để đảm bảo các đặc tính của vùng hàn phù hợp với đặc tính của kim loại cơ bản.