X65 PSL2 یک خط لوله فولادی کربنی با عملکرد بالا (65000 psi / 450 MPa) است که توسط مشخصات API 5L / ISO 3183 کنترل می شود . این ماده اولیه برای خطوط لوله انتقال نفت و گاز با فشار بالا است که به چقرمگی شکست معینی نیاز دارد. از بین می رود . HYDROGEN CRACKING در حین جوشکاری، یا در صورت غفلت از پیش گرمایش، از طریق ترک SULFIDE SRESS CRACKING (SSC) در محیط های ترش، اگر به طور خاص مطابق با استانداردهای NACE ساخته نشده باشد،
API 5L X65 PSL2 حد وسط حیاتی مهندسی خط لوله را اشغال می کند: قوی تر از X52 کالایی اما قابل جوشش بیشتر از درجه های حساس X70/X80. در حالی که این صنعت 'اسب کار' برای انتقال خشکی و دریایی است، نسبت استحکام به وزن بالای آن خطرات متالورژیک خاصی را در رابطه با سختی و تناسب ایجاد می کند که در درجه های پایین تر وجود ندارد.
سوالات میدانی متداول در مورد X65 PSL2 LINE PIPE
چرا جوش های X65 48 ساعت پس از اتمام ترک می خورند؟
این ترک تاخیری هیدروژنی (ترک سرد) است. X65 معادل کربن (CE) بالاتری نسبت به X52 دارد که سختی پذیری را در منطقه متاثر از حرارت (HAZ) افزایش می دهد. اگر دمای بین گذر به کمتر از پیش گرمای مورد نیاز (معمولاً 100 درجه سانتیگراد +) برسد، مارتنزیت شکننده تشکیل می شود و هیدروژنی را به دام می اندازد که باعث ایجاد ترک در هنگام سرد شدن جوش می شود.
آیا می توانم به طور جدی لوله X65 را جایگزین طرح X60 کنم؟
نه همیشه. در حالی که X65 از قدرت X60 فراتر می رود، جایگزینی آن نیاز به تایید مهندسی دارد. استحکام تسلیم بالاتر بر نسبت تسلیم به کشش و محاسبات انعطاف پذیری لوله تأثیر می گذارد. بهعلاوه، اگر بازده واقعی X65 نزدیک به حد بالای خود باشد، ممکن است از حداکثر بازده مجاز برای X60 تجاوز کند که محدودیتهای 'درجه دوگانه' را نقض میکند.
آیا 'PSL2' به طور خودکار به این معنی است که لوله آماده سرویس ترش است؟
شماره PSL2 چقرمگی (تست Charpy V-Notch) و درپوشهای شیمیایی محکمتر را تضمین میکند، اما نمیکند . فرآیند تولید خاص مورد نیاز برای مقاومت H2S (NACE MR0175) را تضمین استفاده از PSL2 استاندارد در گاز ترش منجر به ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) می شود.
1. مشخصات فنی (داده های 'سخت')
پارامترهای زیر محدودیت های پایه API 5L را تعیین می کنند. توجه داشته باشید که آسیابهای مدرن اغلب فولاد «تمیزتر» را نسبت به آنچه که این حداقلها نشان میدهند تولید میکنند، که از قضا اگر در روشهای جوشکاری در نظر گرفته نشود، میتواند منجر به سختی کمتر شود.
ترکیب شیمیایی (تجزیه و تحلیل محصول، حداکثر درصد)
المان
PSL2 Limit (Samless)
PSL2 Limit (جوش داده شده)
یادداشت میدانی
کربن (C)
0.28٪
0.12٪
لوله های جوش داده شده (LSAW/ERW) برای جلوگیری از ترک خوردگی جوش درز، محدودیت های C سخت گیرانه تری دارد.
منگنز (Mn)
1.40٪
1.60٪
منگنز بالا باعث ایجاد نوارهای جداسازی ('نقاط سخت') می شود که مستعد ترک خوردن هستند.
فسفر (P)
0.025٪
0.025٪
محتوای P بالا باعث کاهش شکل پذیری و چقرمگی جوش می شود.
گوگرد (S)
0.015٪
0.015٪
مهم: برای برنامه های NACE، S باید <0.002٪ باشد تا HIC را کاهش دهد.
توجه مهندس: حد معادل کربن (CEiiw) ≤0.43٪ است. با این حال، اکثر روش های جوشکاری برای X65 بر روی لوله با CE <0.40% واجد شرایط هستند تا از حاشیه ایمنی در برابر ترک اطمینان حاصل شود.
ویژگی های مکانیکی متریک
ویژگی
(MPa)
امپراتوری (psi)
واقعیت میدانی
قدرت تسلیم (Rt0.5)
450 - 600
65,300 – 87,000
حد بالایی از عملکرد غیرمنتظره لوله مانند X70/X80 جلوگیری می کند.
مقاومت کششی (Rm)
535 - 760
77600 – 110200
برای اطمینان از تغییر شکل پلاستیک قبل از ترکیدن، باید یک فاصله متمایز از تسلیم حفظ شود.
سختی (CVN)
حداقل 27 ژول (میانگین)
حداقل 20 فوت پوند (میانگین)
تست استاندارد در دمای 0 درجه سانتیگراد (32 درجه فارنهایت) است. خدمات قطب شمال به آزمایش خاصی در دمای -45 درجه سانتیگراد نیاز دارد.
نکته مهندس: PSL2 تست چقرمگی شکست (Charpy) را در هر گرما الزامی می کند، در حالی که PSL1 این کار را نمی کند. این باعث می شود PSL2 حداقل اجباری برای خطوط انتقال گاز تنظیم شده باشد.
تفاوت X65 و L450 چیست؟
آنها دقیقاً همان درجه مواد هستند. X65 نام مرسوم ایالات متحده است (بازده ksi 65) که در API 5L استفاده می شود، در حالی که L450 نام SI است (بازده مگا پاسکال 450) که در ISO 3183 استفاده می شود. شابلون های دارای گواهی دوگانه (API 5L X65 / ISO 3183 L450) استاندارد هستند.
2. عیب یابی میدانی: جوشکاری و فیت آپ
جهش از درجه B یا X52 به X65 باعث اصطکاک عملیاتی، عمدتاً در پارامترهای تنظیم و جوش می شود.
مسئله بیضی 'Hi-Lo'.
فولاد X65 پس از شکلدهی، حافظه قابل توجهی دارد. این منجر به انتهای لوله می شود که به ندرت کاملاً گرد هستند، به خصوص در قطرهای بیش از 24 اینچ. هنگامی که دو لوله برای جوشکاری در یک راستا قرار می گیرند، عدم تطابق در بیضی شرایط 'Hi-Lo' را ایجاد می کند..
تأثیر: اشکالات جوشکاری مداری خودکار نمی توانند شکاف های بزرگ Hi-Lo را کنترل کنند، که منجر به نقص های عدم همجوشی می شود.
کاهش: به تحمل های استاندارد API اعتماد نکنید. انتهای مشخص کنید . 'Counterboring' یا 'ID Matched' را در سفارش خرید برای اطمینان از تراز داخلی برای جوشکاری
مواد مصرفی همسان
یک خطای رایج استفاده از مواد مصرفی X70 یا X80 است که فکر می کنیم 'قوی تر بهتر است'. تطبیق بیش از حد فلز جوش به طور قابل توجهی خطر ترک های عرضی را افزایش می دهد.
Root Pass: اغلب با مواد مصرفی ناهمسان (مثلا E6010) جوش داده می شود تا از ترک خوردن در ریشه جلوگیری شود، با تکیه بر رقیق شدن فلز اصلی برای افزایش استحکام.
پر/درپوش: مواد مصرفی همسان (E8018 / ER80S) استاندارد هستند.
آیا می توانید X65 را به X52 جوش دهید؟
بله. مشخصات روش جوشکاری (WPS) باید اتصال را بر اساس ماده ضعیفتر (X52) برای الزامات استحکامی واجد شرایط کند، اما باید از دماهای پیشگرم/بینگذری که توسط ماده قویتر (X65) دیکته شده است برای جلوگیری از ترک خوردن در X65 HAZ استفاده شود.
وقتی لوله خط X65 PSL2 انتخاب اشتباهی است
خدمات ترش (NACE): استاندارد X65 PSL2 حاوی گوگرد تا 0.015٪ است. در محیط های مرطوب H2S، این باعث ایجاد ترک ناشی از هیدروژن (HIC) می شود. شما باید X65MS یا X65QS (نمرات خدمات ترش) با گوگرد بسیار کم (<0.002٪) سفارش دهید.
کاربردهای چرخش: استاندارد X65 ممکن است ظرفیت سخت کاری مورد نیاز برای فرآیند نصب حلقه را نداشته باشد. X65 'Reelable' به تحملهای ابعادی دقیقتر و آزمایش طراحی مبتنی بر کرنش نیاز دارد.
محیط های قطب شمال (<-20 درجه سانتی گراد): تست ضربه استاندارد PSL2 در 0 درجه سانتی گراد است. استفاده از آن در محیط های زیر صفر خطر شکستگی شکننده فاجعه بار را به همراه دارد. آزمایش ضربه خاص در دمای پایین باید درخواست شود.
3. سوالات متداول (سؤالات متداول)
آیا می توانم از X65 PSL2 برای شمع بندی سازه استفاده کنم؟
بله، X65 اغلب برای شمع بندی ساختاری استفاده می شود، به ویژه در کاربردهای دریایی در آب های عمیق که در آن کاهش وزن حیاتی است. اغلب از الزامات درجات ساختاری مانند ASTM A252 درجه 3 فراتر می رود. با این حال، روش های جوشکاری باید برای معادل کربن بالاتر در مقایسه با لوله های ساختاری استاندارد تطبیق داده شود.
آیا X65 PSL2 در سرویس گاز ترش مرطوب خراب می شود؟
بله، استاندارد X65 PSL2 به شدت در برابر ترک استرس سولفیدی (SSC) و ترک ناشی از هیدروژن (HIC) در سرویس ترش حساس است. ادغام سولفید منگنز در فولاد استاندارد به عنوان نقطه شروع برای ترک های هیدروژنی عمل می کند. فقط لوله X65 که به طور خاص مطابق با استانداردهای NACE MR0175 / ISO 15156 (ضمیمه B) ساخته شده است باید استفاده شود.
اگر X65 در دسترس نباشد، چه گزینه هایی وجود دارد؟
اگر X65 در دسترس نباشد، X70 نزدیکترین ارتقا است. این اجازه می دهد تا ضخامت دیوار نازک تر (کاهش وزن) اما به کنترل های جوشکاری دقیق تر نیاز دارد. X60 کاهشی است که به دیواره های ضخیم تری برای تحمل فشار یکسان نیاز دارد و به طور بالقوه باعث افزایش تناژ مواد و حجم جوش می شود.
