لوله فولادی کربن بدون درز - که در سفارشات خرید و گواهی کارخانه به اختصار لوله SMLS نامیده می شود - مشخصات اصلی برای لوله کشی سرویس فشار بحرانی، دمای بالا و خورنده است. لوله بدون درز بدون درز جوش به عنوان غلظت بالقوه تنش یا محل شروع خوردگی عمل می کند، لوله بدون درز خواص مکانیکی یکنواختی را در اطراف محیط کامل خود ارائه می دهد. برای مهندسانی که لوله را در پالایشگاهها، کارخانههای پتروشیمی، نیروگاهها و سیستمهای زیردریایی مشخص میکنند، بدون درز اغلب نقطه شروع است، نه ارتقاء درجه یک.
ZC Steel Pipe لوله فولادی کربن بدون درز را در گریدهای ASTM A106، ASTM A53 Type S و API 5L از کارخانه Hai'an City ما تولید می کند. محدوده یکپارچه ما NPS ½ تا NPS 24 را در ضخامت دیوار از SCH 20 تا XXH پوشش می دهد، با قابلیت ردیابی کامل مواد و بازرسی شخص ثالث برای هر سفارش در دسترس است.
مطالب
لوله بدون درز چیست؟
لوله بدون درز چگونه ساخته می شود
استانداردهای کلیدی برای لوله فولادی کربن بدون درز
مقایسه درجه - A106، A53، API 5L
ابعاد، برنامه ها و ضخامت دیوار
تحمل ها - انتظار چه چیزی
بدون درز در مقابل جوش (ERW) - زمانی که هر کدام اعمال می شود
گزینه های عملیات حرارتی
برنامه های کاربردی بر اساس صنعت
سوالات متداول
1. لوله بدون درز چیست؟
تعریف لوله فولادی کربن بدون درز، فولادی لوله ای شکل است که بدون درز جوش تولید می شود. با سوراخ کردن داغ یک شمش فولادی استوانه ای جامد با سنبه برای ایجاد یک لوله توخالی تولید می شود که سپس دراز می شود و از طریق عملیات نورد یا کشیدن به OD و ضخامت دیواره مورد نیاز کاهش می یابد. هیچ اتصالی وجود ندارد، هیچ جوشی وجود ندارد و هیچ منطقه متاثر از حرارت وجود ندارد - کل لوله یک قطعه فولادی پیوسته است.
عبارت 'SMLS' (از 'Samless') بهعنوان یک توصیفگر مواد در نقشههای مهندسی، سفارشهای خرید و گزارشهای آزمایش کارخانه در کنار نام استاندارد ظاهر میشود. وقتی 'ASTM A106 Gr.B SMLS' یا 'API 5L X65 SMLS PSL2' را می بینید، SMLS به شما می گوید که این لوله بدون درز است، نه ERW یا LSAW.
2. لوله بدون درز چگونه ساخته می شود
دو مسیر اصلی برای ساخت لوله فولادی کربن بدون درز وجود دارد - فرآیند سوراخ کردن چرخشی Mannesmann (متداول ترین برای قطرهای کوچکتر) و فرآیند پرس/میز فشار (برای قطرهای بزرگتر و دیوارهای سنگین):
روتاری پیرسینگ (فرآیند مانیسمن)
آماده سازی شمش - شمش های فولادی گرد جامد تا حدود 1200 درجه سانتی گراد (2200 درجه فارنهایت) در یک کوره اجاق دوار گرم می شوند.
سوراخ کردن متقاطع نورد - بیلت بین رول های زاویه دار و سنبه (شاخه سوراخ) عبور می کند. عمل غلتش متقاطع یک تنش مارپیچ در شمش ایجاد میکند و پلاگ مرکز را باز میکند تا یک پوسته توخالی ایجاد کند.
نورد و اندازه - پوسته توخالی توسط یک آسیاب پلاگین یا آسیاب سنبه پیوسته دراز می شود تا OD و WT را کاهش دهد. آسیاب های اندازه گیری بعدی آن را به ابعاد نهایی می رساند.
صاف کردن و برش - لوله صاف می شود، به طول بریده می شود و در انتها اریب می شود.
عملیات حرارتی (در صورت نیاز) - عادی سازی یا خاموش کردن و تمپر طبق استاندارد قابل اجرا.
آزمایش NDT و هیدرواستاتیک - بررسی نشتی اولتراسونیک، جریان گردابی یا شار بدنه کامل لوله به همراه آزمایش هیدرواستاتیک.
نکته فیلد - تحمل WT در بدون درز فرآیند سوراخ کردن چرخشی به طور ذاتی باعث ایجاد تغییرات ضخامت دیواره می شود. تحمل استاندارد برای لوله های بدون درز ASTM A106 و A53 12.5-٪ در ضخامت دیوار است (یعنی، دیوار می تواند تا 12.5٪ نازک تر از مقدار اسمی در هر نقطه باشد). این بدان معنی است که یک لوله دیواری 10 میلی متری می تواند اندازه گیری محلی 8.75 میلی متری قانونی داشته باشد و همچنان مطابق با آن باشد. وقتی طراحی شما از ضخامت اسمی دیوار به عنوان مرز فشار استفاده می کند، هزینه مهندسی برای این تلورانس بخشی از حاشیه طراحی است. اگر محاسبات شما فشرده است، برنامه سنگین تری را مشخص کنید یا یک کمک هزینه خوردگی MT اضافه کنید.
3. استانداردهای کلیدی برای لوله فولادی کربن بدون درز
استاندارد
ASME معادل
نوع
Max Service Temp
استفاده اولیه از
ASTM A106 Gr.B
SA-106 Gr.B
فقط بدون درز
1000 درجه فارنهایت (538 درجه سانتیگراد)
پالایشگاه ها، نیروگاه ها، لوله کشی فرآیندی
ASTM A53 نوع S
SA-53 Type S
فقط بدون درز
450 درجه فارنهایت (232 درجه سانتیگراد)
مکانیک عمومی و فشار
ASTM A333 Gr.6
SA-333 Gr.6
بدون درز + جوش داده شده
-50 درجه فارنهایت (46- درجه سانتیگراد) دقیقه
سرویس در دمای پایین
ASTM A335 P11/P22
SA-335 P11/P22
فقط بدون درز
1100–1200 درجه فارنهایت (593–649 درجه سانتیگراد)
فولاد آلیاژی بسیار با دمای بالا
API 5L SMLS
-
فقط بدون درز
~300 درجه فارنهایت (149 درجه سانتیگراد)
خطوط لوله نفت و گاز
4. مقایسه نمره - A106، A53، API 5L
درجه
کشش (دقیقه)
بازده (دقیقه)
کربن (حداکثر)
سیلیکون (دقیقه)
ویژگی کلیدی
A106 درجه A
330 مگاپاسکال
205 مگاپاسکال
0.25٪
0.10٪
شکل پذیری بالا برای شکل دهی
A106 درجه B
415 مگاپاسکال
240 مگاپاسکال
0.30٪
0.10٪
درجه حرارت بالا استاندارد
A106 درجه C
485 مگاپاسکال
275 مگاپاسکال
0.35٪
0.10٪
بالاترین استحکام CS بدون درز
A53 درجه B (نوع S)
415 مگاپاسکال
240 مگاپاسکال
0.30٪
0.10٪
فشار عمومی، حد دمای پایین تر
API 5L درجه B
415 مگاپاسکال
245 مگاپاسکال
0.28٪
-
خدمات خط لوله، PSL1/PSL2
API 5L X52 SMLS
460 مگاپاسکال
360 مگاپاسکال
0.28٪
-
خط لوله فشار متوسط
API 5L X65 SMLS
535 مگاپاسکال
450 مگاپاسکال
0.28٪
-
انتقال گاز با فشار بالا
5. ابعاد، برنامه ها و ضخامت دیوار
ابعاد لوله فولادی کربن بدون درز مطابق با ASME B36.10M است. محدوده برنامه کامل از SCH 10 تا Schedule 160 و XXH (Double Extra Heavy) به صورت یکپارچه در دسترس است. همه برنامه ها در هر اندازه ای به صورت تجاری در دسترس نیستند - برنامه های سنگین (SCH 120، 160، XXH) به راحتی در قطرهای کوچکتر (NPS 1 تا NPS 8) در دسترس هستند.
NPS
OD (mm)
SCH 40 WT (mm)
SCH 80 WT (mm)
SCH 160 WT (mm)
XXH WT (mm)
1'
33.4
3.38
4.55
6.35
9.09
1½'
48.3
3.68
5.08
7.14
10.16
2'
60.3
3.91
5.54
8.74
11.07
3'
88.9
5.49
7.62
11.13
15.24
4'
114.3
6.02
8.56
13.49
17.12
6'
168.3
7.11
10.97
18.26
21.95
8'
219.1
8.18
12.70
23.01
22.23
10'
273.1
9.27
12.70
28.58
25.40
12'
323.9
9.53
12.70
33.32
25.40
6. تحمل ها - انتظار چه چیزی
لوله بدون درز به دلیل ماهیت فرآیند سوراخ کردن داغ، تحمل بیشتری نسبت به ERW دارد. درک این تلرانس ها برای طراحی فشار و برنامه ریزی بازرسی ضروری است:
پارامتر
ASTM A106 / A53
ERW بدون درز (مرجع)
تحمل OD (NPS ≥ 1½)
± 0.75٪ از OD مشخص شده
± 0.75٪ از OD مشخص شده
ضخامت دیوار (دقیقه)
-12.5٪ از WT اسمی
-10٪ از WT اسمی
صراط مستقیم
حداکثر 1/8 اینچ در هر 10 فوت (3.2 میلی متر در هر 3 متر)
همان
خروج از مرکز (تغییر WT)
قابل توجه - ذاتی برای پردازش
حداقل - کنترل شده توسط آسیاب
نقطه مهندسی بحرانی - تحمل -12.5% WT تحمل -12.5% در ضخامت دیواره در لوله بدون درز یک نقص نیست - این یک مشخصه تولیدی مورد انتظار است که در استاندارد نوشته شده است. محاسبات طراحی فشار که از ضخامت نامی دیوار استفاده می کنند باید این را در نظر بگیرند. ASME B31.3 این موضوع را از طریق مقدار مجاز تحمل آسیاب در معادله طراحی فشار حل می کند. اگر طرح شما از حداقل ضخامت دیوار استفاده می کند، آن را به صراحت در سفارش خرید به عنوان حداقل ابعاد تضمین شده مشخص کنید، که تامین کننده را ملزم می کند دیوار اسمی سنگین تری را سفارش دهد تا حداقل شما را تحویل دهد.
7. بدون درز در مقابل جوش (ERW) - زمانی که هر کدام اعمال می شود
Factor
Specify Seamless
ERW قابل قبول است
دمای سرویس
بالاتر از 400 درجه فارنهایت (204 درجه سانتیگراد)
زیر 400 درجه فارنهایت (204 درجه سانتیگراد)
فشار عملیاتی
فشار بسیار بالا، خدمات حیاتی
فشار متوسط، سرویس توزیع
H₂S / سرویس ترش
برای سرویس ترش بحرانی ترجیح داده می شود
PSL2 نرمال ERW - قابل قبول است
بارگذاری چرخه ای
ارتعاش شدید یا بارگذاری خستگی
بارگذاری متوسط/استاتیک
الزامات مشخصات پروژه
دستورات کد یا مشخصات یکپارچه است
کد یا مشخصات جوش داده شده را می پذیرد
قطر کوچک (NPS ≤ 2')
اغلب مقرون به صرفه تر از ERW است
ERW در دسترس است اما رقابتی یکپارچه
قطر بزرگ (NPS ≥ 16')
LSAW (نه SMLS) برای OD بزرگ
LSAW یا SSAW برای OD بزرگ
هزینه
بالاتر (15 تا 35 درصد حق بیمه نسبت به ERW)
پایین تر
بینش مهندسی - پیشفرض بدون درز در حفرههای کوچک برای NPS 2 و پایینتر، لوله بدون درز اغلب نه به دلیل فشار مورد نیاز، بلکه به دلیل هزینه، انتخاب پیشفرض است. در قطرهای کوچک، حق بیمه قیمت بدون درز نسبت به ERW به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، و سادگی خرید برای سفارش همه چیز بدون درز (مشخصات تک ماده، تک تامین کننده) اغلب بر صرفه جویی در هزینه نهایی تعویض به ERW برای خطوط کم فشار بیشتر می شود. بسیاری از پیمانکاران EPC بدون در نظر گرفتن کلاس فشار، به طور پیش فرض برای همه NPS ≤ 2 در کارخانه های فرآیندی بدون درز هستند.
8. گزینه های عملیات حرارتی
درمان
فرآیند
اثر
چه زمانی مشخص شود
کار نهایی (HF)
نورد شده از آسیاب تکمیلی بالاتر از دمای تبدیل
وضعیت استاندارد برای A106
پیشفرض مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد
عادی شده (N)
بالاتر از Ac3 گرم کنید، هوا خنک شود
دانه یکنواخت، کاهش تنش پسماند
سرویس ترش دیوار سنگین کم دما
خاموش کردن و تمپر (QT)
خاموش کردن سریع + تمپر تا دمای مشخص
استحکام و استحکام بالاتر
درجات بالاتر API 5L (X52+)
کاهش استرس (SR)
آنیل زیر بحرانی - گرما و سپس خنک شدن آهسته
تنش پسماند را بدون تغییر دانه کاهش می دهد
لوله دقیق، لوله سرد کشیده
9. برنامه های کاربردی توسط صنعت
لوله کشی فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمی
لوله بدون درز ASTM A106 گرید B ستون فقرات لولهکشی فرآیند در تقطیر خام، تصفیهکنندههای آب، واحدهای FCC و اصلاحکنندهها است. دماهای 300 درجه فارنهایت تا 900 درجه فارنهایت و فشارهای 150 psi تا بیش از 3000 psi خواص یکنواخت و تنش مجاز در دمای بالا لوله فولادی کربن بدون درز را می طلبد.
تولید برق
SA-106 گرید B بدون درز (نامگذاری ASME) ماده کار برای هدرهای بخار، خطوط تخلیه و لوله کشی کمکی در نیروگاه های زغال سنگ و گاز تحت ASME B31.1 است. تا دمای تقریبی 900 درجه فارنهایت، قبل از اینکه کروم-مولی ضروری شود، انتخاب مقرون به صرفه فولاد کربنی باقی می ماند.
نفت و گاز - چاه و فرآوری
لوله خط بدون درز API 5L (درجه B تا X65) برای خطوط جمع آوری، لوله کشی محل چاه، و اتصالات تسهیلات پردازش در جایی که فشار عملیاتی، محتوای H2S یا CO2 ERW را نامطلوب می کند، مشخص شده است. ASTM A106 یا API 5L بدون درز نیز برای منیفولدهای تولید و اتصالات ابزار فشار بالا استفاده می شود.
اتصالات بویلر و مخازن تحت فشار
لوله بدون درز SA-106 در ASME بخش II و بخش VIII برای نازل مخازن تحت فشار و اتصالات پوسته ذکر شده است. ساختار بدون درز تضمین می کند که هیچ درز جوشی برای ارزیابی، بازرسی یا واجد شرایط بودن در مرز فشار وجود ندارد - طراحی و بازرسی مخزن را ساده می کند.
OCTG - پوشش و لوله
پوشش و لوله OCTG درجه بالاتر (N80، L80، P110، C110، Q125) تحت API 5CT تقریباً منحصراً بدون درز است. ترکیبی از الزامات مقاومت در برابر فروپاشی، کشش و خوردگی در سرویس چاه نمی تواند به طور قابل اعتمادی توسط لوله ERW در این درجه ها برآورده شود.
10. سوالات متداول
لوله فولادی کربن بدون درز چیست؟
لوله فولادی کربن بدون درز لوله ای است که بدون درز جوش تولید می شود و با سوراخ کردن داغ یک شمش فولادی جامد برای تشکیل یک لوله توخالی تولید می شود. عدم وجود جوش به معنی خواص مکانیکی یکنواخت در اطراف محیط کامل است، و آن را به گزینه ای ارجح برای خدمات پرفشار، دمای بالا و خورنده تبدیل می کند که در آن درز جوش می تواند نقطه ضعف باشد.
چه استانداردهای ASTM لوله فولادی کربن بدون درز را پوشش می دهد؟
استانداردهای اولیه عبارتند از ASTM A106 (سرویس فشار در دمای بالا تا 1000 درجه فارنهایت)، ASTM A53 نوع S (سرویس مکانیکی و فشار عمومی)، ASTM A333 (سرویس در دمای پایین) و ASTM A335 (فولاد آلیاژی برای خدمات با دمای بسیار بالا). برای خدمات خط لوله، API 5L بدون درز درجههای درجه B تا X80 را پوشش میدهد.
لوله SMLS چیست؟
SMLS مخفف صنعتی لوله بدون درز است. آن را در گواهی کارخانه، سفارشات خرید و مشخصات پروژه خواهید دید. لوله SMLS، لوله بدون درز، و لوله فولادی کربن بدون درز همگی به یک محصول اشاره دارند - لوله هایی که بدون درز جوش از شمش سوراخ شده داغ تولید می شوند.
چه زمانی باید لوله بدون درز را به جای ERW مشخص کنم؟
بدون درز زمانی را مشخص کنید که: دمای سرویس از 400 درجه فارنهایت فراتر رود، سیال حاوی H2S یا بسیار خورنده باشد، سیستم تحت بارگذاری یا ارتعاش شدید چرخه ای قرار گیرد، مشخصات پروژه شما نیاز به یکپارچگی داشته باشد، یا لوله در سرویس مرز فشار بحرانی باشد. برای توزیع فشار متوسط، خدمات شهری، و خدمات صنعتی عمومی، ERW از نظر فنی معادل و به طور قابل توجهی ارزانتر است.
تحمل ضخامت دیواره برای لوله بدون درز چقدر است؟
لوله های بدون درز ASTM A106 و A53 تحمل کمتری 12.5% در ضخامت دیوار دارند. این بدان معناست که یک دیوار اسمی 10 میلیمتری میتواند به نازکی 8.75 میلیمتر به صورت محلی باشد و همچنان در حد مشخصات باشد. محاسبات طراحی فشار باید این تحمل را در نظر بگیرند. اگر طراحی شما نیاز به حداقل دیوار تضمینی دارد، آن را به صراحت در سفارش خرید مشخص کنید.
درخواست لوله فولادی کربن بدون درز — لوله فولادی ZC
ZC Steel Pipe لوله فولادی کربن بدون درز را به ASTM A106، A53 و API 5L از کارخانه Hai'an City ما تولید و صادر می کند. اندازه NPS ½ تا NPS 24، SCH 20 تا XXH، درجه B تا X65. MTRهای کامل، گواهی عملیات حرارتی، آزمایش هیدرواستاتیک، و بازرسی شخص ثالث. پروژه های فعال در آفریقا، خاورمیانه و آمریکای جنوبی.
