Bešavne cijevi od ugljičnog čelika — skraćeno SMLS cijevi u narudžbenicama i certifikatima tvornice — glavna je specifikacija za cjevovode kritične prema tlaku, visoke temperature i korozije. Bez zavarenog šava koji bi djelovao kao potencijalna koncentracija naprezanja ili mjesto početka korozije, bešavna cijev pruža ujednačena mehanička svojstva po svom cijelom opsegu. Za inženjere koji specificiraju cijevi u rafinerijama, petrokemijskim postrojenjima, elektranama i podmorskim sustavima, bešavne cijevi često su početna točka, a ne vrhunska nadogradnja.
ZC Steel Pipe proizvodi bešavne cijevi od ugljičnog čelika u klasama ASTM A106, ASTM A53 Type S i API 5L iz naše tvornice u gradu Hai'an. Naš bešavni asortiman pokriva NPS ½ do NPS 24 u debljinama stijenki od SCH 20 do XXH, uz potpunu sljedivost materijala i pregled treće strane dostupan za svaku narudžbu.
SADRŽAJ
Što je bešavna cijev?
Kako se izrađuju bešavne cijevi
Ključni standardi za bešavne cijevi od ugljičnog čelika
Usporedba razreda — A106, A53, API 5L
Dimenzije, rasporedi i debljina zida
Tolerancije — što očekivati
Bešavni nasuprot zavarenom (ERW) — kada se svaki primjenjuje
Mogućnosti toplinske obrade
Primjene po djelatnostima
Često postavljana pitanja
1. Što je bešavna cijev?
DEFINICIJA Bešavna cijev od ugljičnog čelika je cjevasti čelik proizveden bez zavarenog šava. Proizvodi se vrućim probijanjem čvrste cilindrične čelične gredice s trnom kako bi se stvorila šuplja cijev, koja se zatim izdužuje i smanjuje na traženi OD i debljinu stjenke kroz operacije valjanja ili izvlačenja. Nema spoja, zavara niti zone utjecaja topline — cijela cijev je jedan kontinuirani komad čelika.
Izraz 'SMLS' (od 'bešavno') pojavljuje se kao deskriptor materijala na tehničkim crtežima, narudžbenicama i izvješćima o ispitivanju mlina uz standardnu oznaku. Kada vidite 'ASTM A106 Gr.B SMLS' ili 'API 5L X65 SMLS PSL2', SMLS vam govori da je ovo bešavna cijev, a ne ERW ili LSAW.
2. Kako se izrađuju bešavne cijevi
Postoje dva primarna načina za proizvodnju bešavnih cijevi od ugljičnog čelika — Mannesmannov postupak rotacijskog probijanja (najčešći za manje promjere) i postupak prešanja/potiskivanja (za veće promjere i teške stijenke):
Rotacijsko bušenje (Mannesmannov postupak)
Priprema gredica — Čvrste okrugle čelične gredice zagrijavaju se na približno 1200°C (2200°F) u peći s rotirajućim ložištem.
Probijanje s poprečnim valjanjem — Gredica prolazi između zakošenih valjaka i trna (utikača za probijanje). Poprečno kotrljanje stvara spiralno naprezanje u trupcu, a čep otvara središte i oblikuje šuplju ljusku.
Valjanje i dimenzioniranje — Šuplji omotač se izdužuje pomoću mlina za čepove ili kontinuiranog mlina s trnom kako bi se smanjio OD i WT. Naknadnim glodalicama za dimenzioniranje dolazi do konačnih dimenzija.
Ravnanje i rezanje — Cijev se ravna, reže na željenu duljinu i skosi na krajevima.
Toplinska obrada (ako je potrebna) — Normalizacija ili kaljenje i temperiranje prema primjenjivoj normi.
NDT i hidrostatsko ispitivanje — Ultrazvučno ispitivanje, ispitivanje vrtložnim strujama ili propuštanjem fluksa cijelog tijela cijevi plus hidrostatsko ispitivanje.
Napomena na terenu — WT tolerancija u bešavnom
procesu rotacijskog probijanja inherentno proizvodi varijaciju debljine stijenke. Standardna tolerancija za ASTM A106 i A53 bešavne cijevi je -12,5% na debljinu stijenke (tj. stijenka može biti do 12,5% tanja od nominalne vrijednosti u bilo kojem trenutku). To znači da zidna cijev od 10 mm može imati legitimno lokalno mjerenje od 8,75 mm i još uvijek biti u skladu. Kada vaš projekt koristi nominalnu debljinu stijenke kao granicu tlaka, inženjerski dodatak za ovu toleranciju dio je projektne margine. Ako je vaš izračun tijesan, odredite teži raspored ili dodajte dodatak za koroziju MT.
3. Ključni standardi za bešavne cijevi od ugljičnog čelika
| Standardni |
ASME ekvivalent |
tipa |
Maks. servisna temperatura |
Primarna upotreba |
| ASTM A106 Gr.B |
SA-106 Gr.B |
Samo besprijekorno |
1000°F (538°C) |
Rafinerije, elektrane, procesni cjevovodi |
| ASTM A53 Tip S |
SA-53 Tip S |
Samo besprijekorno |
450°F (232°C) |
Opće mehanički i tlačni |
| ASTM A333 Gr.6 |
SA-333 Gr.6 |
Bešavni + zavareni |
−50°F (−46°C) min |
Usluga na niskim temperaturama |
| ASTM A335 P11/P22 |
SA-335 P11/P22 |
Samo besprijekorno |
1100–1200°F (593–649°C) |
Vrlo visokotemperaturni legirani čelik |
| API 5L SMLS |
— |
Samo besprijekorno |
~300°F (149°C) |
Naftovodi i plinovodi |
4. Usporedba razreda — A106, A53, API 5L
| Stupanj |
vlačne čvrstoće (min.) |
Iskorištenje (min.) |
Ugljik (maks.) |
Silicij (min.) |
Ključna značajka |
| A106 Razred A |
330 MPa |
205 MPa |
0,25% |
0,10% |
Visoka duktilnost za oblikovanje |
| A106 Razred B |
415 MPa |
240 MPa |
0,30% |
0,10% |
Standardni visokotemperaturni stupanj |
| A106 Razred C |
485 MPa |
275 MPa |
0,35% |
0,10% |
Najveća čvrstoća CS bešavna |
| A53 Razred B (Tip S) |
415 MPa |
240 MPa |
0,30% |
0,10% |
Opći tlak, donja granica temp |
| API 5L stupanj B |
415 MPa |
245 MPa |
0,28% |
— |
Usluga cjevovoda, PSL1/PSL2 |
| API 5L X52 SMLS |
460 MPa |
360 MPa |
0,28% |
— |
Cjevovod srednjeg pritiska |
| API 5L X65 SMLS |
535 MPa |
450 MPa |
0,28% |
— |
Visokotlačni prijenos plina |
5. Dimenzije, rasporedi i debljina stijenke
Dimenzije bešavne cijevi od ugljičnog čelika u skladu su s ASME B36.10M. Cijeli raspon rasporeda od SCH 10 do Schedule 160 i XXH (Double Extra Heavy) dostupan je u bešavnoj izvedbi. Nisu svi rasporedi komercijalno dostupni u svakoj veličini — teški rasporedi (SCH 120, 160, XXH) lakše su dostupni u manjim promjerima (NPS 1 do NPS 8).
| 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. Tolerancije — Što očekivati
Bešavne cijevi imaju veće tolerancije od ERW zbog prirode procesa vrućeg probijanja. Razumijevanje ovih tolerancija bitno je za projektiranje tlaka i planiranje inspekcije:
| Parametar |
ASTM A106 / A53 Bešavni |
ERW (referenca) |
| Tolerancija OD (NPS ≥ 1½) |
±0,75% specificirane OD |
±0,75% specificirane OD |
| Debljina stijenke (min.) |
−12,5% nominalne WT |
−10% nazivne WT |
| Ravnost |
Maks. 1/8 in na 10 stopa (3,2 mm na 3 m) |
Isti |
| Ekscentricitet (WT varijacija) |
Značajno — svojstveno procesu |
Minimalno — upravljano mlinom |
Kritična inženjerska točka — tolerancija WT od −12,5%
Podtolerancija od −12,5% na debljinu stijenke bešavne cijevi nije nedostatak — to je očekivana proizvodna karakteristika zapisana u standardu. Izračuni tlaka koji koriste nominalnu debljinu stijenke moraju to uzeti u obzir. ASME B31.3 to rješava kroz dopušteno odstupanje mlina u jednadžbi projektiranja tlaka. Ako vaš dizajn koristi minimalnu debljinu stijenke, izričito je navedite u narudžbenici kao minimalnu zajamčenu dimenziju, što će od dobavljača zahtijevati da naruči teži nominalni zid kako bi isporučio vaš minimum.
7. Bešavni nasuprot zavarenom (ERW) — kada se svaki primjenjuje
| Faktor |
Navedite da je besprijekoran |
ERW prihvatljiv |
| Servisna temperatura |
Iznad 400°F (204°C) |
Ispod 400°F (204°C) |
| Radni tlak |
Vrlo visok tlak, kritična usluga |
Umjereni pritisak, usluga distribucije |
| H₂S / kiselo posluživanje |
Preferira se za kritično kiselo posluživanje |
PSL2 normalizirani ERW — prihvatljivo |
| Cikličko učitavanje |
Jake vibracije ili opterećenje uslijed zamora |
Umjereno/statičko opterećenje |
| Zahtjev specifikacije projekta |
Kod ili specifikacija nalažu besprijekorno |
Kod ili specifikacija prihvaća zavarene |
| Mali promjer (NPS ≤ 2') |
Često ekonomičniji od ERW |
ERW dostupan, ali besprijekorno konkurentan |
| Veliki promjer (NPS ≥ 16') |
LSAW (ne SMLS) za veliki OD |
LSAW ili SSAW za veliki OD |
| trošak |
Više (15–35% premije u odnosu na ERW) |
Donji |
Inženjerski uvid — zadana bešavna cijev u malom provrtu
Za NPS 2 i niže, bešavna cijev često je zadani izbor ne zbog zahtjeva za tlakom, već zbog cijene. Kod malih promjera, cjenovna premija bešavnih u odnosu na ERW značajno se sužava, a jednostavnost nabave naručivanja svega bešavnog (jedna specifikacija materijala, jedan dobavljač) često nadmašuje graničnu uštedu troškova prelaska na ERW za niskotlačne vodove. Mnogi EPC izvođači prema zadanim postavkama koriste besprijekorno za sve NPS ≤ 2 na procesnim postrojenjima bez obzira na klasu tlaka.
8. Mogućnosti toplinske obrade
| liječenja |
procesa |
Učinak |
Kada navesti |
| Vruća obrada (HF) |
Kao valjano iz doradne tvornice iznad temp |
Standardno stanje prema A106 |
Zadano osim ako nije drugačije navedeno |
| Normalizirano (N) |
Ponovno zagrijte iznad Ac3, ohladite na zraku |
Jednoliko zrno, smanjeno zaostalo naprezanje |
Kisela usluga, teški zid, niska temperatura |
| Kaljenje i temperiranje (QT) |
Brzo kaljenje + temperiranje na specificiranu temperaturu |
Veća čvrstoća i žilavost |
API 5L više razine (X52+) |
| Ublažen od stresa (SR) |
Subkritično žarenje — zagrijavanje pa sporo hlađenje |
Smanjuje zaostalo naprezanje bez promjene zrna |
Precizna cijev, hladno vučena cijev |
9. Primjene po djelatnostima
Cjevovod za rafinerije i petrokemijske procese
Bešavne cijevi ASTM A106 razreda B okosnica su procesnih cjevovoda u destilaciji sirove nafte, hidrotreaterima, FCC jedinicama i reformatorima. Temperature od 300°F do 900°F i tlakovi od 150 psi do preko 3000 psi zahtijevaju ujednačena svojstva i dopušteno naprezanje na visokim temperaturama bešavne cijevi od ugljičnog čelika.
Proizvodnja električne energije
SA-106 bešavni razred B (oznaka ASME) je osnovni materijal za kolektore pare, odvodne vodove i pomoćne cjevovode u elektranama na ugljen i plin prema ASME B31.1. Do otprilike 900°F ostaje ekonomičan izbor ugljičnog čelika prije nego što postane neophodan krom-mol.
Nafta i plin — bušotina i obrada
API 5L bešavna cjevovodna cijev (razred B do X65) specificirana je za sabirne vodove, cjevovode na bušotinama i međuspoje postrojenja za obradu gdje radni tlak, sadržaj H₂S ili CO₂ čine ERW nepoželjnim. ASTM A106 ili API 5L bešavni također se koristi za proizvodne razdjelnike i visokotlačne priključke instrumenata.
Priključci za kotlove i tlačne posude
SA-106 bešavna cijev navedena je u ASME Odjeljku II i Odjeljku VIII za mlaznice tlačne posude i spojeve školjke. Bešavna konstrukcija osigurava da nema zavarenog šava za procjenu, inspekciju ili kvalifikaciju na granici tlaka — što pojednostavljuje dizajn posude i inspekciju.
OCTG — kućište i cijevi
OCTG kućište i cijevi višeg stupnja (N80, L80, P110, C110, Q125) prema API 5CT gotovo su isključivo bešavni. Zahtjevna kombinacija otpornosti na kolaps, napetost i korozije u opsluživanju bušotine ne može se pouzdano ispuniti ERW cijevima ovih kvaliteta.
10. Često postavljana pitanja
Što je bešavna cijev od ugljičnog čelika?
Bešavna cijev od ugljičnog čelika je cijev proizvedena bez zavarenog šava, proizvedena vrućim probijanjem čvrste čelične gredice kako bi se formirala šuplja cijev. Odsutnost zavara znači ujednačena mehanička svojstva po cijelom obodu, što ga čini preferiranim izborom za rad pod visokim tlakom, visokom temperaturom i korozivnošću gdje bi zavareni šav mogao biti slabost.
Koji ASTM standardi pokrivaju bešavne cijevi od ugljičnog čelika?
Primarni standardi uključuju ASTM A106 (visokotemperaturni rad pod tlakom do 1000°F), ASTM A53 Type S (opći mehanički i tlačni rad), ASTM A333 (niskotemperaturni rad) i ASTM A335 (legirani čelik za rad na vrlo visokim temperaturama). Za usluge cjevovoda, bešavni API 5L pokriva stupnjeve od B do X80.
Što je SMLS cijev?
SMLS je industrijska skraćenica za bešavne cijevi. Vidjet ćete ga na certifikatima mlina, narudžbenicama i specifikacijama projekta. SMLS cijev, bešavna cijev i bešavna cijev od ugljičnog čelika odnose se na isti proizvod — cijev proizvedenu bez zavarenog šava od vruće probušene gredice.
Kada trebam navesti bešavnu cijev umjesto ERW?
Navedite bešavne kada: radna temperatura prelazi 400°F, tekućina sadrži H₂S ili je vrlo korozivna, sustav je podvrgnut ozbiljnom cikličkom opterećenju ili vibracijama, vaša specifikacija projekta zahtijeva bešavne cijevi ili je cijev u kritičnom graničnom tlaku. Za distribuciju umjerenog tlaka, komunalne i opće industrijske usluge, ERW je tehnički ekvivalentan i znatno jeftiniji.
Koja je tolerancija debljine stijenke za bešavne cijevi?
ASTM A106 i A53 bešavne cijevi imaju -12,5% ispod tolerancije na debljinu stijenke. To znači da zid od nominalno 10 mm može biti tanak od 8,75 mm na lokalnoj razini i još uvijek biti unutar specifikacije. Izračuni tlaka moraju uzeti u obzir ovu toleranciju. Ako vaš dizajn zahtijeva zajamčeni minimalni zid, to izričito navedite u narudžbenici.
Zatražite bešavnu cijev od ugljičnog čelika — ZC čelična cijev
ZC Steel Pipe proizvodi i izvozi bešavne cijevi od ugljičnog čelika prema ASTM A106, A53 i API 5L iz naše tvornice u gradu Hai'an. Veličine NPS ½ do NPS 24, SCH 20 do XXH, stupnjevi od B do X65. Potpuni MTR, certifikacija toplinske obrade, hidrostatičko ispitivanje i inspekcija treće strane. Aktivni projekti u Africi, Bliskom istoku i Južnoj Americi.
Kontaktirajte nas: Mandy. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Zatražite ponudu
