API 5L X65 – бүкіл әлем бойынша теңіздегі мұнай және газ құбырлары мен жоғары қысымды газ тасымалдау жүйелері үшін басым желілік құбыр сыныбы. Оның жоғары аққыштық беріктігі (ең аз дегенде 448 МПа), нөлден төмен температуралардағы тамаша беріктігі және дала жағдайында дәлелденген дәнекерлеу мүмкіндігі оны су асты ағындары, терең су көтергіштер және орнату жүктемелері мен материал құнын азайту үшін жұқа қабырғалар қажет ететін ұзақ қашықтықтағы теңіз магистральдық желілері үшін әдепкі сипаттамаға айналдырды.
ZC Steel Pipe компаниясы API 5L X65 желілік құбырды жіксіз, ERW, LSAW және SSAW пішіндерінде, PSL1 және PSL2 түрінде, соның ішінде H қосымшасының қышқылды қызмет көрсету біліктілігін шығарады және экспорттайды. Африкада, Таяу Шығыста және Оңтүстік Америкада аяқталған X65 жобаларымен біз толық MTC құжаттамасын, үшінші тараптың тексеру қолдауын және сынып пен қабырға қалыңдығын таңдау бойынша техникалық кеңес береміз. Бұл нұсқаулық сатып алу менеджерлері мен құбыр инженерлеріне X65-ті дұрыс көрсету үшін қажет барлық нәрселерді қамтиды.
МАЗМҰНЫ
X65 Механикалық қасиеттер және химия
PSL1 және PSL2 талаптары
Өндіріс процестері және өлшем ауқымдары
Қабырға қалыңдығын таңдау
X65 және X60 және X70 — Бағаларды салыстыру
Қызмет ортасы бойынша қолданбалар
Шикі қызмет: X65 + Қосымша H
Жиі қойылатын сұрақтар
1. API 5L X65 Механикалық қасиеттері және химиясы
API 5L X65 — СЫНЫП АНЫҚТАУ X65 — API 5L жоғары берік желі құбырының сапасы, ең аз белгіленген аққыштық шегі (SMYS) 448 МПа (65 000 psi) және ең аз созылу беріктігі 531 МПа (77 000 psi). Ол PSL1 және PSL2 екеуінде де API 5L / ISO 3183 бойынша шығарылады. «X» префиксі жоғары беріктік дәрежесін білдіреді; сан ксидегі ең аз кірісті білдіреді. X65 термиялық өңдеу жұрнақтарымен қол жетімді: диірмен процесіне және пластина/катуш көзіне байланысты N (қалыпты), Q (сөндірілген және шыңдалған) немесе M (термомеханикалық илемделген).
Механикалық қасиеттері — X65 PSL1 және PSL2
| Property |
X65 PSL1 |
X65 PSL2 |
Notes |
| Минималды кірістілік күші (SMYS) |
448 МПа (65 кси) |
448 МПа (65 кси) |
Екі PSL үшін бірдей қабат |
| Максималды кірістілік күші |
Максимум жоқ |
600 МПа (87 кси) — жіксіз
635 МПа (92 кси) — дәнекерленген |
Иілгіштікті қамтамасыз ету үшін PSL2 қақпақтары шығады |
| Минималды созылу күші (SMTS) |
531 МПа (77 кси) |
531 МПа (77 кси) |
— |
| Максималды созылу күші |
Максимум жоқ |
760 МПа (110 кси) |
Тек PSL2 |
| Минималды ұзарту |
Формула бойынша |
Формула бойынша |
Қабырғасының қалыңдығына байланысты |
| Максималды Y/T қатынасы |
Белгіленген жоқ |
0.93 |
Деформацияға негізделген дизайн үшін өте маңызды |
| CVN әсер сынағы |
Міндетті емес |
Міндетті |
PSL2 Charpy V-кеңістік нәтижелерін қажет етеді |
| HIC тестілеу |
Міндетті емес |
Міндетті емес (стандартты) |
Н қосымшасының тапсырысы бойынша ғана қажет |
Химия талаптары — X65 PSL2
| Элемент |
PSL2 Max (жіксіз) |
PSL2 Max (дәнекерленген) |
H қосымшасы (қышқыл қызметі) |
| Көміртек (C) |
0,24% |
0,22% |
0,22% макс |
| Марганец (Mn) |
1,65% |
1,65% |
1,45% макс |
| Фосфор (P) |
0,025% |
0,025% |
0,020% макс |
| Күкірт (S) |
0,015% |
0,015% |
0,002% макс |
| Кремний (Si) |
0,45% |
0,45% |
0,45% макс |
| Көміртек эквиваленті (CE IIW) |
0,43% макс |
0,43% макс |
0,43% макс |
| Pcm (дәнекерлеуге қабілеттілік индексі) |
0,25% макс |
0,25% макс |
Әдетте ≤0,22% |
2. PSL1 және PSL2 — Практикадағы айырмашылық нені білдіреді
PSL (Өнім спецификациясының деңгейі) айырмашылығы тек құжат айналымын жаңарту ғана емес — PSL2 талап етілетін қызметте материалдың өнімділігіне тікелей әсер ететін айтарлықтай әртүрлі өндіріс пен сынақ талаптарын қояды.
| талабы |
PSL1 |
PSL2 |
| Көміртек эквивалентінің шегі |
Белгіленген жоқ |
Міндетті (дәнекерлеуді бақылайды) |
| Максималды кірістілік күші |
Төбе жоқ |
Қақпалы (икемділікті қамтамасыз етеді) |
| Максималды Y/T қатынасы |
Белгіленген жоқ |
0,93 макс (деформацияға негізделген дизайн) |
| Charpy CVN соққы сынағы |
Міндетті емес |
Міндетті - құбыр корпусы және дәнекерлеу |
| Максималды созылу күші |
Төбе жоқ |
760 МПа макс |
| Сынуға төзімділік (DWT) |
Міндетті емес |
Тек OD ≥ 508 мм үшін |
| Өлшемдік төзімділік |
Стандартты |
Тығыз - әсіресе OD және қабырға |
| Әдеттегі шығындар премиумы |
Базалық |
Диірменге байланысты +5–15% |
Сатып алу туралы ескертпе — PSL1 X65 ешқашан қабылданбайтын кезде PSL1 X65 мыналар үшін көрсетілмеуі керек: теңіз немесе су асты құбырлары, DNV-ST-F101 немесе ASME B31.8 теңіз дизайн кодтары бойынша кез келген қолданба, 0°C төмен жұмыс істейтін құбырлар, жоғары жобалық факторлардағы газды беру немесе құбыр желісінің қауіпсіздік ережелеріне бағынатын кез келген жоба. Іс жүзінде, көптеген маңызды сатып алу топтары қолданбасына қарамастан, барлық X65 үшін PSL2 стандартын әдепкі бойынша қояды — құны бойынша сыйлықақы аз және құжаттама мен сынақ пакеті үшінші тарап аудиттері мен сақтандыру мақсаттары үшін айтарлықтай қорғалған.
3. Өндіріс процестері және өлшем ауқымдары
API 5L X65 төрт негізгі өндірістік бағыт бойынша шығарылады. Берілген жоба үшін дұрыс процесс қажетті OD, қабырға қалыңдығы және қызмет көрсету ортасына байланысты.
Үздіксіз (SMLS)
OD диапазоны:
21,3 мм – 508 мм (¾' – 20')
Қабырғасының қалыңдығы:
50+ мм дейін
Әдеттегі пайдалану:
Су асты ағындары, көтергіштер, HPHT, иілулер
Артықшылығы:
дәнекерлеу тігісі жоқ — маңызды қызмет көрсету үшін ең жоғары тұтастық
ERW (дәнекерленген электр кедергісі)
OD диапазоны:
168 мм – 610 мм (6' – 24')
Қабырғасының қалыңдығы:
4,8 мм – 25,4 мм
Типтік пайдалану:
Құрлықтағы газ тарату, жинау желілері
Артықшылығы:
орташа диаметрлі, қалыпты қысым үшін үнемді
LSAW (бойлық SAW)
OD диапазоны:
406 мм – 1,626 мм (16' – 64')
Қабырғасының қалыңдығы:
6,4 мм – 50+ мм
Әдеттегі пайдалану:
теңіз магистральдық желілері, терең су құбырлары
Артықшылығы:
Теңізде жоғары қысымды ауыр қабырғаларды салу мүмкіндігі
SSAW (спиральді аралау)
OD диапазоны:
508 мм – 2,236 мм (20' – 88')
Қабырғасының қалыңдығы:
6,4 мм – 25,4 мм
Әдеттегі пайдалану:
Үлкен диаметрлі құрлықтағы су және мұнай желілері
Артықшылығы:
бәсекеге қабілетті баға бойынша ең кең диаметрлі диапазон
Engineering Insight — Неліктен Offshore X65 әрқашан дерлік LSAW немесе жіксіз DNV-ST-F101 (суасты құбыры жүйелеріне арналған басқару коды) теңізде қызмет көрсетуде пайдаланылатын ERW құбырының қосымша дәнекерлеу тігісінің беріктігі біліктілігінен өтуін талап етеді. Тәжірибеде, теңіз құбырының мердігерлерінің көпшілігі қосымша біліктілік жүктемесін болдырмау үшін, тіпті ERW техникалық қол жетімді диаметрлер үшін де LSAW немесе жіксіз X65 көрсетеді. Терең суда бұралған құбырлар үшін - құбыр катушканың үстіне қайта-қайта иіліп, орнату кезінде түзетіледі - жіксіз таңдалады, өйткені LSAW дәнекерлеу тігістері циклдік иілу кезінде ықтимал шаршауды бастау алаңы болып табылады.
4. Қабырға қалыңдығын таңдау
X65 құбырының қабырғасының қалыңдығы Барлоу құрсауының кернеу формуласы арқылы жобалық қысым, құбыр OD және қолданылатын жобалық коэффициенттен есептеледі. Дизайн коды (сұйық құбырлар үшін ASME B31.4, газ үшін B31.8, теңіз үшін DNV-ST-F101) жобалау коэффициентін және орналасу класы мен істен шығу режиміне кез келген қосымша талаптарды анықтайды.
Барлоу формуласы (ішкі қысымның дизайны)
БАРЛОҚ ОБРУСЫНДАҒЫ СТРЕСС ФОРМУЛАСЫ t = (P × D) / (2 × S × F × E × T)
Мұндағы: t = қабырғаның ең аз қалыңдығы (мм), P = есептік қысым (МПа), D = сыртқы диаметр (мм), S = X65 SMYS = 448 МПа, F = жобалық коэффициент (әдетте құрлықтағы 0,72 МПа), E500. бойлық қосылыс коэффициенті (жіксіз және LSAW үшін 1,0), T = температураны төмендету коэффициенті (көміртекті болат үшін 120°C төмен 1,0)
Қабырғасының индикативті қалыңдығы — жалпы дизайн қысымындағы X65 PSL2
| OD (мм) |
OD (дюйм) |
Есептік қысым 7 МПа (1,015 psi)
F=0,72 құрлықта |
Есептік қысым 15 МПа (2,175 psi)
F=0,60 теңізде |
Есептік қысым 20 МПа (2,900 psi)
F=0,50 тереңдікте |
| 219.1 |
8⅝' |
4,7 мм |
12,2 мм |
19,5 мм |
| 323.9 |
12¾' |
6,9 мм |
18,1 мм |
28,8 мм |
| 406.4 |
16' |
8,7 мм |
22,6 мм |
36,1 мм |
| 508.0 |
20' |
10,9 мм |
28,3 мм |
45,1 мм |
| 762.0 |
30' |
16,3 мм |
42,4 мм |
— |
| 1016,0 |
40' |
21,8 мм |
— |
— |
Өріс ескертпесі — X65-ке ешқашан номиналды қабырғаға тапсырыс бермеңіз Тек API 5L қабырға қалыңдығы тігіссіз құбырлар үшін −12,5% және дәнекерленген құбырлар үшін −0% ++төзімділіктен төмен төзімділікке мүмкіндік береді. Жіксіз X65 үшін 20,0 мм номиналды қабырғаға тапсырыс берілген құбырды заңды түрде ең аз дегенде 17,5 мм жеткізуге болады — жарылу және құлау қабілетін 12,5% азайту. Қысымды жобалау мақсаттары үшін әрқашан номиналды емес, TMIN (ең аз реттелген қабырға) бойынша талап етілетін қабырғаны есептеңіз және төзімділік шегінен кейін барабар маржаны беру үшін тапсырыс қабырғасын көрсетіңіз. Бұл әсіресе терең су құбырларында қирау кезінде өте маңызды.
5. X65 қарсы X60 қарсы X70 — Қай сыныпты көрсету керек?
X60–X65–X70 ауқымы көптеген мұнай және газ жобалары үшін жоғары берік желілік құбырдың тәтті нүктесін қамтиды. Әрбір сортты арттыру бірдей жұмыс қысымында жұқа қабырғаға мүмкіндік береді, бірақ дәнекерлеу мүмкіндігі, қолжетімділігі және жоғары иілу кернеуін тудыратын орнату әдістеріне сәйкестігі бойынша сәйкес келеді.
| қасиеті |
X60 |
X65 |
X70 |
| Минималды кірістілік (SMYS) |
414 МПа (60 кси) |
448 МПа (65 кси) |
483 МПа (70 кси) |
| Минималды созылу (SMTS) |
517 МПа (75 кси) |
531 МПа (77 кси) |
565 МПа (82 кси) |
| Қабырға қалыңдығы X65-ке қарсы |
~8% қалың |
Базалық |
~7% жұқа |
| Дәнекерлеу мүмкіндігі |
Ең оңай |
Жақсы |
Күтім талап етеді |
| Теңіз / су асты пайдалану |
Кішірек OD үшін ортақ |
Доминант дәрежесі |
Негізгі магистральдық желілерде қолданылады |
| Роликті орнату |
Жақсы |
Жақсы |
Штаммды тексеру қажет |
| Қышқыл қызмет (Н қосымшасы) |
Қол жетімді |
Қол жетімді |
Қол жетімді, бірақ жоғары CE |
| Диірменнің болуы |
Кең |
Кең |
Кең |
| Типтік қолдану |
Құрлықтағы мұнай, жиналмалы, орташа қысымды газ |
Теңіз магистральдық желілері, су асты, жоғары қысымды газ |
Құрлықтағы негізгі газ тасымалдау, Арктика |
Engineering Insight — Неліктен X65 теңізде және X70 құрлықтағы магистральдық желілерде басым болады Экономика орнату әдісі бойынша таза түрде бөлінеді. Құрлықтағы үлкен диаметрлі магистральдық желілер үшін (диаметрі 24'+, жүздеген километр) X70-тің жұқа қабырғасы болат тоннажын X65-ке қарағанда шамамен 7%-ға азайтады — 500 км, 36' құбырдағы, ол ондаған мың тонна болат пен ондаған миллион долларды үнемдеуге мүмкіндік береді. X70 үшін дәнекерлеу процедурасының біліктілігі жоғарырақ, бірақ тәжірибелі мердігерлер үшін басқарылады. Теңізде орнату үшін, атап айтқанда, S-қабат және J-лайн - төсеу кезінде құбыр жоғары иілу штаммдарына төтеп береді және X65-тің төменгі Y/T қатынасы және болжамды пластикалық әрекеті оны қолайлы етеді. Роликті төсеу одан да күрделі циклдік штаммдарды жүктейді және X65 дерлік әмбебап сипатталған. X70 материалды үнемдеу теңізде орнату тәуекелінің премиумын өтемейді.
6. Сервистік орта бойынша қолданбалар
| Қолданылуы |
Типтік OD диапазоны |
Қабырға қалыңдығының драйвері |
Құбыр түрі |
Арнайы талаптар |
| Теңіз магистральдық желісі — таяз су |
16'–36' |
Ішкі қысым + коррозияға қарсы рұқсат |
LSAW |
PSL2, DNV-ST-F101, 3LPE жабыны |
| Теңіз магистральдық желісі — терең су |
8'–24' |
Сыртқы коллапс + ішкі қысым |
SMLS немесе LSAW |
PSL2, жоғары D/t қабырға, жабын + CWC |
| Су асты ағыны (байланыс) |
4'–16' |
Ішкі қысым, термиялық кеңею |
SMLS |
PSL2, катушкамен үйлесімді, FBE немесе 3LPE |
| Құрлықтағы жоғары қысымды газ |
20'–48' |
Жобалық коэффициенттегі ішкі қысым |
LSAW немесе SSAW |
PSL2, ASME B31.8, 3LPE немесе FBE жабыны |
| Шикі газдың жиналуы |
4'–16' |
Ішкі қысым |
SMLS немесе ERW |
PSL2 + Қосымша H, HIC сыналған, NACE MR0175 |
| Экспорттық мұнай құбыры (жағалық) |
16'–40' |
Ішкі қысым |
LSAW немесе SSAW |
PSL2, ASME B31.4, 3LPE немесе көмір шайыры эпоксиді |
7. Қышқыл қызмет: X65 + API 5L Н қосымшасы
Стандартты API 5L X65 PSL2 ылғалды H₂S тасымалдайтын құбырлар үшін жарамсыз — стандарт бойынша рұқсат етілген күкірт мөлшері (макс. 0,015%) H₂S және су болған кезде сутегі әсерінен крекинг (HIC) тудыратындай жоғары. X65 қышқыл қызметке сәйкес болу үшін сатып алу тапсырысында API 5L H қосымшасын нақты шақыру керек..
X65 қышқыл қызметіне арналған негізгі H қосымшасының талаптары
| Параметр |
стандартты PSL2 |
Қосымша H (қышқыл қызмет) |
Неліктен маңызды |
| Күкірт (S) макс |
0,015% |
0,002% |
HIC бастайтын MnS қосындыларын жояды |
| Марганец (Mn) макс |
1,65% |
1,45% |
Орталық сызықты бөлуді азайтады — HIC жолы |
| Ca/S қатынасы |
Белгіленген жоқ |
≥ 1,5 (кальциймен емдеу) |
MnS стрингерлерін глобулярлық қосылымдарға түрлендіреді |
| HIC сынағы |
Міндетті емес |
Міндетті — NACE TM0284 |
Жарылуға төзімділіктің тікелей квалификациясы |
| SSC тесті |
Міндетті емес |
Жобаның спецификациясына сәйкес |
H₂S астында кернеулі коррозиялық крекинг |
| Қаттылық макс |
Шектелмеген |
≤ 250 HV10 |
Жоғары қаттылық = SSC сезімталдығы |
| CEIIW макс |
0,43% |
0,43% (немесе әр жоба үшін төмен) |
Микроқұрылымның қаттылығын бақылайды |
Маңызды сатып алу нүктесі — 'NACE үйлесімді' жеткіліксіз. X65 PSL2-ге 'NACE MR0175 сәйкес болу керек' жазбасы бар тапсырыс беру Н қосымшасының талаптарын автоматты түрде шақырмайды. NACE MR0175 H₂S қызметіндегі жабдық үшін материалды таңдауды реттейді, бірақ желілік құбырдағы сутегімен индукцияланған крекингке жол бермейтін арнайы химия бақылаулары, HIC сынағы және кальцийді өңдеу тек сатып алу тапсырысының жол тармағында API 5L қосымша H қосымшасын нақты түрде қолдану арқылы талап етіледі. 'H қосымшасына сәйкес API 5L X65 PSL2' көрсету дұрыс сатып алу тілі болып табылады. Н қосымшасы сатып алу тапсырысында болмаса, диірмен оны қолданбайды.
Металлургия және қышқыл қызмет көрсету құбырларының ақауларына Н қосымшасының толық техникалық талдауын қараңыз: API 5L PSL2 шегінен тыс: шикі газға арналған металлургия Н міндетті қосымшасы →
8. Жиі қойылатын сұрақтар
API 5L X65 желілік құбыр дегеніміз не?
API 5L X65 - Америка мұнай институтының API 5L / ISO 3183 спецификациясымен анықталған берік көміртекті болаттан жасалған құбыр желісі. '65' 65 000 psi (448 МПа) ең аз белгіленген аққыштық күшін белгілейді. Бұл PSL2 стандартына сәйкес жоғары беріктікті сенімді дәнекерлеу қабілетімен және нөлден төмен беріктік көрсеткіштерімен үйлестіретін теңіздегі мұнай және газ құбырлары мен жоғары қысымды газ тасымалдау жүйелеріне арналған ең кең сипатталған сорт.
API 5L X65 PSL1 мен PSL2 арасындағы айырмашылық неде?
PSL1 негізгі химия мен механикалық талаптарды шығымдылық шегі жоқ және міндетті түрде соққы сынауынсыз қамтамасыз етеді. PSL2 максималды шығымдылық шегін, максималды Y/T қатынасы 0,93, құбыр корпусы мен дәнекерлеуге міндетті Charpy CVN соққы сынағы, қатаңырақ көміртекті баламалы шектеулер және қатаң өлшемдік төзімділіктерді қосады. Барлық теңіз, су асты және реттелетін құрлықтағы құбырлар үшін PSL2 қажет. PSL1 X65 маңызды емес, реттелмейтін құрлықтағы қызметпен шектеледі. Толық салыстыруды қараңыз: API 5L PSL1 және PSL2 →
X65 және X70 құбырының айырмашылығы неде?
X65 минималды өнімділігі 448 МПа; X70 483 МПа - шамамен 7% жоғары. X70 бірдей жұмыс қысымында шамамен 7% жұқа қабырғаға мүмкіндік береді, бұл материал тоннажы маңызды болатын үлкен диаметрлі магистральдық желілерде шығындарды үнемдеуге мүмкіндік береді. X65 теңізде және су астындағы қолданбалар үшін жақсырақ, өйткені оның төменгі кірістілік диапазоны катушка төсеу және S-қабат орнату арқылы жүктелетін жоғары иілу штаммдары кезінде болжауға болады. X70 негізінен құрлықтағы газ тасымалдау құбырларында жиі кездеседі, мұнда қабырға қалыңдығын азайту материалдың тікелей құнын үнемдеуді және орнату жүктемесінің артықшылығын қамтамасыз етеді.
API 5L X65 қышқыл қызмет үшін қолданылуы мүмкін бе?
Стандартты түрде емес. Стандартты X65 PSL2 күкірт төбесі 0,015% құрайды, бұл ылғалды H₂S орталарында сутегімен индукцияланған крекинг тудыруы үшін жеткілікті жоғары. Қышқыл қызмет көрсету үшін X65 тапсырыс беру керек API 5L H қосымшасына , ол күкірттің 0,002%-дан төмен болуын, марганецтің қатаң шектеулерін, инклюзия пішінін бақылау үшін кальцийді өңдеуді және NACE TM0284 бойынша міндетті HIC сынауын талап етеді. 'NACE MR0175-мен үйлесімді' бір өзі бұл талаптарды талап етпейді — Н қосымшасы сатып алу тапсырысында анық көрсетілуі керек.
API 5L X65 үшін қандай қабырға қалыңдығы бар?
Қабырға қалыңдығының диапазоны өндіріс процесіне байланысты: жіксіз X65 шамамен 6,4 мм-ден 50+ мм-ге дейін қол жетімді; ERW 4,8 мм-ден 25,4 мм-ге дейін; LSAW 6,4 мм-ден 50+ мм-ге дейін; және SSAW 6,4 мм-ден 25,4 мм-ге дейін. Жобаға арналған қабырғаның нақты қалыңдығы Барлоу формуласы арқылы есептік қысым, OD және дизайн коэффициентінен есептеледі. Әрқашан номиналды емес, ең төменгі қабырға қалыңдығын көрсетіңіз және тапсырыс қабырғасын орнату кезінде жіксіз құбырға рұқсат етілген −12,5% төмен төзімділікті ескеріңіз.
X65 құбыры үшін қандай өндірістік процестер қолданылады?
X65 шағын және орташа диаметрлер және ең жоғары тұтастықтағы қолданбалар үшін жіксіз (SMLS) ретінде шығарылады; Құрлықтағы орташа қысымдағы орташа диаметрлерге арналған ERW; Теңізде және жоғары қысымда үлкен диаметрлі ауыр қабырғаға арналған LSAW; және үлкен диаметрлі төменгі қысымды құрлықтағы қолданбаларға арналған SSAW. Теңіз және су асты жобалары әдетте LSAW немесе үзіліссіз көрсетеді. Циклдік иілу кезінде бойлық дәнекерлеу тігісінің болмауына байланысты орамды құбыр төсеу үшін жіксіз стандартты таңдау болып табылады.
