API 5L является основной спецификацией для линейных труб, используемых в системах трубопроводного транспорта по всему миру. Независимо от того, транспортируется ли сырая нефть с месторождения в Западной Африке, природный газ по континентальной транспортной сети или вода через инфраструктурную распределительную систему, трубы почти наверняка изготовлены в соответствии с API 5L. Это единственный стандарт на трубы, на который чаще всего ссылаются в мировой нефтегазовой отрасли.
В этом руководстве представлена полная техническая спецификация трубопроводных труб API 5L: что охватывает стандарт, чем отличаются PSL1 и PSL2, полный диапазон марок от A25 до X80, требования к размерам, таблицы химических и механических свойств, а также практические критерии выбора, которые инженеры и группы закупок используют при выборе трубопроводных труб для реальных проектов. ZC Steel Pipe производит Линейные трубы API 5L , обработанные бесшовными методами, ERW, LSAW и SSAW, в общем диапазоне марок, с опытом экспорта в Африку, на Ближний Восток и в Южную Америку.
СОДЕРЖАНИЕ
Что такое труба API 5L?
PSL1 против PSL2: ключевые различия
Диапазон классов API 5L и механические свойства
Требования к химическому составу
Габаритные характеристики: внешний диаметр и толщина стенки
Производственные процессы
Торцевая отделка и варианты соединения
Выбор класса по применению
Часто задаваемые вопросы
1. Что такое труба API 5L?
Труба API 5L — это стальная труба, изготовленная в соответствии со спецификацией API 5L — «Спецификация для трубопроводных труб», опубликованной Американским институтом нефти. Стандарт определяет требования к трубам, используемым в системах трубопроводного транспорта нефти, природного газа и воды. В нем указаны химический состав, механические свойства, допуски на размеры, требования к испытаниям и маркировка для каждого сорта и уровня спецификации продукта.
СПЕЦИФИКАЦИЯ API 5L — ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ API 5L охватывает бесшовные и сварные стальные трубы, подходящие для использования при транспортировке газа, воды и нефти в газовой и нефтяной промышленности. Стандарт применяется к линейным трубам с наружным диаметром от 0,405 дюйма (NPS 1/8) до 80 дюймов, в двух уровнях спецификации продукта (PSL1 и PSL2) и в классах от A25 (выход 25 фунтов на квадратный дюйм) до X80 (выход 80 фунтов на квадратный дюйм). Текущая редакция также включает требования, ранее предусмотренные стандартом ISO 3183 для соответствия международному рынку.
Обозначение «X» в названиях классов API 5L означает «перекрестный» или «экстра», а число представляет собой минимальный указанный предел текучести в тысячах фунтов на квадратный дюйм (тысяч фунтов на квадратный дюйм). Таким образом, труба X65 имеет минимальный предел текучести 65 000 фунтов на квадратный дюйм (65 фунтов на квадратный дюйм). Такое соглашение об именах делает сравнение марок простым: X70 является более прочным сплавом, чем X65, и для его достижения требуется более тщательная аттестация процедуры сварки и контроль термообработки.
Примечание о закупках — API 5L и ISO 3183 Для международных проектов API 5L и ISO 3183 технически эквивалентны — стандарты гармонизированы и напрямую ссылаются друг на друга. В большинстве международных трубопроводных проектов указано одно или другое; если в спецификации вашего проекта указано ISO 3183 Grade L450 (PSL2), это то же самое, что API 5L X65 PSL2. Обозначение L в ISO 3183 использует предел текучести в МПа: L360 = X52, L415 = X60, L450 = X65, L485 = X70, L555 = X80. При заказе у китайских производителей, таких как ZC, подтверждение того, соответствует ли спецификация проекта API 5L или ISO 3183 и какой редакции, позволяет избежать несоответствий документации.
2. PSL1 и PSL2: ключевые различия
Уровень спецификации продукта (PSL) — это наиболее важное решение по уровню качества при любых закупках API 5L. PSL1 — базовый уровень; PSL2 добавляет существенные требования к химическому составу, вязкости разрушения, неразрушающему разрушению и документации. Разница в стоимости реальна — трубы PSL2 обычно стоят на 5–15 % дороже, чем трубы PSL1 для того же сорта, размера и процесса, — но инженерное обоснование одинаково реально для тех применений, которые в них нуждаются.
| Требование |
PSL1 |
PSL2 |
| Углеродный эквивалент (CE) |
Не указан |
Обязательный предел (контроль свариваемости) |
| Испытание на удар по Шарпи (CVN) |
Не требуется |
Обязательно — указана минимальная поглощаемая энергия |
| Отношение текучести к растяжению (Rt0,5/Rm) |
Не ограничено |
Максимум 0,93 (предотвращает хрупкое перенапряжение) |
| Максимальный предел текучести |
Не ограничено |
Ограничение 120 тысяч фунтов на квадратный дюйм (предотвращает проблемы с перенапряжением) |
| Кислый сервис (HIC/SSC) |
Нет кислого варианта |
Доступна опция PSL2 Sour Service |
| NDE (ультразвуковой/рентгенографический) |
Ограниченные требования |
Комплексная обязательная программа ОСП |
| Наличие оценок |
От А25 до Х70 |
От B до X80 (только X70 и X80 PSL2) |
| Требования к прослеживаемости/MTR |
Базовый |
Расширенная цепочка документации |
Инженерное понимание — когда PSL2 не подлежит обсуждению PSL2 является спецификацией по умолчанию для всех газотранспортных трубопроводов, всех морских и подводных систем, всех газопроводов (вариант HIC/SSC) и любого проекта, где контроль трещинообразования является базовым требованием проекта. Ключевым фактором является требование ударной вязкости по Шарпи: данные о вязкости разрушения необходимы для расчетов механики разрушения при проектировании трубопроводов. PSL1 приемлем для систем водоснабжения, некритических сборных линий и береговых нефтепроводов, если это разрешено спецификациями эксплуатирующей компании. Если есть сомнения, укажите PSL2 — надбавка к стоимости скромна по сравнению с последствиями отказа трубопровода.
3. Диапазон классов API 5L и механические свойства.
Марки API 5L определяются минимальным пределом текучести, минимальным пределом текучести и (в PSL2) максимальным пределом текучести и отношением текучести к растяжению. В таблице ниже представлены марки, коммерчески значимые для применения в нефте- и газопроводах.
| Марка, |
эквивалент ISO 3183. |
Мин. Выход (тысячи фунтов на квадратный дюйм) |
Макс. Выход PSL2 (тысячи фунтов на квадратный дюйм) |
Мин. Растяжение (ksi) |
Макс. Соотношение Y/T PSL2, |
типичное применение |
| Б |
Л245 |
35 |
65 |
60 |
0.93 |
Водопроводы, сбор низкого давления |
| х42 |
Л290 |
42 |
72 |
60 |
0.93 |
Сбор нефти/газа под низким давлением |
| х46 |
Л320 |
46 |
76 |
63 |
0.93 |
Сбор масла, передача низкого давления |
| Х52 |
Л360 |
52 |
77 |
66 |
0.93 |
Передача нефти, газопроводы среднего давления |
| Х56 |
Л390 |
56 |
79 |
71 |
0.93 |
Береговая транспортировка газа, проекты Африки/Ближнего Востока |
| Х60 |
Л415 |
60 |
82 |
75 |
0.93 |
Береговая транспортировка газа, линии отгрузки нефти |
| х65 |
Л450 |
65 |
87 |
77 |
0.93 |
Морские и подводные трубопроводы, транспортировка газа |
| Х70 |
Л485 |
70 |
90 |
82 |
0.93 |
Передача газа высокого давления, магистральные линии |
| х80 |
Л555 |
80 |
102 |
90 |
0.93 |
Трансмиссия сверхвысокого давления (только PSL2) |
Критический инженерный момент — требования к сварке X70 и X80. Более прочные марки (X70 и X80) требуют тщательно квалифицированных сварочных процедур. Более высокий углеродный эквивалент и микролегирование, необходимые для достижения предела текучести 70–80 тысяч фунтов на квадратный дюйм, делают эти марки подверженными размягчению зоны термического влияния (ЗТВ), если параметры сварки не контролируются жестко. Кольцевые сварные швы в полевых условиях для X70 и X80 требуют предварительной квалификации WPS с контролируемым подводом тепла, а требования к предварительному нагреву более строгие, чем для X52 или X60. Группы по закупкам, указывающие X70 или X80, должны подтвердить статус квалификации процедуры сварки подрядчика перед размещением заказа.
4. Требования к химическому составу
Требования к химическому составу API 5L становятся все более контролируемыми по мере увеличения прочности марки и по мере того, как PSL2 добавляет ограничения по углеродному эквиваленту. Ключевыми элементами, определяющими химический состав труб, являются углерод (прочность и свариваемость), марганец (прочность и ударная вязкость), а также микролегирующие добавки ниобия, ванадия и титана, которые обеспечивают более высокую прочность без чрезмерного содержания углерода.
| Марка |
Макс. C (%) |
Макс. Mn (%) |
Макс. P (%) |
Макс. S (%) |
Макс. CE (PSL2, IIW) |
Примечания |
| х42 |
0,28 (ЮЗ) / 0,26 (ВЗ) |
1.30 |
0.030 |
0.030 |
0.43 |
SW = бесшовный/сварной; EW = электросварной |
| Х52 |
0,28/0,26 |
1.40 |
0.030 |
0.030 |
0.43 |
|
| Х60 |
0,24/0,22 |
1.40 |
0.025 |
0.015 |
0.43 |
Более узкие P&S в PSL2 |
| х65 |
0,22/0,18 |
1.45 |
0.025 |
0.015 |
0.43 |
Микролегирование (Nb, V, Ti) типичное |
| Х70 |
0,18 / 0,18 |
1.65 |
0.025 |
0.015 |
0.43 |
Обычно требуется процесс TMCP |
| х80 |
0,18 / 0,18 |
1.85 |
0.025 |
0.015 |
0.46 |
только PSL2; требуется расширенный TMCP |
Формула углеродного эквивалента (CE), используемая в API 5L PSL2, соответствует формуле IIW (Международного института сварки): CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Более низкое значение CE указывает на лучшую свариваемость — меньший риск холодного растрескивания, вызванного водородом, в кольцевых сварных швах. Ограничения CE в PSL2 гарантируют, что трубы, поступающие на полосу отвода трубопровода, могут быть сварены стандартными полевыми процедурами без чрезмерных требований к предварительному нагреву.
5. Габаритные характеристики: внешний диаметр и толщина стенки.
API 5L распространяется на трубопроводы диаметром от NPS 1/8 (наружный диаметр 0,405 дюйма) до 80 дюймов. На практике коммерчески значимый диапазон трубопроводов для транспортировки нефти и газа составляет от NPS 4 (наружный диаметр 4500 дюймов) до NPS 48 (внешний диаметр 48 дюймов). Выбор толщины стенки определяется уравнением расчетного давления (формула Барлоу или применимые нормы проектирования трубопровода) с добавлением припуска на коррозию и производственного допуска.
| NPS |
наружный диаметр (дюймы) |
Общий диапазон толщины стенок (дюймы) |
Общие марки |
Типичное применение |
| 4 |
4.500 |
0,237 – 0,531 |
Х42–Х65 |
Линии сбора, мелкое распределение |
| 6 |
6.625 |
0,280 – 0,562 |
Х42–Х65 |
Сбор, выкидные линии |
| 8 |
8.625 |
0,277 – 0,906 |
Х52–Х70 |
Трансмиссия, экспортные линии |
| 10 |
10.750 |
0,307 – 1,000 |
Х52–Х70 |
Магистральные линии электропередачи |
| 12 |
12.750 |
0,330 – 1,000 |
Х52–Х70 |
Передача, морской экспорт |
| 16 |
16.000 |
0,375 – 1,000 |
Х60–Х80 |
Передача газа под высоким давлением |
| 20 |
20.000 |
0,375 – 1,125 |
Х60–Х80 |
Основная передача, подводные магистральные линии |
| 24 |
24.000 |
0,375 – 1,250 |
Х65–Х80 |
Континентальная газотранспортная система |
| 30 |
30.000 |
0,375 – 1,250 |
Х65–Х80 |
Основные магистральные трубопроводы газа и сырой нефти |
| 36 |
36.000 |
0,406 – 1,500 |
Х65–Х80 |
Передача газа на большие расстояния |
Engineering Insight — компромисс между толщиной стенки и маркой трубы. При фиксированном рабочем давлении и наружном диаметре трубы использование более прочной марки позволяет работать с более тонкими стенками. Линия X70, рассчитанная на давление MAOP 1200 фунтов на квадратный дюйм, может использовать толщину стенок примерно на 8 % тоньше, чем эквивалентная конструкция X65, и примерно на 17 % тоньше, чем X52. На трубопроводе длиной более 500 км такое уменьшение толщины стенок напрямую приводит к уменьшению тоннажа стали и снижению затрат на монтаж. Вот почему крупные проекты транспортировки газа на континенте по умолчанию используют X70 или X80, несмотря на надбавку к более низким сортам — экономия стали на всей длине трубопровода обычно намного превышает надбавку к цене проката.
6. Производственные процессы
Трубы API 5L производятся с помощью четырех основных процессов, каждый из которых подходит для разных диапазонов наружного диаметра, требований к толщине стенок и объемов производства. Подробное сравнение см. в нашем руководстве по Сварные трубы ERW, LSAW и SSAW . Этот процесс влияет не только на точность размеров и достижимый диапазон размеров, но и на характеристики сварных швов, требования к контролю и пригодность для конкретных применений.
Диапазон наружного диаметра:
от NPS от 1/8 до ~ 24 дюймов.
Классы:
Все классы до X65.
Сварной шов:
нет
Предпочтительно для:
HPHT, кислой среды, сбора малого диаметра.
Диапазон наружного диаметра:
от NPS 2 до ~ 24 дюймов.
Классы:
от X42 до X65.
Сварной шов:
Продольный (HF-ERW)
Предпочтительно для:
сборных линий среднего диаметра, распределительных линий.
Диапазон наружного диаметра:
от NPS 16 до ~ 60 дюймов.
Классы:
от X52 до X80.
Сварной шов:
Продольный (SAW)
Предпочтительно для:
Трансмиссии большого диаметра и высокого давления.
Диапазон наружного диаметра:
от NPS 16 до ~ 100 дюймов.
Классы:
от X42 до X70.
Сварной шов:
Спиральный (SAW)
Предпочтительно для:
Передачи воды, структурных свай.
Примечание о закупке — Приемлемость SSAW зависит от проекта. Спирально сваренные трубы (SSAW) не являются общепринятыми для транспортировки углеводородов — некоторые операторы и национальные правила трубопроводов ограничивают их использование для водоснабжения или вторичных применений. Прежде чем использовать SSAW для газопровода или трубопровода сырой нефти, подтвердите его соответствие стандарту проектирования трубопроводов эксплуатирующей компании. LSAW обычно предпочтительнее для газопроводов, где геометрия продольного сварного шва обеспечивает более предсказуемое поведение разрушения при полномасштабных испытаниях на разрыв.
7. Торцевая отделка и варианты подключения
Линейная труба API 5L поставляется с одним из трех конечных условий, указанных во время заказа. Конечные условия влияют на метод соединения в полевых условиях и требования к квалификации процедуры сварки.
| Тип конца |
Аббревиатура |
Описание |
Метод соединения |
Типичное использование |
| Обычный конец |
ЧП |
Квадратные концы, без фаски или резьбы |
Полевой кольцевой шов (требуется подготовка фаски) |
Все применения в магистральных трубопроводах |
| Скошенный конец |
БЫТЬ |
Фаска 37,5° по API 5L |
Полевой кольцевой шов (готовый к сварке) |
Наиболее предпочтительный конец сварных трубопроводов. |
| Резьбовые и соединенные |
Условия и положения |
Трубная резьба API, муфта в комплекте |
Механический макияж |
Распределение, некритическое обслуживание, ремонт |
Для Линейные трубы с покрытием — включая 3LPE (трехслойный полиэтилен), 3LPP (трехслойный полипропилен), FBE (эпоксидная смола, связанная плавлением) и бетонное утяжеляющее покрытие для подводного применения — скошенный конец всегда поставляется в качестве основного состояния перед нанесением внешнего покрытия. Укороченные участки на каждом конце трубы (обычно 100–150 мм) оставляют без покрытия, чтобы обеспечить возможность кольцевой сварки без повреждения покрытия.
8. Выбор класса по применению
Выбор марки по API 5L — это инженерно-экономическая оптимизация: трубы более высокого класса стоят дороже за тонну, но позволяют иметь более тонкие стенки и меньший общий вес трубы. Оптимальная марка зависит от рабочего давления, наружного диаметра, длины трубопровода, способа установки и стоимости квалификации сварщиков относительно экономии стали.
| Применение |
Рекомендуемый диапазон марок |
PSL |
к предпочтительному процессу |
Примечания |
| Передача воды |
Х42 – Х52 |
PSL1 приемлемо |
ВПВ/ССАВ |
SSAW обычно используется для водопроводов с большим наружным диаметром. |
| Сбор нефти (на суше) |
Х42 – Х60 |
PSL1 или PSL2 |
Бесшовные / ВПВ |
Оценка по МАОП и ОД; Допуск на коррозию важен |
| Сбор газа/выкидные трубопроводы |
Х52 – Х65 |
PSL2 |
Бесшовные / ВПВ |
Требуется CVN; проверьте кислый сервис, если присутствует H₂S |
| Береговая транспортировка газа |
Х60 – Х70 |
PSL2 |
ЛСАВ/ВПВ |
X70 PSL2 по умолчанию для основных континентальных трубопроводов |
| Морские/подводные трубопроводы |
Х65 – Х70 |
PSL2 |
Бесшовные / LSAW |
X65 PSL2 по умолчанию; стена под действием внешнего давления/обрушения |
| Кислые сервисные трубопроводы |
X42 – X65 (PSL2 СС) |
PSL2 Кислый Сервис |
Бесшовные / ВПВ |
Требуется тестирование HIC; CE и сера строго контролируются |
| Газ высокого давления (сверхглубокий) |
Х70 – Х80 |
PSL2 |
ЛСАВ |
только X80 PSL2; критическая квалификация сварщика |
9. Часто задаваемые вопросы
Что такое труба API 5L?
Трубы API 5L — это линейные трубы, изготовленные в соответствии со спецификацией API 5L, руководящим стандартом для стальных труб, используемых в системах транспортировки нефти, газа и воды. Он доступен в двух уровнях спецификации продукта — PSL1 (стандартное качество) и PSL2 (повышенное качество с вязкостью разрушения и более строгими химическими требованиями) — и в классах от A25 до X80, где число в названии класса представляет минимальный предел текучести в тысячах фунтов на квадратный дюйм. API 5L охватывает бесшовные производственные процессы, процессы производства ERW, LSAW и SSAW.
В чем разница между PSL1 и PSL2 в API 5L?
PSL1 — это базовый уровень спецификации, охватывающий минимальные химические свойства, механические свойства и допуски на размеры. PSL2 добавляет обязательные испытания на удар по Шарпи для проверки вязкости разрушения, предел углеродного эквивалента (CE) для контроля свариваемости, максимальное отношение текучести к растяжению 0,93, более полные требования к неразрушающему разрушению и дополнительное обозначение эксплуатации в кислой среде. PSL2 требуется для всех газотранспортных трубопроводов, морских установок и линий обслуживания кислых материалов. Надбавка к стоимости по сравнению с PSL1 для того же сорта и размера обычно составляет 5–15%.
Какие марки доступны в API 5L?
Классы API 5L варьируются от A25 (минимальный предел текучести 25 фунтов на квадратный дюйм) до X80 (минимальный предел текучести 80 фунтов на квадратный дюйм). Наиболее широко используемые в транспортировке нефти и газа марки X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 и X80. X65 и X70 PSL2 — это «рабочие лошадки» современного строительства газопроводов по всему миру. Обратите внимание, что X70 и X80 доступны только как PSL2 — версии PSL1 для этих марок не существует.
Для чего используется труба API 5L X65?
API 5L X65 является стандартной спецификацией для морских и подводных трубопроводных систем и является одним из наиболее широко используемых классов в международной транспортировке газа. Его минимальный предел текучести 65 фунтов на квадратный дюйм обеспечивает хорошее соотношение прочности к весу при умеренной сложности сварки, что делает его стандартным для глубоководных выкидных линий, стояков и межпромысловых трубопроводов. X65 PSL2 предназначен для большинства проектов подводных трубопроводов в Северном море, Западной Африке и Юго-Восточной Азии.
API 5L — это то же самое, что ASTM A106?
Нет. API 5L и ASTM A106 регулируют использование различных продуктов для разных применений. API 5L предназначен для трубопроводов в системах трубопроводного транспорта. ASTM A106 охватывает бесшовные трубы из углеродистой стали, предназначенные для эксплуатации в высокотемпературных технологических трубопроводах — на нефтеперерабатывающих заводах, электростанциях и химических заводах. Они имеют разные обозначения марок, химические требования и таблицы механических свойств. Эти два стандарта не являются взаимозаменяемыми без технической экспертизы, подтверждающей, что заменитель соответствует всем первоначальным требованиям технических характеристик для предполагаемых условий эксплуатации.
Запросить технические характеристики и цены на трубопроводные трубы API 5L
ZC Steel Pipe производит линейные трубы API 5L с использованием бесшовных процессов, ERW, LSAW и SSAW классов от X42 до X80 как PSL1, так и PSL2. Мы поставляем трубы с покрытием и голые трубы для трубопроводных проектов в Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Америке, предоставляя полные отчеты о заводских испытаниях и поддержку сторонних инспекций.
Укажите требования к трубопроводной трубе — марка, PSL, внешний диаметр, толщина стенки, состояние концов, покрытие, количество и пункт доставки — и наша техническая команда ответит вам, предоставив спецификации и конкурентоспособное предложение.
Мэнди. w@zcsteelpipe.com | Ватсап: +86-139-1579-1813
→ Запросить цену
