Ống DSAW: Thông số kỹ thuật, quy trình sản xuất & ứng dụng

DSAW - Double Submerged Arc Welded - là biến thể hàn xác định hầu hết các đường ống có đường kính lớn, thành nặng được sử dụng trong truyền dẫn khí, đường ống ngoài khơi và các đường ống dẫn dầu thô chính. Tên này đề cập đến trình tự hàn hai lượt: mối hàn bên trong trước, sau đó là mối hàn bên ngoài, đảm bảo sự kết hợp xuyên suốt toàn bộ chiều dày trên đường ống mà một đường hàn không thể chạm tới đường tâm. Trong thông số kỹ thuật của dự án và tài liệu thương mại, DSAW và LSAW thường được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng hiểu được sự khác biệt quan trọng khi xem xét sổ dữ liệu nhà máy và quy trình hàn đủ điều kiện.

ZC Steel Pipe sản xuất ống DSAW đạt API 5L PSL1 và PSL2 ở các cấp từ X52 đến X80, sử dụng quy trình tạo hình JCOE và UOE. Đường kính dao động từ 16 inch (406 mm) đến 64 inch (1626 mm) với độ dày thành từ 6 mm đến 40 mm. Tất cả các ống PSL2 đều được cung cấp tính năng kiểm tra siêu âm tự động toàn chiều dài của đường hàn và kiểm tra thủy tĩnh theo tiêu chuẩn.

1. Ống DSAW là gì?

'double' trong DSAW đề cập cụ thể đến trình tự hàn hai bước, không phải bất kỳ sự nhân đôi nào của thành ống. Trong LSAW một chiều - được sử dụng trên ống có thành nhẹ hơn - chỉ áp dụng mối hàn bên ngoài và kim loại mối hàn phải hợp nhất toàn bộ độ dày của mối hàn từ một phía. Khi độ dày thành ống tăng lên trên khoảng 10–14 mm, việc đạt được độ xuyên thấu hoàn toàn từ một đường xuyên bên ngoài duy nhất trở nên không đáng tin cậy. DSAW giải quyết vấn đề này bằng cách hàn từ bên trong trước, đặt rãnh gốc và trám từ bên trong lỗ khoan, sau đó hoàn thiện mối nối từ bên ngoài.

Trong ngành, DSAW và LSAW thường được sử dụng làm từ đồng nghĩa trên bảng dữ liệu, đơn đặt hàng và chứng chỉ kiểm tra. Điều này được chấp nhận về mặt thương mại vì hầu như tất cả các ống LSAW được sản xuất theo API 5L có độ dày thành vừa phải đều là DSAW. Các kỹ sư xem xét tài liệu của nhà máy phải xác nhận quy trình hàn đủ điều kiện đạt cả IW và OW.

2. DSAW và LSAW - Sự khác biệt giữa đường hàn

Bảng dưới đây làm rõ mối quan hệ giữa LSAW (danh mục sản xuất) và DSAW (kỹ thuật hàn) và nơi áp dụng các điều khoản:

3. Quy trình sản xuất (JCOE & UOE)

Ống DSAW được sản xuất bằng hai phương pháp tạo hình chính. Việc lựa chọn quy trình tạo hình sẽ xác định dung sai kích thước, biên dạng ứng suất dư và kích thước tối đa có sẵn từ một máy nghiền nhất định.

Quy trình JCOE

Quá trình JCOE (Tạo hình chữ J → Tạo hình chữ C → Tạo hình chữ O → Mở rộng) sử dụng một loạt các bước tạo hình ép để định hình một tấm phẳng thành một ống tròn trước khi hàn. Tấm đầu tiên được uốn thành hình chữ J ở các cạnh (tạo hình chữ J), sau đó được ép dần dần thành hình dạng C và O bằng khuôn thủy lực. Sau khi tạo hình, áp dụng đường hàn trước khi hàn, tiếp theo là đường chuyền SAW bên trong, sau đó là đường chuyền SAW bên ngoài. Sau đó, ống được giãn nở nguội (bước E) để đạt được dung sai OD cuối cùng.

Quy trình UOE

Quy trình UOE sử dụng hai máy ép thủy lực lớn - một máy ép chữ U để tạo biên dạng cong ban đầu và một máy ép chữ O để đóng nó lại thành mặt cắt tròn - tạo ra hình dạng ống với ít bước hơn JCOE. UOE mang lại độ tròn và tính nhất quán OD vượt trội hơn một chút, khiến nó được ưu tiên cho các ứng dụng ngoài khơi nơi có dung sai lắp ghép chặt chẽ. Sau khi hàn (IW rồi OW), đường ống được mở rộng trên thiết bị giãn nở trục gá để giảm ứng suất dư và thiết lập OD cuối cùng.

4. Thông số kỹ thuật và cấp độ API 5L

Ống DSAW dành cho dịch vụ dầu khí được sản xuất chủ yếu theo API 5L (Thông số kỹ thuật cho đường ống). Áp dụng hai mức đặc điểm kỹ thuật sản phẩm:

Tóm tắt cơ học & hóa học lớp

Các giá trị được hiển thị là PSL1 / PSL2 khi chúng khác nhau. CE = Tương đương cacbon theo công thức IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Xác nhận phiên bản hiện hành của API 5L để có bảng hóa học đầy đủ.

5. Phạm vi kích thước & kích thước

Chiều dài ống tiêu chuẩn là 12 mét (tầm 6–18 m). Độ dài ngẫu nhiên (R1: 6–8,5 m; R2: 8,5–11,6 m; R3: 11,6–14,6 m) và ngẫu nhiên kép (DR: trung bình ≥ 11,6 m) có sẵn cho các định nghĩa API 5L. Các đầu vát là tiêu chuẩn ở mức 30° ± 5° trên mỗi API 5L để hàn chu vi. Các đầu cắt vuông và đầu trơn có thể được chỉ định cho các ứng dụng cụ thể.

6. NDT & Yêu cầu kiểm tra

Ống DSAW yêu cầu chương trình thử nghiệm toàn diện hơn ERW hoặc ống liền mạch có kích thước tương đương, phản ánh tính chất quan trọng của mối hàn dọc trong các ứng dụng có đường kính lớn.

7. DSAW và SSAW - Khi mỗi cái được chỉ định

DSAW (đường may dọc) và SSAW - Hàn hồ quang chìm xoắn ốc, còn được gọi là HSAW - là hai phương pháp hàn SAW chính cho ống có đường kính lớn. Chúng có cấu hình hiệu suất khác nhau và việc lựa chọn chúng chủ yếu được quyết định bởi áp suất ứng dụng, yêu cầu về đường kính và thông số kỹ thuật của dự án.

8. Ứng dụng

Truyền khí trên bờ

Ống DSAW là sự lựa chọn tiêu chuẩn để truyền khí tự nhiên áp suất cao, đường dài với đường kính từ 20 inch đến 56 inch. Các loại X65 và X70 là đặc trưng của hệ thống ống dẫn khí hiện đại, cung cấp sự kết hợp giữa hiệu quả của tường (tường mỏng hơn với cường độ năng suất cao hơn) và chất lượng mối hàn cần thiết cho áp suất thiết kế trên 70 bar. Đường nối thẳng dọc giúp đơn giản hóa việc theo dõi đường ống, kiểm tra lớp phủ và vận chuyển heo thông minh đang hoạt động.

Đường ống & ống đứng ngoài khơi

Đường ống xuất nước sâu và nước nông, hệ thống lắp đặt J-lay và S-lay cũng như ống đứng bằng thép cứng sử dụng ống DSAW đạt API 5L PSL2, thường có các yêu cầu bổ sung cho mỗi DNV-ST-F101 hoặc các phụ lục dành riêng cho dự án. Dung sai OD và độ tròn chặt chẽ từ quá trình tạo hình UOE rất quan trọng đối với việc hàn chu vi quỹ đạo tự động và để kiểm soát sự truyền lan của khóa trong lắp đặt ở vùng nước sâu. Độ dày thành 20–38 mm ở X65/X70 là phổ biến cho các đường ống xuất khẩu khí nước sâu.

Đường trục dầu thô

Các đường ống xuất khẩu dầu thô chính trên đất liền - đường xuất khẩu từ mỏ dầu đến bến bốc hàng, đường ống xuyên biên giới và hệ thống lưới điện thô quốc gia - sử dụng ống DSAW có đường kính từ 30 đến 48 inch. Tính nhất quán của mối hàn hai lớp và sự sẵn có của các bức tường nặng với đường kính lớn khiến DSAW trở thành sự lựa chọn thiết thực cho các hệ thống này, được thiết kế để phục vụ liên tục trong nhiều thập kỷ.

Cọc Kết Cấu (Đường Kính Lớn)

Khi yêu cầu về kết cấu cọc yêu cầu đường kính lớn với tường tương đối nặng - kết cấu bến cảng, móng ngoài khơi, trụ cầu - ống DSAW được sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A252 hoặc EN 10219 sẽ được sử dụng. Các ứng dụng này có dung sai kích thước rộng hơn so với ống dẫn API 5L và thường được sản xuất trên cùng một nhà máy JCOE sử dụng cùng trình tự hàn SAW.

9. Câu hỏi thường gặp