บทบาทของ X65 ในการออกแบบไปป์ไลน์สมัยใหม่
ภายในกลุ่มผลิตภัณฑ์ API 5LX65มักถูกเลือกเมื่อนักออกแบบต้องการแรงกดดันในการทำงานที่สูงขึ้นและการส่งผ่านระยะไกล- แต่ยังต้องการเกรดที่สามารถเชื่อมและติดตั้งได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ไซต์งาน มีการระบุไว้อย่างกว้างขวางสำหรับท่อส่งน้ำมันดิบและท่อส่งก๊าซ ท่อส่งออกนอกชายฝั่ง ห่วงก๊าซในภูมิภาค และ-ส่วนหัวสถานีแรงดันสูง โดยที่ X52/X60 จะแน่นหนาเมื่อตรวจสอบความหนาของผนัง- ในขณะที่ X70/X80 จะเพิ่มวัสดุที่ไม่จำเป็นและความซับซ้อนในการเชื่อม
เมื่อเลือก X65 แล้ว การตัดสินใจครั้งต่อไปคือรูปแบบผลิตภัณฑ์: ERW/HFW, LSAW/SAWL หรือ SSAW/SAWH ตัวเลือกนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างเส้น - การแพร่กระจายบนชายฝั่งทางตรง ทางข้ามถนน/แม่น้ำ ทางน้ำตื้น - S - หรือน้ำลึก - J - วาง - และบนระบบการเคลือบภายนอกและภายในที่จำเป็นสำหรับการบริการ
คำจำกัดความมาตรฐานและเกรด (API 5L / ISO 3183)
เกรดX65ถูกกำหนดไว้ในเอพีไอ 5 ลิตร(สอดคล้องกันอย่างใกล้ชิดกับISO 3183) ซึ่งเป็นมาตรฐานหลักสำหรับท่อไร้ตะเข็บและแบบเชื่อมที่ใช้ในระบบขนส่งทางท่อสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การกำหนดเช่น "X65M" หรือ "X65Q" สะท้อนถึงทั้งระดับความแข็งแกร่งและสภาพการส่งมอบ:
- X65 (พีเอสแอล1)– เกรดท่อเส้นพื้นฐาน
- X65M (PSL2)– เทอร์โม-ผ่านกระบวนการทางกล เพิ่มความเหนียว
- X65Q (PSL2)– ดับและบรรเทาเพื่อการบริการที่มีความต้องการสูง
สำหรับส่วนของเส้นทางที่ถือว่าวิกฤต - เช่น ทางแยกที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อมและบริการนอกชายฝั่งสายการส่งออก - ข้อกำหนดมักจะเรียกร้องPSL2 X65เนื่องจากมีการควบคุมทางเคมีที่เข้มงวดมากขึ้น การทดสอบความเหนียวที่จำเป็น และเอกสารที่มีรายละเอียดมากขึ้น X65 แบบไม่มีรอยต่อได้รับอนุญาตตามมาตรฐาน แต่ไปป์ไลน์ขนาดใหญ่-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและยาว-มักเลือกใช้เชื่อม X65เพื่อสร้างสมดุลระหว่างกำลังการผลิต คุณภาพการเชื่อม และต้นทุนโครงการ
คุณสมบัติทางกล – ตัวเลขมีลักษณะอย่างไร
ในระบบ API 5LX65สอดคล้องกับกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำที่ระบุ (SMYS) ของ65,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ประมาณ 450 เมกะปาสคาล)- ค่านั้นจะส่งตรงไปยังผนัง-สูตรความหนาและความดันใน ASME B31-4, B31-8 และโค้ดที่คล้ายกัน
ตารางที่ 1 – คุณสมบัติทางกลขั้นต่ำโดยทั่วไป (ข้อมูลอ้างอิง):
|
ระดับ |
ระดับพีเอสแอล |
SMYS – ขั้นต่ำ ผลผลิต (MPa) |
SMTS – ต่ำสุด แรงดึง (MPa) |
การยืดตัวโดยทั่วไป (%) |
|
X52 |
พีเอสแอล1/พีเอสแอล2 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 360 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 455 |
≈ 21 |
|
X60 |
พีเอสแอล1/พีเอสแอล2 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 415 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 520 |
≈ 21 |
|
X65 |
พีเอสแอล1/พีเอสแอล2 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 450 |
มากกว่าหรือเท่ากับ 535 |
≈ 20–22 |
ในการคำนวณการออกแบบ SMYS จะถูกคูณด้วยปัจจัยการออกแบบเพื่อให้เกิดความเค้นของห่วงที่อนุญาต และจากนั้นจะตั้งค่าแรงดันในการทำงานสูงสุดเอสเอ็มทีเอสให้ระยะขอบเพิ่มเติมต่อความล้มเหลวขั้นสุดท้ายเมื่อความดันภายในรวมกับการโค้งงอ ผลกระทบของอุณหภูมิ และภาระภายนอกการยืดตัวมีความสำคัญในระหว่างการก่อสร้างและการใช้งาน เพราะมันบ่งบอกว่าท่อสามารถทนต่อการโค้งงอของสนาม การผูก- การเติมกลับ และการเคลื่อนตัวของพื้นดินในระยะยาว-โดยไม่เกิดการแตกร้าวได้ดีเพียงใด
สำหรับ PSL2 X65 เอกสารโครงการมักจะระบุการทดสอบการกระแทกแบบชาร์ปี วี-ที่อุณหภูมิที่กำหนด และสำหรับผนังหนาหรือเส้นอุณหภูมิต่ำ-DWTT(หยอด-การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนัก) เพื่อสนับสนุนการประเมินการควบคุมการแตกหัก
องค์ประกอบทางเคมีของ API 5L X65 (โฟกัสท่อเชื่อม)
เพื่อให้ได้ความแข็งแกร่ง X65 โดยไม่ทำให้การเชื่อมยากเกินไป เกรดนี้ต้องใช้เคมีที่สมดุลมากกว่าปริมาณโลหะผสมที่สูงมาก องค์ประกอบของคาร์บอน แมงกานีส และไมโครอัลลอยด์ได้รับการปรับร่วมกันเพื่อให้เป็นไปตามเป้าหมายด้านความแข็งแกร่งและความเหนียว ในขณะที่ฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ถูกจำกัดไว้เพื่อปกป้องประสิทธิภาพของการเชื่อมและ HAZ
ตารางที่ 2 - ช่วงองค์ประกอบทั่วไปสำหรับท่อเชื่อม X65 (ค่าอ้างอิง):
|
ระดับ |
ประเภทท่อ |
C สูงสุด (%) |
Mn สูงสุด (%) |
P สูงสุด (%) |
สูงสุด (%) |
หมายเหตุ |
|
PSL1 |
เชื่อม |
0.26–0.28 |
สูงถึง ~1.40 |
0.030 |
0.030 |
Cu, Ni, Cr, Mo บ่อย ๆ อย่างละ น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.50 % |
|
PSL2 |
เชื่อม |
≈ 0.22–0.24 |
≈ 1.60–1.75 |
0.025 |
0.015 |
P/S ที่เข้มงวดมากขึ้น; รวม Nb+V+Ti จำกัด |
จากมุมมองทางวิศวกรรม:
- คาร์บอน (ซี)ให้ความแข็งแรงของฐานแต่ต้องรักษาระดับให้เทียบเท่าคาร์บอน (CE) เหมาะสำหรับการเชื่อมภาคสนาม
- แมงกานีส (Mn)รองรับทั้งความแข็งแกร่งและความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ-
- ฟอสฟอรัส (P) และซัลเฟอร์ (S)จะลดลงใน PSL2 เพื่อลดพฤติกรรมการเปราะให้เหลือน้อยที่สุด โดยเฉพาะบริเวณรอยเชื่อมและ HAZ
- ไนโอเบียม วาเนเดียม และไทเทเนียม (Nb/V/Ti)ปรับแต่งขนาดเกรนในปริมาณเล็กน้อยและช่วยตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแกร่งสำหรับโครงการที่มีความต้องการมากขึ้น
สำหรับภูมิภาคที่มีอากาศหนาวเย็นหรือบริการนอกชายฝั่งในน้ำที่มีอุณหภูมิลึกหรือต่ำ- ข้อกำหนดของโครงการอาจกำหนดขีดจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับ CE และไมโครอัลลอยด์เพื่อให้มีระยะขอบพิเศษสำหรับการเชื่อมและการควบคุมการแตกหัก
เส้นทางการผลิตสำหรับท่อ X65
ในการดำเนินโครงการ การอภิปรายไม่เคยเกี่ยวกับนามธรรม "เหล็ก X65" แต่เป็นเรื่องเกี่ยวกับท่อ X65 ผลิตด้วยกรรมวิธีเฉพาะโดยแต่ละประเภทมีช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง ความสามารถในการ-ความหนาของผนัง และโครงสร้างต้นทุนของตัวเอง
ERW / HFW (เชื่อมความถี่สูง-):
- ผลิตจากเหล็กม้วนรีดร้อน-ที่กรีดแล้วขึ้นรูปเป็นวงกลมและเชื่อมตามแนวตะเข็บตามยาว
- พบได้ทั่วไปสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีความหนาของผนังปานกลางในท่อส่งดินและท่อสถานี
- คุณภาพรอยเชื่อมได้รับการตรวจสอบโดย NDT ออนไลน์ สำหรับโครงการ PSL2 สามารถระบุการรักษาความร้อนหลังการเชื่อมภายในจุด-ในแนวเชื่อมและ HAZ ได้
LSAW / SAWL (เลื่อยตามยาว):
- ผลิตจากแผ่นโดยใช้การขึ้นรูป UOE หรือ JCO ตามด้วยการเชื่อมส่วนโค้งแบบจุ่มด้านในและด้านนอก
- เหมาะกับเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และผนังหนาจำเป็นสำหรับสายหลัก-แรงดันสูงและท่อส่งออกนอกชายฝั่ง
- ข้อกำหนดทั่วไปได้แก่- UT แบบเต็มตัวและ/หรือ RT และ-การบำบัดด้วยความร้อนเพื่อบรรเทาความเครียดในส่วนที่มีน้ำหนักมาก
SSAW / SAWH (เลื่อยเกลียว):
- สร้างขึ้นจากขดลวดที่ทำมุมเป็นเกลียวและเชื่อมทั้งสองด้านโดยกระบวนการอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำ
- น่าดึงดูดใจเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และการใช้คอยล์เป็นปัจจัยสำคัญในการขับเคลื่อนต้นทุน
- ตะเข็บเชื่อมแบบเกลียวจะถูกสแกนตลอดความยาว โดยปกติจะสแกนโดย UT และ RT ในกรณีที่จำเป็น
- API 5L อนุญาตทั้ง X65 ที่ไร้รอยต่อและแบบเชื่อม แต่สำหรับไปป์ไลน์บริการบนบกและนอกชายฝั่งที่มีความจุสูงที่สุด-เชื่อม X65เป็นที่ต้องการเนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า คุณภาพการเชื่อมที่ทำซ้ำได้ และต้นทุนการติดตั้งที่แข่งขันได้
PSL1 กับ PSL2 – การเปลี่ยนแปลงอะไรสำหรับ X65
คำต่อท้าย "PSL1 / PSL2" บน X65 มีผลกระทบเป็นหลักความน่าเชื่อถือและการตรวจสอบย้อนกลับไม่ใช่ระดับความแข็งแกร่งพื้นฐาน SMYS ก็เหมือนกัน แต่ PSL2 เพิ่มข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นในด้านเคมี ความทนทาน NDT และเอกสารประกอบ
ตารางที่ 3 - X65 PSL1 เทียบกับ PSL2 (แบบง่าย):
|
ด้าน |
X65 พีเอสแอล1 |
X65 พีเอสแอล2 |
|
เคมี |
ขีดจำกัด API 5L มาตรฐาน |
ขีดจำกัด P/S ที่เข้มงวดยิ่งขึ้น ปริมาณไมโครอัลลอยด์ที่ได้รับการควบคุม |
|
การทดสอบทางกล |
การทดสอบแรงดึง |
การทดสอบแรงดึง + แรงกระแทกที่อุณหภูมิที่ตกลงกัน |
|
NDT |
เชื่อมตะเข็บ NDT ตามต้องการ |
ขยายขอบเขต NDT การยอมรับข้อบกพร่องที่เข้มงวดยิ่งขึ้น |
|
เอกสารประกอบ |
เอ็มทีซีมาตรฐาน |
MTC แบบละเอียด ความร้อนที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ → แผ่น/คอยล์ → ท่อ |
|
การใช้งานทั่วไป |
การส่ง/การรวบรวมทั่วไป |
ส่วนที่สำคัญได้แก่ จุดผ่านแดนหลักและส่วนบริการนอกชายฝั่ง |
ในทางปฏิบัติ PSL1 มักจะใช้สำหรับ-การรวบรวมความเสี่ยงต่ำหรือใน-สายโรงงาน ขณะที่ PSL2 จะถูกเลือกสำหรับส่วนสายหลัก จุดผ่านแดนที่สำคัญ และสายส่งออกที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนานอกชายฝั่ง
ช่วงมิติและความคลาดเคลื่อน
ท่อเชื่อม X65 สามารถสั่งซื้อได้ในช่วงขนาดที่ครอบคลุมระบบรวบรวม สายส่งระยะไกล- และเส้นทางส่งออกนอกชายฝั่ง โดยความหนาของผนังจะกำหนดโดยแรงดันภายใน แรงดันภายนอก และการตรวจสอบความเสถียร
ตารางที่ 4 - ช่วงมิติทั่วไปสำหรับท่อแนวเชื่อม X65 (บ่งชี้):
|
รายการ |
ช่วง / คำอธิบาย |
|
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก |
ประมาณ. 1/2" – 48" (21.3 – 1219 มม.) |
|
ความหนาของผนัง |
ประมาณ 3.2 – 40 มม. กำหนดตามข้อกำหนดการออกแบบ |
|
ความยาว |
SRL 5–7 ม., น้ำไหล 10–13 ม. หรือความยาวตัดเฉพาะของโปรเจ็กต์- |
|
ความอดทน OD |
โดยทั่วไปประมาณ ± 0.75–1.0 % (ต่อ API 5 ลิตร) |
|
ความอดทน WT |
ความอดทนเชิงลบมักจะสูงถึง −12.5 % |
|
ความตรง |
มักจำกัดอยู่ที่ ~0.15 % ของความยาวทั้งหมด |
สำหรับบริการนอกชายฝั่งข้อมูลจำเพาะอาจควบคุมการตกไข่และความไม่สมบูรณ์ทางเรขาคณิตในท้องถิ่นเพิ่มเติม เนื่องจากแรงกดภายนอก การโค้งงอ และภาระในการติดตั้ง (เลย์ S- เลย์ J - เลย์ รีล - เลย์) มีความรุนแรงมากกว่าบนแนวชายฝั่งทั่วไป ปลายท่อสามารถจัดจำหน่ายได้เช่นธรรมดา (พีอี), เอียง (พ.ศ.)หรือด้วยการตัดเฉือนแบบกำหนดเองเพื่อให้เข้ากับตัวจับหัวเข็มขัด -รายละเอียดการเคลือบข้อต่อภาคสนาม หรือระบบตัวเชื่อมต่อแบบกลไก
ข้อควรพิจารณาในการตรวจสอบ การทดสอบ และการบริการนอกชายฝั่ง
โดยปกติแผนคุณภาพสำหรับ X65 จะรวมการทดสอบไฮโดรเทส NDT และการทดสอบทางกลเข้าด้วยกัน สำหรับท่อที่ออกแบบมาสำหรับบริการนอกชายฝั่งหรือทางเดินใกล้ชายฝั่ง จะใช้การทดสอบประเภทเดียวกัน แต่ขอบเขตและเกณฑ์การยอมรับมักได้รับการขัดเกลา
ตารางที่ 5 - เมทริกซ์การตรวจสอบบ่งชี้ (พร้อมบริการนอกชายฝั่ง):
|
หมวดหมู่ |
ท่อ X65 PSL1 |
ท่อ X65 PSL2 |
มุ่งเน้นการบริการนอกชายฝั่งเพิ่มเติม* |
|
การทดสอบอุทกสถิต |
ท่อ100% |
ท่อ100% |
แรงดันทดสอบสอดคล้องกับการตรวจสอบการยุบตัว/ความเสถียร |
|
ตะเข็บเชื่อม NDT |
UT / RT / EC ต่อกระบวนการและข้อมูลจำเพาะ |
ขอบเขต NDT ที่กว้างขึ้น การยอมรับที่เข้มงวดมากขึ้น |
ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับบริเวณรอยเชื่อมเส้นรอบวง |
|
ตัวท่อ NDT |
ตามที่ API / ลูกค้าต้องการ |
มักจะเต็ม-เนื้อหา UT สำหรับ LSAW/SSAW |
ให้ความสำคัญกับการเคลือบและรอยตำหนิตรงกลางผนัง-มากขึ้น |
|
การทดสอบแรงดึง |
ต่อความร้อน/ล็อต |
ต่อความร้อน/ล็อต |
– |
|
การทดสอบแรงกระแทก (CVN) |
ปกติแล้วไม่บังคับ |
ให้ไว้ที่อุณหภูมิที่ตกลงกันตามที่ระบุไว้ |
อุณหภูมิทดสอบที่ต่ำกว่าสำหรับเส้นทางก้นทะเลเย็น |
|
DWTT |
มักจะไม่ระบุ |
ตัวเลือกต่อข้อมูลจำเพาะของโครงการ |
ใช้ในกรณีที่การควบคุมการแตกหักเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแนวใต้ทะเลที่ยาว |
|
การตรวจสอบรูปทรง/การตกไข่ |
ความตรงขั้นพื้นฐานและการควบคุม OD |
ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตที่เข้มงวดมากขึ้นตามข้อตกลง |
การตรวจสอบวงรีสำหรับการม้วนงอหรือการโค้งงอ-ในรัศมีที่แน่น |
|
การตรวจสอบการเคลือบ |
การทดสอบช่วงวันหยุด / ภาพตามข้อกำหนด |
การทดสอบช่วงวันหยุด / ภาพตามข้อกำหนด |
เพิ่มการเน้นไปที่ความสามารถในการโค้งงอ การยึดเกาะ และการต้านทานน้ำ |
* "จุดเน้นการบริการนอกชายฝั่งเพิ่มเติม" สรุปโครงการทั่วไป-การปรับปรุงเฉพาะสำหรับเส้นทางใต้ทะเลหรือชายฝั่งใกล้เคียง
นอกเหนือจากโต๊ะบริการแล้ว การบริการนอกชายฝั่งมักต้องการการควบคุมที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นการกัดกร่อนภายนอกและการป้องกันทางกล, ตัวอย่างเช่น:
- คุณสมบัติของระบบการเคลือบภายนอกภายใต้การดัดงอระหว่างการวางแบบ S-, J-lay หรือ reel-lay
- ขั้นตอนการเคลือบข้อต่อภาคสนามที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเข้ากันได้กับการเคลือบแบบฉีด
- การเคลือบน้ำหนักหรือปลอกคอนกรีตเพื่อให้ได้-ความมั่นคงด้านล่าง
- การให้คำพยานโดยบุคคลที่สาม (BV, DNV, SGS ฯลฯ) ที่ไม่บังคับ- สำหรับการทดสอบการเคลือบและการทดสอบทางกล
ไปป์ API 5L X65 สำหรับโครงการเหล่านี้สามารถผลิตและทดสอบได้ภายใต้-การเฝ้าระวังของบุคคลที่สามเพื่อให้ตรงกับรหัสการออกแบบนอกชายฝั่งและข้อกำหนด QA/QC ของโครงการ
การใช้งานและขอบเขตการจัดหาท่อแปดเหลี่ยม
สำหรับผู้ประกอบการหลายรายX65เป็นเกรด "เทียม" ที่ใช้งานได้จริงเมื่อได้รับแรงกดที่ต้องการ ความยาวเส้นทาง และความสำคัญของการเคลื่อนของเส้นเกินขอบเขตความสะดวกสบายของ X52/X60 แต่โครงการยังคงต้องการพฤติกรรมการเชื่อมที่คาดการณ์ได้และต้นทุนการติดตั้ง การใช้งานทั่วไปได้แก่:
- ท่อส่งน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติทางไกล-
- สายการส่งออกนอกชายฝั่งจากแหล่งใต้ทะเลไปยังท่าเรือชายฝั่ง
- ส่วนแผ่นดินใกล้ชายฝั่งและเส้นทางเข้าใกล้ที่ซับซ้อน
- วงจรส่งก๊าซในภูมิภาคและ-การวางท่อสถานีแรงดันสูง
- ส่วนโฟลว์ไลน์และไรเซอร์ที่เลือกซึ่ง X65 เหมาะกับการออกแบบระบบทั่วโลก
ในฐานะซัพพลายเออร์ที่มุ่งเน้นโครงการ-ท่อแปดเหลี่ยมสามารถจัดหาท่อ API 5L X65 ใน PSL1 และ PSL2 พร้อมตัวเลือก ERW, LSAW และ SSAW ซึ่งตรงกับการออกแบบเส้นทาง เส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนัง ระบบการเคลือบ และขอบเขตการทดสอบ และสามารถจัดเตรียม-การตรวจสอบโดยบุคคลที่สามตามคำขอเพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดทางวิศวกรรมของลูกค้าและ QA/QC สำหรับบริการทั้งบนบกและนอกชายฝั่ง





