ข้อมูลจำเพาะท่อรอยเชื่อม API 5L X70

 

เกรดท่อเส้น API 5L ครอบคลุมช่วงความแข็งแกร่งที่กว้างX70ตรงบริเวณแถบด้านบนซึ่งนักออกแบบยังคงมีคุณสมบัติตามขั้นตอนการเชื่อมภาคสนามที่ใช้งานได้จริง ท่อส่งก๊าซทางไกล-และท่อส่งออกจำนวนมากย้ายไปที่ X70 เป็นหลักตัดความหนาของผนังและน้ำหนักเหล็กโดยไม่ลดแรงกดดันในการออกแบบ การผสมผสานระหว่างความแข็งแรงสูงและความสามารถในการเชื่อมที่ควบคุมได้นั้นอธิบายว่าทำไม X70 มักจะแทนที่ X60/X65 ในเส้นทางใหม่ที่มีความจุสูง- ตัวขับเคลื่อนการออกแบบโดยทั่วไปประกอบด้วย:

• แรงดันใช้งานที่สูงขึ้นสำหรับการส่งก๊าซระยะไกล-
• ลดน้ำหนักท่อบนพื้นอ่อนหรือภูมิประเทศที่ยากลำบาก
• สายการส่งออกเชื่อมโยงกับการพัฒนานอกชายฝั่ง ซึ่งความยาวเส้นทางทำให้ต้นทุนเหล็กเพิ่มขึ้น
• การวนซ้ำหรือยกระดับทางเดินที่มีอยู่ในขณะที่รักษาความหนาของผนังให้อยู่ในขีดจำกัดที่สามารถก่อสร้างได้

เมื่อโปรเจ็กต์ล็อคใน X70 โดยปกติแล้วข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุจะกำหนดระดับ PSL รูปแบบผลิตภัณฑ์รอยเชื่อม และแนวคิดการเคลือบจากนั้นจึงเพิ่มข้อกำหนด NDT เอกสารประกอบ และการก่อสร้างที่เกี่ยวข้องกับตัวเลือกหลักนั้น

 

 

เอกสารอ้างอิงสำหรับท่อเชื่อม API 5L X70เป็นมาตรฐาน API 5L ซึ่งสอดคล้องกับ ISO 3183 ข้อมูลจำเพาะของโครงการส่วนใหญ่มักเรียกร้องให้มีการผสมผสานอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้:

• X70 PSL1– ท่อเชื่อมสำหรับบริการส่งทั่วไป
• X70 PSL2– ท่อแนวเชื่อมที่มีขีดจำกัดองค์ประกอบที่เข้มงวดมากขึ้น เกณฑ์ความเหนียว และสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้

API 5L ครอบคลุมทั้งผลิตภัณฑ์ที่ไร้รอยต่อและแบบเชื่อม แต่ระบบ-ระยะไกลและเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-นั้นพึ่งพาอย่างท่วมท้นเชื่อม X70- สำหรับท่อเชื่อม PSL2 เอกสารโครงการโดยทั่วไปจะระบุ:

• เงื่อนไขการจัดส่ง (TMCP หรือ Q+T ขึ้นอยู่กับเส้นทางของแผ่น/ขดลวด)
• อุณหภูมิกระแทกแบบชาร์ปีที่ต้องการและพลังงานที่ดูดซับ
• ขอบเขตและความถี่ NDT สำหรับรอยเชื่อมและตัวท่อ
• กฎการตรวจสอบย้อนกลับตั้งแต่ความร้อนของเหล็กไปจนถึงท่อสำเร็จรูป รวมถึงผลการทดสอบและบันทึกการเคลือบ

ขั้นตอนของโรงงานและแผนการตรวจสอบและทดสอบ (ITP) จากนั้นแปลข้อกำหนดเหล่านี้เป็นขั้นตอนการผลิตและแผนการสุ่มตัวอย่าง

 

 

คุณลักษณะเฉพาะของ X70 คือกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำที่ระบุ (SMYS)ของ70,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ประมาณ 485 เมกะปาสคาล)ภายใต้ API 5L ระดับผลผลิตที่สูงขึ้นนี้เป็นสิ่งที่ช่วยให้นักออกแบบสามารถลดความหนาของผนังได้เมื่อเทียบกับ X60/X65 ที่ความดันการออกแบบเดียวกัน

ตารางที่ 1 – คุณสมบัติทางกลขั้นต่ำโดยทั่วไป (ข้อมูลอ้างอิง):

ระดับ	ระดับพีเอสแอล	นาที. ความแข็งแรงของผลผลิต SMYS (MPa)	นาที. ความต้านแรงดึง SMTS (MPa)	การยืดตัวโดยทั่วไป (%)
X60	พีเอสแอล1/พีเอสแอล2	มากกว่าหรือเท่ากับ 415	มากกว่าหรือเท่ากับ 520	≈ 21
X65	พีเอสแอล1/พีเอสแอล2	มากกว่าหรือเท่ากับ 450	มากกว่าหรือเท่ากับ 535	≈ 20–22
X70	พีเอสแอล1/พีเอสแอล2	มากกว่าหรือเท่ากับ 485	มากกว่าหรือเท่ากับ 570	≈ 18–21

หมายเหตุการออกแบบที่มีความแข็งแกร่งสูง-:

• SMYS ที่สูงขึ้นจะทำให้ผนังบางลงด้วยแรงดันภายในที่กำหนด แต่ทีมออกแบบจะให้ความสำคัญกับการตกไข่ การโก่งงอเฉพาะที่ และภาระภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบริการฝังและนอกชายฝั่ง
• SMTS ผสมผสานกับการคำนวณการควบคุมการแตกหักเพื่อประเมินพฤติกรรมการหยุดการแตกร้าว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อท่อส่งก๊าซระยะไกล-
• การยืดตัวจะต้องเพียงพอสำหรับการโค้งงอของสนามเย็น การผูก- และการเคลื่อนตัวของพื้นดิน หลายโครงการมีคุณสมบัติในการเชื่อมโค้งและเส้นรอบวงบนท่อ X70 ที่เป็นตัวแทนก่อนที่จะเริ่มการเชื่อมการผลิตเต็มรูปแบบ

โดยปกติแล้วโปรเจ็กต์ PSL2 X70 จะระบุการทดสอบการกระแทกแบบชาร์ปี วี-ที่อุณหภูมิที่กำหนด กำแพงหนาและสายส่งก๊าซมักจะเพิ่ม-DWTT (การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักแบบหยด-)เพื่อรองรับการควบคุมการแพร่กระจายของการแตกหัก

 

 

เส้นทางการผลิตมีบทบาทสำคัญในการทำงานของ X70 เมื่อติดตั้งแล้ว ในโครงการก๊าซและน้ำมันแรงดันสูง-เส้นผ่านศูนย์กลางสูง-จำนวนมากLSAW (SAWL) ถือเป็นตัวเลือกหลักในขณะที่ ERW/HFW และ SSAW ถูกใช้โดยที่ความสามารถด้านเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาตรงกับขอบเขตการออกแบบ

1 LSAW / SAWL – เส้นทางหลักสำหรับเส้นสายหลักที่มีความแข็งแรงสูง-

ท่อ LSAW X70 ผลิตจากจานกว้างเกิดขึ้นจากกระบวนการ UOE หรือ JCO และเชื่อมโดยใช้การเชื่อมอาร์กใต้น้ำสอง-ด้าน- ชุดค่าผสมนี้รองรับเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และผนังหนักซึ่งเป็นช่วงที่จำเป็นสำหรับท่อส่งก๊าซขนาดยาวและสายส่งออกนอกชายฝั่งที่ทำงานด้วยแรงดันสูง พารามิเตอร์การขึ้นรูปและการเชื่อมได้รับการตั้งค่าเพื่อให้ความแข็งแรงของแผ่น ความแข็งแรงในการเชื่อม และความทนทานของ HAZ ล้วนเป็นไปตามข้อกำหนด X70 ทั่วทั้งเส้นรอบวง

คุณสมบัติข้อกำหนดทั่วไปของ LSAW X70 ประกอบด้วย:

• UT ความยาวเต็ม-สำหรับรอยเชื่อมและตัวท่อ โดยมี RT ในตำแหน่งที่กำหนดไว้ตามที่จำเป็น
• คลายความเครียด-การบำบัดความร้อนบนส่วนผนังหนา-เพื่อลดความเค้นตกค้างและปรับปรุงการควบคุมมิติ
• ค่าพิกัดความเผื่อ-ของ-ความกลมและความตรงที่แน่นหนาเพื่อรองรับการโค้งงอของสนามและการติดตั้งนอกชายฝั่ง
• ตำแหน่งการเก็บตัวอย่างที่กำหนดไว้ในโลหะฐาน HAZ และโลหะเชื่อมสำหรับการทดสอบแรงดึงและการกระแทก

ส่วนผสมนี้ของความแข็งแรงสูง ความสามารถด้านความหนาของผนัง- และความแม่นยำทางเรขาคณิตอธิบายว่าทำไม LSAW จึงเป็นเส้นทางการผลิตแรกที่ได้รับการประเมินเมื่อโครงการระบุ X70 สำหรับสายหลักใหม่

2 ERW / HFW และ SSAW – เส้นทางเสริม

LSAW ไม่ครอบคลุมทุกเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนัง-ERW/HFW และ SSAWเติมเต็มช่องว่างและสนับสนุนการใช้งานระดับภูมิภาค:

ERW/HFW X70

• ผลิตจากเหล็กม้วนรีดร้อน- กรีดและขึ้นรูปก่อนการเชื่อมด้วยความถี่สูง-ของตะเข็บตามยาว
• ใช้เป็นหลักกับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีความหนาของผนังปานกลางในระบบ-บนบก ลูป และท่อในสถานี
• คุณภาพรอยเชื่อมได้รับการตรวจสอบโดย NDT ออนไลน์ (UT/EC) ข้อกำหนด PSL2 อาจต้องใช้ PWHT ในพื้นที่ในการเชื่อมและ HAZ

สซอว์/ซอว์ X70

• ผลิตจากขดลวดที่ทำมุมเป็นเกลียวโดยมีรอยเชื่อมแบบจุ่มใต้น้ำทั้งด้านในและด้านนอก
• นำเสนอการใช้วัสดุที่ดีในเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ โดยที่ตะเข็บเกลียวเป็นที่ยอมรับตามรหัสการออกแบบและข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ
• โดยปกติแล้วจะจัดส่งด้วยการเชื่อมเกลียวแบบเกลียว UT{0}} ความยาวเต็ม บวกกับ RT ซึ่งโครงการต้องการการรับประกันเพิ่มเติม

ทุกเส้นทางได้รับการปรับแต่งเช่นนั้นคุณสมบัติการเชื่อมและ HAZ ไม่ได้อ่อนแอกว่าวัสดุแม่ X70ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญเมื่อใช้เกรดในระดับความเครียดสูง

3 UOE และ JCOE ขึ้นรูปสำหรับท่อ X70 LSAW

วิธีการขึ้นรูปเพลตมีผลกระทบโดยตรงต่อการควบคุมการตกไข่ การกระจายความเค้นตกค้าง และความเสถียรของขนาดโดยรวม สำหรับ X70 LSAW ทั้งคู่ยูโออีและเจซีโออีเส้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย และทีมงานโครงการบางครั้งถามว่าพวกเขาเปรียบเทียบอย่างไรจากมุมมองทางวิศวกรรม

ตารางที่ 2 - การเปรียบเทียบการขึ้นรูป UOE เทียบกับ JCOE สำหรับท่อเส้น X70 LSAW:

คุณสมบัติ	การขึ้นรูป UOE	การขึ้นรูป JCOE	ผลกระทบโดยทั่วไปต่อโครงการ X70
ลำดับการขึ้นรูป	U-กด → O-กด → การขยาย	J-กด (หลาย-ขั้นตอน) → C-กด → O-กด → การขยาย	ขั้นตอนเพิ่มเติมใน JCOE ช่วยให้สามารถควบคุมผนังขนาดต่างๆ ได้อย่างยืดหยุ่น
การควบคุมมิติ	มีความกลมดีมากหลังการขยายตัว	มีความกลมดี มักมีการขยายตัวต่ำกว่าเล็กน้อย	UOE มักจะได้รับการสนับสนุนเมื่อมีการระบุการตกไข่ที่เข้มงวด
ช่วงความหนาของผนัง	แข็งแรงสำหรับแผ่นผนังขนาดกลางถึงหนัก	เหมาะสำหรับผนังหนักที่มีการขึ้นรูปหลายขั้นตอน	ทั้งสองสามารถรองรับความหนาของผนังลำตัว X70 ทั่วไปได้
รูปแบบความเครียดตกค้าง	การขยายตัวมีแนวโน้มที่จะทำให้ความเครียดเป็นเนื้อเดียวกันรอบ OD	การขึ้นรูปแบบเป็นขั้นตอนจะกระจายความเครียดไปหลายขั้นตอน	บางครั้ง JCOE จะใช้เมื่อต้องการความเครียดในการขึ้นรูปที่ต่ำกว่า
ความยืดหยุ่นของชุดการผลิต	มีประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักมาก การเปลี่ยนแปลงขนาดที่จำกัด	ปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลาง/ความหนาบ่อยครั้งได้มากขึ้น	JCOE ดีกว่าสำหรับโครงการจัดส่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง-แบบผสมหรือแบบเป็นขั้นๆ
โฟกัสการใช้งานทั่วไป	ส่วนฉีดหลักที่ยาวและสม่ำเสมอพร้อมพิกัดความเผื่อที่แน่น	โครงการที่มีขนาดแตกต่างกัน ส่วนเส้นทางแบบเป็นขั้นตอน	ทั้งสองสามารถตอบสนองข้อกำหนด X70 ได้เมื่อขั้นตอนผ่านการรับรอง

การเลือกระหว่าง UOE และ JCOE มักจะขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของโรงงานและการผสมผสานโครงการมากกว่าความแตกต่างด้านประสิทธิภาพพื้นฐาน เมื่อกระบวนการขึ้นรูป การเชื่อม และการขยายมีคุณสมบัติตามข้อกำหนด X70 แล้ว ทั้งสองเส้นทางสามารถส่งตัวท่อที่มีรูปไข่-ความแข็งแรงสูงและต่ำ-ได้ ซึ่งจำเป็นสำหรับการบริการสายสัญญาณที่มีความต้องการสูง

 

 

X70 ทำงานใกล้กับปลายด้านบนของความเค้นไปป์ไลน์ทั่วไป ดังนั้นการออกแบบทางเคมีจะต้องให้ความแข็งแรงและความเหนียวโดยไม่ปิดการเชื่อม ระดับเทียบเท่าคาร์บอน (CE) และไมโครอัลลอยด์จึงถูกกำหนดไว้ภายในแถบแคบ

ตารางที่ 3 – ช่วงองค์ประกอบบ่งชี้สำหรับรอยเชื่อม API 5L X70 (PSL2, การอ้างอิง):

องค์ประกอบ	ช่วงทั่วไป (%)	บทบาทในท่อเชื่อม X70
C	≈ 0.06–0.12	ให้ความแข็งแรงของฐาน เก็บไว้ต่ำเพื่อรักษาความสามารถในการเชื่อม
มน	≈ 1.40–1.80	รองรับความแข็งแกร่งและแรงกระแทกได้ดี
P	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020–0.025	ฟอสฟอรัสต่ำช่วยลดความเสี่ยงของการแตกหักแบบเปราะ
S	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.010–0.015	กำมะถันต่ำช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมและ HAZ
Nb, V, Ti (รวม)	≈ 0.03–0.10	การปรับแต่งเกรนและการเสริมการตกตะกอน

ข้อกำหนด PSL2 ทั่วไปสำหรับท่อเชื่อม X70 ประกอบด้วย:

• ขีดจำกัดบนสำหรับ CEIIW และ/หรือ PCM เพื่อรักษาข้อกำหนดการอุ่นเครื่องและอินเตอร์พาสให้อยู่ในช่วงที่ใช้งานได้จริง
• ขีดจำกัดของ Nb+V+Ti ทั้งหมด และปริมาณไมโครอัลลอยด์แต่ละตัว
• ตัวเลือกการควบคุมบน Cu, Ni, Cr และ Mo เพื่อให้ตรงกับตัวกลางและขั้นตอนการเชื่อม
• เกณฑ์ความเหนียวและความแข็งเพิ่มเติมบน-ส่วนของผนังที่หนักหรือ-เส้นทางที่มีอุณหภูมิต่ำ

การควบคุมดังกล่าวจะมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อสูง-ความแข็งแกร่ง X70รวมกับสภาพอากาศหนาวเย็น ปัจจัยการออกแบบที่สูงขึ้น หรือการบูรณาการนอกชายฝั่ง

 

 

Welded X70 สามารถจัดจำหน่ายบนซองขนาดกว้างได้ ความสามารถของโรงสีจะกำหนดขีดจำกัดที่แน่นอน แต่การเลือกโครงการโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงด้านล่าง

ตารางที่ 4 - ช่วงมิติทั่วไปสำหรับท่อเส้น X70 แบบเชื่อม (บ่งชี้):

รายการ	ช่วง / คำอธิบาย
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก	ประมาณ. 4" – 56" (114 – 1422 มม.)
ความหนาของผนัง	ประมาณ 6 – 35 มม. ขับเคลื่อนโดยการตรวจสอบแรงดันและความเสถียร
ความยาว	SRL / DRL หรือโปรเจ็กต์-การตัดเฉพาะ-ถึง-ความยาว
สิ้นสุด เสร็จสิ้น	ปลายธรรมดา (PE) หรือปลายเอียง (BE) สำหรับการเชื่อมภาคสนาม
ความตรง	โดยทั่วไปจำกัดอยู่ที่ data 0.15 % ของความยาวท่อ

นักออกแบบของท่อก๊าซแรงดันสูง-บนบกมักจะรวมเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เข้ากับความหนาของผนังปานกลางเพื่อสร้างความสมดุลระหว่างความสามารถในการผลิตและประสิทธิภาพการเชื่อม X70 ใช้แล้วเส้นส่งออกนอกชายฝั่งหรือแนวแผ่นดินมักจะมีผนังที่หนาขึ้นเพื่อต้านทานแรงกดภายนอก การโค้งงอ และแรงในการติดตั้ง พร้อมด้วยข้อจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้นในเรื่องการตกไข่และความไม่สมบูรณ์ทางเรขาคณิตในท้องถิ่น

ระบบการเคลือบ-เช่นFBE, 3LPE, 3LPP และการเคลือบน้ำหนักคอนกรีต-จากนั้นจึงระบุเพื่อจัดการกับความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน บน-ความเสถียรด้านล่างและประสิทธิภาพทางความร้อนตลอดเส้นทาง

 

 

X70 ทำงานที่ความเค้นสูงกว่าเกรดที่ต่ำกว่า ดังนั้นการตรวจสอบและการทดสอบจึงครอบคลุมมากกว่า รูปแบบตัวแทนสำหรับท่อเชื่อม X70 สามารถสรุปได้ดังนี้:

ตารางที่ 5 - ตัวอย่างการตรวจสอบและทดสอบเมทริกซ์สำหรับรอยเชื่อม API 5L X70:

หมวดหมู่	ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับท่อเชื่อม X70
การทดสอบอุทกสถิต	100 % ของท่อ ทดสอบแรงดันที่กำหนดตามรหัสการออกแบบ
ตะเข็บเชื่อม NDT	100 % UT / RT / EC ขึ้นอยู่กับกระบวนการและระดับ PSL
ตัวท่อ NDT	UT สำหรับ LSAW/SSAW การตรวจสอบเพิ่มเติมตามข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ
การทดสอบแรงดึง	ต่อช่วงความร้อนและความหนา
การทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี	จำเป็นสำหรับ PSL2 ที่อุณหภูมิและตำแหน่งที่ตกลงกัน
DWTT	มักระบุสำหรับการส่งก๊าซและผนังหนัก
การตรวจสอบมิติ	OD, ผนัง, รูปไข่, ความตรง, รูปทรงปลาย
การตรวจสอบการเคลือบ	การทดสอบในช่วงวันหยุดและภาพตามข้อกำหนดการเคลือบ

ทีมงานก่อสร้างมักจะให้ความสนใจเป็นพิเศษคุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อม (WPS/PQR)เมื่อทำงานกับ X70 จุดโฟกัสทั่วไป ได้แก่:

• ขีดจำกัดอุณหภูมิอินพุตความร้อนและอินเตอร์พาส
• การจับคู่ความแข็งแรงของโลหะเชื่อมหรือการจับคู่ที่มากเกินไปเล็กน้อยกับโลหะฐาน X70
• การตรวจสอบความแข็งและความเหนียว HAZ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมด้วยเครื่องจักร
• การควบคุมการวางแนวที่ไม่ตรง การเสริมแรงเชื่อม และความเค้นตกค้างที่แนวเชื่อมเส้นรอบวง

ขั้นตอนที่ผ่านการรับรอง-อย่างดีและทีมงานที่ได้รับการฝึกอบรมทำให้สามารถติดตั้งข้อต่อ X70 ในอัตราการผลิตหลักได้ โดยที่ยังคงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพที่เข้มงวด

 

 

เจ้าของไปป์ไลน์มักเป็นผู้เลือกท่อเชื่อม API 5L X70เมื่อเกรดเดียวต้องรวมแรงกดในการออกแบบสูง การกำหนดเส้นทางที่ยาว และความหนาของผนังที่สามารถจัดการได้ สถานการณ์ทั่วไป ได้แก่ ท่อส่งก๊าซใหม่ผ่านพื้นที่ห่างไกล สายส่งออกและลงจอดที่เชื่อมโยงกับทุ่งนอกชายฝั่ง และเส้นทางที่ได้รับการปรับปรุงหรือส่วนทดแทนบนทางเดินที่มีอยู่ ซึ่งทั้งอัตรากำลังการผลิตและความแข็งแกร่งจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นโดยไม่มีน้ำหนักท่อมากเกินไป

ท่อ Octal รองรับโครงการเหล่านี้ด้วยการเชื่อม X70 ถึง API 5L PSL1 และ PSL2 ในรูปแบบ ERW/HFW, LSAW และ SSAW เส้นผ่านศูนย์กลางที่ตรงกัน ความหนาของผนัง ระบบการเคลือบ และขอบเขตการตรวจสอบตามข้อกำหนดของโครงการ -การให้คำพยานโดยบุคคลที่สามโดย BV, DNV, SGS หรือหน่วยงานอื่นๆ ที่ได้รับการเสนอชื่อสามารถจัดการได้ เพื่อให้บันทึกวัสดุ X70 ที่มีความแข็งแรงสูง-ผสานรวมเข้ากับการออกแบบไปป์ไลน์โดยรวมและกรอบงาน QA/QC ได้อย่างลงตัว