ماذا يعني تعيين X60
API 5L X60 عبارة عن درجة أنابيب خطية يتبع فيها الحرف X الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة بآلاف الجنيهات لكل بوصة مربعة، لذا تشير X60 إلى الحد الأدنى لقوة الخضوع 60 000 رطل لكل بوصة مربعة، أي ما يعادل 415 ميجا باسكال. في نظام التعيين ISO 3183 تتم كتابة نفس الدرجة L415. يتم إصدار الدرجة في مستويين لمواصفات المنتج: PSL1، الذي يغطي مجموعة أساسية من المتطلبات، وPSL2، الذي يضيف حدود الكيمياء الإلزامية، والتحكم في مكافئ الكربون، وصلابة الشق، والاختبار الهيدروستاتيكي المطلوب. عندما يحدد المشروع X60 دون ذكر المستوى، يتم عادةً حل الترتيب كـ PSL2 لخدمة خطوط الأنابيب وPSL1 لنقل الضغط المنخفض- العام. التمييز مهم لأن المستويين غير قابلين للتبديل في مراجعة التصميم أو في مؤهل إجراء اللحام.
التركيب الكيميائي
بالنسبة للأنابيب غير الملحومة PSL2، فإن حدود API 5L هي الكربون بنسبة 0.24 في المائة كحد أقصى، والمنغنيز 1.40 في المائة كحد أقصى، والفوسفور 0.025 في المائة كحد أقصى والكبريت 0.015 في المائة كحد أقصى، مع إضافة النيوبيوم والفاناديوم والتيتانيوم مجتمعة بنسبة 0.15 في المائة كحد أقصى. يتم التحكم في مكافئ الكربون إما بحد أقصى 0.43 بالمائة بواسطة صيغة IIW، والتي تنطبق عندما يكون محتوى الكربون 0.12 بالمائة أو أقل، أو بحد أقصى 0.25 بالمائة بواسطة صيغة Pcm عندما يتجاوز الكربون 0.12 بالمائة. تعتبر حدود PSL1 أكثر مرونة بالنسبة للفوسفور والكبريت ولا تفرض متطلبات مكافئة للكربون. توجد حدود PSL2 الأكثر صرامة لحماية قابلية اللحام الميداني: يسمح المكافئ المنخفض من الكربون باللحام دون التسخين المسبق في العديد من سماكات الجدار ويقلل من خطر التشقق البارد في محيط اللحامات في انتشار خط الأنابيب.
الخواص الميكانيكية
| ملكية | متطلبات X60 / L415 | مرجع الاختبار |
|---|---|---|
| قوة الخضوع، PSL2 | 415 ميجا باسكال إلى 565 ميجا باسكال | API 5L جدول 6، تمديد بنسبة 0.5% تحت الحمل |
| قوة الشد، PSL2 | 520 ميجا باسكال إلى 760 ميجا باسكال | API 5L الجدول 6 |
| نسبة العائد إلى الشد، PSL2 | 0.93 كحد أقصى | API 5L الجدول 6 |
| قوة الخضوع، PSL1 | 415 ميجا باسكال كحد أدنى | API 5L الجدول 6 |
| قوة الشد، PSL1 | 520 ميجا باسكال كحد أدنى | API 5L الجدول 6 |
| استطالة | لكل صيغة في API 5L، الحد الأدنى 20% في العديد من الأقسام | أستم A370 / إسو 6892-1 |
عادةً ما يتم توفير الأنابيب المصنوعة إلى X60 في حالة-ملفوفة أو طبيعية أو ملفوفة ميكانيكيًا حراريًا. إن الدرفلة الميكانيكية الحرارية مع التبريد المتسارع هي الطريقة المعتادة للأقطار الأكبر لأنها تحقق القوة والمتانة المطلوبة دون معالجة تطبيع منفصلة.
الاختبار والتفتيش
يتطلب أنبوب PSL2 اختبارًا هيدروستاتيكيًا على كل طول، ويتم إجراؤه عند الضغط المحدد بواسطة المعيار الخاص بالقطر وسمك الجدار، بالإضافة إلى اختبار تأثير الشق Charpy V- على جسم الأنبوب. يلزم إجراء فحص غير مدمر لدرزة اللحام باستخدام طرق الموجات فوق الصوتية أو التصوير الشعاعي للأنابيب الملحومة، وقد يتم تحديد فحص الجسم الكامل- للخطوط الحرجة. تشمل فحوصات الأبعاد القطر الخارجي، وسمك الجدار، والبيضاوية، والاستقامة، وتربيع النهاية، ويتم توفير نهايات الأنابيب بشكل عادي أو مشطوف أو ملولب أو مع وصلة توصيل وفقًا للترتيب. يمكن إضافة متطلبات تكميلية مثل اختبار تمزق الوزن - أو مواصفات الخدمة الحامضية أو حد الصلابة عندما يعبر الخط منطقة زلزالية أو يحمل غازًا حامضًا رطبًا.
التطبيقات النموذجية
يتم استخدام X60 في-خطوط نقل الغاز والنفط عبر البلاد، وخطوط التجميع، وأنابيب نقل المياه الرئيسية وخطوط التدفق البحرية حيث يتم تحقيق التوازن بين الجمع بين القوة والمتانة وقابلية اللحام. نظرًا لأن قوتها أقل من X70 وX80، فإنها تسمح باستخدام جدران أثقل بدون مكافئ كربون زائد، وهي ميزة على خطوط الضغط العالي ذات القطر الصغير وعلى خطوط الأنابيب التي يجب اختبارها هيدروستاتيكيًا من قبل مقاول البناء باستخدام المعدات المحمولة. ومن الشائع أيضًا تجميع مواقع البئر، وملتقطات البزاقات، وأنابيب المحطات داخل محطات الضاغط حيث تكون فئة الضغط مرتفعة ولكن القطر معتدل.
الأسئلة المتداولة
Q:ما هي قوة الخضوع لأنبوب API 5L X60؟
ج: الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة هو 415 ميجا باسكال، أي ما يعادل 60 000 رطل لكل بوصة مربعة. بالنسبة لأنبوب PSL2، الحد الأقصى هو 565 ميجا باسكال، وبالتالي فإن النطاق المقبول هو 415 ميجا باسكال إلى 565 ميجا باسكال.
Q:ما هو الفرق بين X60 PSL1 وPSL2؟
ج: يضيف PSL2 حدود الكيمياء الإلزامية، والتحكم في مكافئ الكربون، واختبار التأثير واختبار الهيدروستاتيكي المطلوب، ويحد نطاق الشد الخاص به من الجانب العلوي. يحتوي PSL1 على حدود كيميائية أكثر مرونة ولا يتطلب الاختبار الهيدروستاتيكي ما لم يتم طلبه كمتطلب تكميلي.
Q:هل X60 سلس أم ملحوم؟
ج: كلا النموذجين مصنوعان. تهيمن الأنابيب غير الملحومة على الأقطار الأصغر وخدمة الضغط العالي، في حين يتم استخدام الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الطولية أو الحلزونية لخطوط نقل ذات قطر كبير لنفس الدرجة ومستوى المواصفات.
Q:كيف يمكن مقارنة X60 مع X65 وX70؟
ج: كل درجة متتالية ترفع الحد الأدنى لمقاومة الخضوع بمقدار 35 ميجا باسكال إلى 40 ميجا باسكال، X65 تكون 450 ميجا باسكال وX70 تكون 485 ميجا باسكال. تسمح الدرجات الأعلى بجدران أرق بنفس ضغط التصميم، ولكنها تتطلب تحكمًا أكثر إحكامًا في اللحام وإدارة أكثر دقة لمكافئ الكربون ومتانته.
Q:ما هو معيار اللحام الذي ينطبق؟
ج: عادةً ما يكون لحام محيط الأنابيب الميداني مؤهلًا ويتم التحكم فيه وفقًا لمعيار API 1104، بينما يتبع اللحام الورشي لأنابيب المحطة رمز أنابيب الضغط ASME المطبق. يجب أن يوضح إجراء اللحام الخواص الميكانيكية المطلوبة للصف الذي سيتم ضمه.
Q:هل يمكن تزويد أنبوب X60 بمكافئ كربون محدد؟
ج: نعم. بالنسبة لأنابيب PSL2، ينطبق حد مكافئ الكربون البالغ 0.43 بالمائة وفقًا لصيغة IIW أو 0.25 بالمائة Pcm وفقًا للمعيار نفسه، ويمكن الاتفاق على حد أدنى محدد للمشروع -للجدار الثقيل أو لحام درجات الحرارة المنخفضة.