معياران مكتوبان لواجبات مختلفة
غالبًا ما تتم مقارنة الأنابيب غير الملحومة API 5L X42 والأنابيب غير الملحومة ASTM A106 Gr.B لأن كلاهما منتج غير ملحوم من الفولاذ الكربوني مع أحجام تسليم مماثلة، ومع ذلك فهي موجودة لأغراض مختلفة. API 5L هي مواصفات أنابيب الخطوط المستخدمة لنقل النفط والغاز، وتحدد X42 درجة القوة ضمن تلك المواصفات. ASTM A106 هي مواصفات الأنابيب الفولاذية الكربونية غير الملحومة لخدمة درجات الحرارة العالية-، وGr.B هي درجتها القياسية.
والنتيجة هي أن الوثيقتين تحددان متطلبات مختلفة للتركيب والاختبار والاستخدام المسموح به حتى عندما يبدو الأنبوب المادي متماثلًا. تم تحسين أحدهما من أجل قابلية اللحام والمتانة في خطوط الأنابيب المدفونة أو تحت سطح البحر، والآخر من أجل الاحتفاظ بالقوة وسلامة الضغط في خط المعالجة الساخنة.
ماذا تعني تسميات الدرجات
في API 5L، يشير الحرف X متبوعًا برقم إلى الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة بآلاف الجنيهات لكل بوصة مربعة. وبالتالي فإن X42 يعني الحد الأدنى لقوة الخضوع 42 000 رطل لكل بوصة مربعة، وهو ما يعادل 290 ميجا باسكال تقريبًا. يتم طلب أنابيب الخط على مستويين من مواصفات المنتج: PSL1، الذي يغطي المتطلبات الأساسية، وPSL2، الذي يضيف حدودًا كيميائية أكثر صرامة، وحدود مكافئ الكربون المحددة، وتفاوتات أكثر تقييدًا، وبالنسبة للعديد من الأحجام، اختبار تأثير Charpy الإلزامي.
في ASTM A106، يحدد حرف الدرجة فئة الكيمياء والقوة. الدرجة B هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، مع قوة خضوع لا تقل عن 240 ميجا باسكال، حوالي 35 كيلو بوصة مربعة، وقوة شد لا تقل عن 415 ميجا باسكال، حوالي 60 كيلو بوصة مربعة. يغطي المعيار المنتج السلس فقط؛ تخضع البدائل الملحومة لمواصفات منفصلة.
مقارنة القوة والتكوين
| غرض | API 5L X42 الأنابيب غير الملحومة | ASTM A106 Gr.B الأنابيب غير الملحومة |
|---|---|---|
| الحد الأدنى من قوة الخضوع | 290 ميجا باسكال، حوالي 42 كيلو باسكال | 240 ميجاباسكال، حوالي 35 كيلو باسكال |
| الحد الأدنى من قوة الشد | 415 ميجاباسكال، حوالي 60 كيلو باسكال | 415 ميجاباسكال، حوالي 60 كيلو باسكال |
| الغرض الحاكم | نقل النفط والغاز كأنابيب خطية | خدمة معالجة -درجة الحرارة العالية والضغط العالي- |
| مستويات مواصفات المنتج | PSL1 وPSL2، مع متطلبات اختبار وتحمل مختلفة | مستوى واحد، مع إضافة المتطلبات الإضافية بالاتفاق |
| السيطرة الكيميائية | يقيد PSL2 الكربون والفوسفور والكبريت بشكل أكثر إحكامًا ويطبق حدًا مكافئًا للكربون | الكربون 0.30% كحد أقصى، المنغنيز 0.29 - 1.06 %، الفوسفور والكبريت 0.035% كحد أقصى |
| اختبار التأثير | تم الطلب عند المستوى المحدد ودرجة حرارة الاختبار؛ يتطلب PSL2 اختبار Charpy في حالات محددة | غير مطلوب في المواصفات الأساسية؛ تضاف كشرط تكميلي |
| المعالجة الحرارية | كما هو متفق عليه في أمر الشراء لشرط التسليم المطلوب | يجب معالجة الأنابيب المسحوبة على البارد - بالحرارة |
نظرًا لأن الحد الأدنى لقوة الشد هو نفسه، فإن نسبة الخضوع-إلى-الشد X42 أعلى من نسبة A106 Gr.B. هذا الاختلاف مهم في التصميم: تعمل رموز خطوط الأنابيب مع الحد الأدنى من قوة الخضوع المحددة، بينما تعمل رموز أنابيب المعالجة مع قيم الضغط المسموح بها والتي تنخفض مع ارتفاع درجة حرارة الخدمة.
التصنيع والاختبار
يتم تصنيع كلا المنتجين عن طريق الدرفلة على الساخن على مطحنة غير ملحومة، ويمكن الانتهاء من سحبهما على البارد للتحكم الدقيق في الأبعاد. تختلف أنظمة الاختبار في التركيز. يتم فحص أنابيب خط API 5L للتأكد من سماكة الجدار وقطره واستقامته وفقًا لأمر الشراء، ويتم اختباره هيدروستاتيكيًا، وفي PSL2، يخضع لفحص أكثر شمولاً وغير مدمر للجسم؛ عندما تكون هناك حاجة إلى أنابيب خطية قابلة للحام، يتم التحكم في مكافئ الكربون والتحقق منه. يتم اختبار أنبوب ASTM A106 هيدروستاتيكيًا أو، بالاتفاق، يتم فحصه بواسطة اختبار كهربائي غير مدمر-، كما يتم اختبار الانحناء وتسطيحه وفحص أبعاده. يجب معالجة الأنابيب A106 المسحوبة على البارد بالحرارة بعد التشكيل.
التطبيقات والاستبدال
أبي 5L X42:خطوط التجميع والنقل للنفط والغاز، والخطوط الرئيسية ذات الضغط المنخفض والمتوسط، وخطوط التدفق البحرية، والغلاف أو الاستخدام الهيكلي في المنشآت الميدانية حيث تكون أبعاد أنابيب الخطوط ملائمة.
أستم A106 ج.ب:خطوط البخار والمكثفات، وأنابيب الغلايات، والمبادلات الحرارية، وأنابيب المصافي والعمليات البتروكيماوية، وأي خط ضغط يحكمه رمز أنابيب المعالجة عند درجة حرارة مرتفعة.
الاستبدال:يؤدي استبدال A106 Gr.B بـ X42 في خط المعالجة الساخنة إلى تغيير أساس الضغط المسموح به ويتطلب الموافقة بموجب رمز التصميم؛ يؤدي استبدال X42 بـ A106 Gr.B في خط الأنابيب إلى تغيير المواصفات والأبعاد وأساس الاختبار بنفس الطريقة.
نقاط التفتيش والمزالق الشائعة
تأكد من المواصفات ومستوى مواصفات المنتج على الطلب، لأن الحرف X وحده لا يحدد مجموعة المتطلبات الكاملة.
تأكد من أن متطلبات مكافئ الكربون والتأثير تتوافق مع ظروف اللحام والخدمة المقصودة.
تحقق من حالة المعالجة الحرارية حيث تم سحب الأنبوب على البارد.
قارن الحد الأدنى لمقاومة الخضوع المحددة مع أساس رمز التصميم بدلاً من قوة الشد وحدها.
لا تفترض أن الدرجة المدرجة في أحد المعايير تكون مقبولة تلقائيًا في المعيار الآخر؛ يقع قبول الأنبوب البديل على عاتق سلطة التصميم.
التعليمات
س: ماذا يعني X42 في API 5L؟
تحدد X درجة قوة أنبوب الخط والرقم هو الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة بآلاف رطل لكل بوصة مربعة، لذلك يشير X42 إلى 42 000 رطل لكل بوصة مربعة، أي حوالي 290 ميجا باسكال.
س: هل تتمتع X42 وA106 Gr.B بنفس القوة؟
إنها تشترك في نفس قوة الشد الدنيا البالغة 415 ميجا باسكال، لكن X42 لديها قوة خضوع دنيا أعلى تبلغ حوالي 290 ميجا باسكال مقارنة بحوالي 240 ميجا باسكال لـ A106 Gr.B.
س: أيهما يجب استخدامه لخدمة البخار؟
A106 Gr.B، لأنه مكتوب لخدمة درجات الحرارة المرتفعة-ومدرج في رموز أنابيب الضغط لهذا الواجب. درجات خطوط الأنابيب مخصصة لنقل النفط والغاز.
س: ما هو الفرق بين خط أنابيب PSL1 وPSL2؟
يطبق PSL2 حدودًا كيميائية أكثر صرامة، ومتطلبات مكافئ الكربون لقابلية اللحام، وتفاوتات أكثر تقييدًا للأبعاد، واختبارات أكثر شمولاً، بما في ذلك اختبار تأثير شاربي في حالات محددة.
س: هل اختبار التأثير مطلوب لـ A106 Gr.B؟
ليس في المواصفات الأساسية. تتم إضافة اختبار التأثير كمتطلب تكميلي مع درجة حرارة محددة وطاقة قبول، وعادةً ما تتطلب خدمة درجة الحرارة المنخفضة-درجة حرارة منخفضة مخصصة-بدلاً من ذلك.
س: هل يمكن لحام الأنبوبين معًا في الحقل؟
نعم، بشرط أن تكون عملية اللحام مؤهلة للدمج. A106 Gr.B عبارة عن مادة أنابيب خط فولاذية كربونية قياسية، في حين أن X42 قد يحمل حدًا محددًا لمكافئ الكربون، لذلك يجب تأكيد الإجراء والتسخين المسبق لكلا جانبي المفصل.
س: ما هو الصف الأكثر اقتصادا؟
يحمل A106 Gr.B عمومًا علاوة سعرية بسبب التحكم الأكثر صرامة في تركيبه وقبوله في رموز الأنابيب العملية، بينما يتم إنتاج أنابيب الخط X42 بكميات كبيرة جدًا لمشاريع خطوط الأنابيب.
