ما يصفه نظام الدرجات API 5L
API 5L هي المواصفات التي تحكم أنابيب الخطوط الفولاذية الملحومة وغير الملحومة لنقل النفط والغاز الطبيعي والمياه والملاط. يتم تحديد كل أنبوب من خلال تسميتين مرتبطتين: درجة القوة مثل GR.B أو X42 أو X52 أو X65 أو X70، وتسمية ISO 3183 المكافئة مثل L245 أو L290 أو L360 أو L450 أو L485. يصف الرقمان نفس الحد الأدنى لقوة الخضوع، فقط بوحدات وحروف أبجدية مختلفة، لذا فإن GR.B وL245 هما نفس الدرجة، وX52 وL360 هما نفس الدرجة، وX70 وL485 هما نفس الدرجة.
تفصل المواصفات أيضًا بين مستويين لمواصفات المنتج. يغطي PSL1 الأنابيب ذات المتطلبات الكيميائية والميكانيكية الأساسية. يضيف PSL2 اختبار تأثير Charpy V - الإلزامي، وحدود كيميائية أكثر صرامة، ومكافئ كربون خاضع للرقابة، وحد أقصى للصلابة، وحد أعلى وأدنى لقوة الخضوع.
جدول مقارنة الدرجات
| درجة API 5L | درجة ايزو 3183 | دقيقة. قوة الخضوع | دقيقة. قوة الشد | خدمة نموذجية |
|---|---|---|---|---|
| جي آر بي | L245 | 245 ميجا باسكال / 35500 رطل لكل بوصة مربعة | 415 ميجا باسكال / 60200 رطل لكل بوصة مربعة | خطوط المياه والمرافق العامة ذات الضغط المنخفض-. |
| X42 | L290 | 290 ميجا باسكال / 42100 رطل لكل بوصة مربعة | 415 ميجا باسكال / 60200 رطل لكل بوصة مربعة | خطوط تجميع النفط والغاز القياسية |
| X46 | L320 | 320 ميجا باسكال / 46400 رطل لكل بوصة مربعة | 435 ميجا باسكال / 63,100 رطل لكل بوصة مربعة | انتقال الضغط المتوسط-. |
| X52 | L360 | 360 ميجا باسكال / 52200 رطل لكل بوصة مربعة | 460 ميجا باسكال / 66.700 رطل لكل بوصة مربعة | نقل الخط الرئيسي، أعمال التصدير العامة |
| X56 | L390 | 390 ميجا باسكال / 56600 رطل لكل بوصة مربعة | 490 ميجا باسكال / 71,100 رطل لكل بوصة مربعة | ناقل الحركة بحدود وزن معتدلة |
| X60 | L415 | 415 ميجا باسكال / 60200 رطل لكل بوصة مربعة | 520 ميجا باسكال / 75400 رطل لكل بوصة مربعة | نقل الغاز عالي الضغط- |
| X65 | L450 | 450 ميجا باسكال / 65300 رطل لكل بوصة مربعة | 535 ميجا باسكال / 77600 رطل لكل بوصة مربعة | خطوط الخدمة-عالية الضغط وحامضة |
| X70 | L485 | 485 ميجا باسكال / 70300 رطل لكل بوصة مربعة | 570 ميجا باسكال / 82.700 رطل لكل بوصة مربعة | خطوط أنابيب الضغط العالي-المسافات الطويلة-الطويلة |
| X80 | L555 | 555 ميجا باسكال / 80500 رطل لكل بوصة مربعة | 625 ميجا باسكال / 90600 رطل لكل بوصة مربعة | خطوط برية وبحرية كبيرة-قطرها |
توجد درجات أعلى من X80 وحتى X100 وX120 في المواصفات ولكن يتم طلبها فقط لمشاريع محددة وتتطلب عادةً إجراءات لحام مؤهلة واختبارات صلابة إضافية.
كيف يتغير الصف سمك الجدار
بالنسبة لأنابيب الجدران الرقيقة-، تتبع العلاقة بين الضغط الداخلي والقطر وسمك الجدار والإجهاد المسموح به نموذج بارلو الكلاسيكي P=2 S t / D، حيث S هو إجهاد الطوق المسموح به المشتق من الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة. نظرًا لأن S يرتفع مع الميل، فإن سمك الجدار المطلوب ينخفض عندما يظل القطر والضغط التصميمي كما هو.
مقارنة توضيحية لأنبوبين بنفس القطر والضغط التصميمي توضح حجم التأثير:
قد يحتاج أنبوب X42 إلى سمك جدار يبلغ حوالي 12.7 مم (0.500 بوصة).
يمكن أن يلبي أنبوب X80 نفس الضغط المقدر بسمك جدار يبلغ حوالي 9.0 مم (0.354 بوصة).
ويترجم هذا الانخفاض في سمك الجدار مباشرة إلى انخفاض وزن خط الأنابيب لكل متر، وأحجام لحام أصغر، وانخفاض تكلفة النقل، واستهلاك أقل للصلب. تكون الفائدة أكبر في خطوط الأنابيب ذات القطر الكبير- وفي المشروعات البحرية، حيث يؤثر كل كيلوجرام من الأنابيب على معدات التركيب وهياكل الدعم. والمقايضة-تتمثل في أن الدرجات الأعلى تتطلب تحكمًا كيميائيًا أكثر صرامة، أو تدحرجًا متحكمًا أو تبريدًا سريعًا، وإجراءات لحام أكثر تطلبًا وفحصًا أكثر صرامة، لذلك نادرًا ما يتم تحديد إجمالي تكلفة التركيب من خلال سعر الأنابيب وحده.
نقاط الاختيار والترتيب
قم بمطابقة الدرجة مع رمز التصميم الحاكم أولاً: يتم تصميم خطوط أنابيب النقل عادةً بموجب ASME B31.4 أو ASME B31.8، والتي تعمل على تثبيت عامل التصميم والضغط المسموح به.
اذكر PSL1 أو PSL2 بشكل صريح. يعد PSL2 هو الاختيار الطبيعي لخدمة الضغط العالي-ودرجة الحرارة المنخفضة- نظرًا لتطبيق حدود اختبار التأثير ومكافئ الكربون.
حدد لاحقة حالة التسليم لأنبوب PSL2: R (كما هو - ملفوف)، N (مطبيع)، M (ملفوف ميكانيكيًا حراريًا) أو Q (مروي ومخفف).
إصلاح درجة حرارة اختبار التأثير والطاقة الممتصة مع الأمر، وليس بعد ذلك.
تأكد من تفاوتات الأبعاد والتشطيب النهائي وضغط الاختبار الهيدروستاتيكي والطلاء الخارجي في مرحلة الاستفسار.
التعليمات
س: ما هي درجة API 5L المشابهة لـ X52؟
X52 مطابق لمعيار ISO 3183 L360. يصف كلا التسميتين الحد الأدنى من قوة الخضوع البالغة 360 ميجا باسكال، ويظهر الاسمان معًا في نفس علامة الأنبوب.
س: هل الدرجة الأعلى أرخص دائمًا؟
ليس بالضرورة. تقلل الدرجة الأعلى من سمك الجدار ووزنه، ولكنها ترفع التكلفة لكل طن وتتطلب المزيد من التحكم في اللحام والفحص، لذا يلزم إجراء مقارنة كاملة للمشروع.
س: ما الفرق بين PSL1 وPSL2؟
يغطي PSL1 المتطلبات الكيميائية والميكانيكية الأساسية، بينما يضيف PSL2 اختبار التأثير الإلزامي، وحدود أكثر صرامة للفوسفور والكبريت، وحد مكافئ الكربون، وحد أقصى للصلابة، وحد أعلى لقوة الخضوع.
س: هل يمكن لـ X70 أن يحل محل X52 في خط موجود؟
إلا بعد مراجعة هندسية كاملة. يجب أن يفي الأنبوب البديل برمز التصميم، ويجب إعادة تأهيل إجراء اللحام-، كما يجب استيفاء متطلبات المتانة والكيمياء الخاصة بالمشروع.
س: ما مقدار السُمك الذي يمكن أن توفره ترقية الدرجة؟
يعتمد التوفير على القطر وضغط التصميم وعامل التصميم. في المثال أعلاه، أدى الانتقال من X42 إلى X80 إلى تقليل الجدار من حوالي 12.7 مم إلى حوالي 9.0 مم عند نفس الضغط المقدر.
س: هل لا تزال الدرجات الأعلى بحاجة إلى اختبار التأثير؟
نعم. بموجب PSL2، يعد اختبار درجة Charpy V- إلزاميًا لجميع الدرجات، ويجب ذكر درجة حرارة الاختبار والحد الأدنى من الطاقة الممتصة في أمر الشراء.
