ما هي مادة API 5L X65؟
API 5L X65 عبارة عن فولاذ لخطوط أنابيب الكربون- والمنغنيز مع إضافات السبائك الدقيقة، المحددة في مواصفات API 5L / ISO 3183 تحت التصنيف المتري L450. يوضح رقم الدرجة الحد الأدنى المحدد لقوة الخضوع: 65000 رطل لكل بوصة مربعة في النظام الإمبراطوري، أي ما يعادل 450 ميجاباسكال. إنها واحدة من أكثر درجات أنابيب الخطوط استخدامًا على نطاق واسع لأنها توفر نسبة قوة عالية-إلى-وزن دون عقوبة قابلية اللحام التي تأتي مع مستويات قوة عالية جدًا، ولأنه يمكن إنتاجها اقتصاديًا في أشكال ملحومة سلسة وعالية-وملحومة بالقوس المغمور.
يتم توفير مادة X65 في مستويين من مواصفات المنتج. يحدد PSL 1 المتطلبات الكيميائية والميكانيكية الأساسية، بينما يضيف PSL 2 حدًا إلزاميًا لمكافئ الكربون، واختبار صلابة الشق المطلوب وحدودًا أكثر صرامة على الكيمياء والفحص. ضمن PSL 2، يتعرف المعيار على العديد من شروط التسليم، التي يتم تحديدها بحرف لاحقة، والتي تصف كيفية الحصول على الخصائص النهائية.
التركيب الكيميائي والسبائك الدقيقة
X65 ليس تركيبة ثابتة واحدة. ويحدد المعيار الحدود القصوى للعناصر الرئيسية ويترك التوازن لمصنع الصلب، بشرط استيفاء الخواص الميكانيكية ومكافئ الكربون. الحدود النموذجية لشروط -قوة PSL 2 الأعلى هي الكربون 0.18% كحد أقصى، والسيليكون 0.45% كحد أقصى، والمنغنيز 1.60% كحد أقصى، والفوسفور 0.025% كحد أقصى، والكبريت 0.015% كحد أقصى، بالإضافة إلى مكافئ الكربون بنسبة 0.43% كحد أقصى على أساس CEIIW أو 0.25% كحد أقصى على أساس CEpcm.
| عنصر | وظيفة في المادة |
|---|---|
| الكربون والمنغنيز | توفير القوة الأساسية للفولاذ، وإبقائها منخفضة بدرجة كافية للحفاظ على المتانة وقابلية اللحام |
| النيوبيوم، الفاناديوم، والتيتانيوم | إضافات السبائك الدقيقة التي تعمل على تحسين الحبوب وزيادة قوتها من خلال هطول الأمطار، عادةً بحد إجمالي يبلغ 0.15٪ كحد أقصى |
| الفوسفور والكبريت | يقتصر على المستويات المنخفضة لأنها تقلل من الصلابة ومقاومة التشقق |
| مكافئ الكربون | المقياس العملي لقابلية اللحام، والتحكم في صلابة المنطقة{0}المتأثرة بالحرارة |
نظرًا لأن مكافئ الكربون بدلاً من الكربون وحده يتحكم في خطر التشقق، فإن حرارة X65 يمكن أن تكون مقبولة تمامًا في الحدود الكيميائية ولا تزال غير مناسبة لإجراء لحام معين إذا كان مكافئ الكربون يقع في أعلى النطاق.
الخواص الميكانيكية
| ملكية | البولندي 1 | بسل 2 |
|---|---|---|
| قوة الخضوع، MPa | 450 دقيقة | 450 إلى 570 |
| قوة الشد، MPa | 535 دقيقة | من 535 إلى 760 |
| نسبة العائد إلى الشد | غير محدد | يقتصر على تطبيقات التصميم-المعتمدة على الضغط |
| اختبار التأثير | غير مطلوب | مطلوب، مع درجة حرارة الاختبار المتفق عليها عند الطلب |
يتم حساب الاستطالة بدلاً من تثبيتها، باستخدام الصيغة الواردة في API 5L: Af=1940 x A^0.2 / U^0.9 لوحدات SI، حيث A هي مساحة المقطع العرضي - المطبقة لعينة الشد وU هي الحد الأدنى لقوة الشد المحددة. يتم التعبير عن متطلبات طاقة التصادم لأنبوب PSL 2 كطاقة ممتصة بالجول عند درجة حرارة اختبار محددة للمعدن الأساسي واللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة- بشكل منفصل.
شروط التسليم والمعالجة الحرارية
كما-يتم استخدامه لمستويات القوة المنخفضة حيث توفر التركيبة وحدها الخصائص المطلوبة
تم تطبيعه، مما يعطي بنية الفريت-البيرلايت موحدة مع صلابة جيدة
الدرفلة الطبيعية، وهي ممارسة دحرجة خاضعة للرقابة تتجنب معالجة تطبيع منفصلة
ملفوف بطريقة ميكانيكية حرارية، وهو المسار الأكثر شيوعًا لـ X65 لأنه يجمع بين القوة العالية وحجم الحبيبات الدقيقة والمتانة الممتازة
مروي ومخفف، يُستخدم عندما يتطلب الأمر نطاق قوة أكثر إحكامًا أو صلابة محسنة في درجات الحرارة المنخفضة-
يتم طلب المواد المدرفلة ميكانيكيًا حراريًا وفقًا لجدول أقصى محدد لدرجة حرارة التدحرج، وأي تسخين لاحق أعلى من الحد، مثل التشكيل الساخن أو تخفيف الضغط، يمكن أن يدمر توازن الخاصية الذي تم تحقيقه في المطحنة. عند التخطيط للمعالجة الحرارية اللاحقة للحام-، يجب أن تكون مؤهلة على مادة الأنبوب الفعلية قبل بدء الإنتاج.
إرشادات اللحام والتصنيع
عادةً ما يتم إجراء اللحام الميداني لأنبوب خط X65 من خلال إجراء مؤهل يغطي درجة الأنبوب وسمك الجدار والمواد الاستهلاكية والموضع. يتم استخدام المواد الاستهلاكية ذات الهيدروجين المنخفض- والتسخين المسبق الخاضع للتحكم لسمك الجدار الأثقل وللدرجات الحرارة المكافئة للكربون المرتفع، في حين يتم تطبيق حدود الصلابة على منطقة اللحام والحرارة-المتأثرة عندما يكون الخط مخصصًا للخدمة الحامضة بموجب ISO 15156 / NACE MR0175. عندما يكون خط الأنابيب مصممًا للظروف القائمة على الإجهاد-، كما هو الحال في المناطق الزلزالية أو المناطق دائمة التجمد، يجب أيضًا أن يكون إجراء لحام محيط الجسم مؤهلاً لقدرة إجهاد الشد بدلاً من القوة وحدها.
التطبيقات النموذجية
يُستخدم خط الأنابيب X65 في-خطوط نقل الغاز والنفط ذات الضغط العالي، وخطوط التدفق والرافعات البحرية، وأنظمة التجميع، وأنابيب حقن المياه والنقل الرئيسية، والأنابيب الهيكلية التي تتطلب معدل ضغط. تعمل القوة الأعلى من X60 على تقليل سمك الجدار والحمولة الإجمالية، في حين تظل الدرجة أسهل في اللحام من X80 في الظروف الميدانية، ولهذا السبب تظل الاختيار المرجعي للعديد من مشاريع النقل.
التعليمات
س: ماذا يعني X65 في API 5L؟
X65 هو التصنيف الإمبراطوري لأنابيب الخطوط ذات قوة إنتاجية دنيا محددة تبلغ 65000 رطل لكل بوصة مربعة، أي ما يعادل 450 ميجا باسكال. التعيين المتري في نفس المعيار هو L450.
س: ما هي قوة الخضوع والشد لأنبوب X65؟
الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة هو 450 ميجا باسكال والحد الأدنى لقوة الشد المحددة هو 535 ميجا باسكال. يحدد أنبوب PSL 2 أيضًا حدًا أعلى للإنتاج يبلغ 570 ميجا باسكال وحدًا أعلى للشد يبلغ 760 ميجا باسكال.
س: ما الفرق بين X65 PSL 1 وPSL 2؟
يغطي PSL 1 المتطلبات الكيميائية والميكانيكية الأساسية. يضيف PSL 2 حدود مكافئ الكربون، واختبار التأثير الإلزامي للمعادن الأساسية، والمناطق المتضررة من اللحام والحرارة-، ومراقبة أكثر صرامة للكيمياء والفحص.
س: لماذا يتم استخدام السبائك الدقيقة في الفولاذ X65؟
تعمل الإضافات الصغيرة من النيوبيوم والفاناديوم والتيتانيوم على تحسين بنية الحبوب وزيادة قوتها، وبالتالي يتم الحصول على الخصائص المطلوبة بدون نسبة عالية من الكربون، مما يحافظ على المادة قابلة للحام وقوية.
س: ماذا تعني لاحقة حالة التسليم مثل M أو Q؟
تحدد اللاحقة كيفية تحقيق الخصائص النهائية، على سبيل المثال الدرفلة الميكانيكية الحرارية (M) أو التبريد والتلطيف (Q). يجب ذكر اللاحقة عند الطلب لأنها تؤثر على المتانة ونطاق القوة وممارسة اللحام.
س: كيف يتم تحديد الاستطالة لأنبوب X65؟
يتم حسابها باستخدام الصيغة Af=1940 x A^0.2 / U^0.9 بوحدات SI، باستخدام مساحة المقطع العرضي - لقطعة الاختبار والحد الأدنى لقوة الشد المحددة، بدلاً من أن تكون قيمة ثابتة.
